高中化学竞赛有机化学要义精讲讲义.docx

PAGE PAGE 62 奥林匹克竞赛有机化学要义精讲一.有机物系统命名法 根据IUPAC命名法及1980年中国化学学会命名原则，按各类化合物分述如下。 带支链烷烃 主链 选碳链最长、带支链最多者。 编号 按最低系列规则。从靠侧链最近端编号，如两端号码相同时，则依次比较下一取代基位次，最先遇到最小位次定为最低系统（不管取代基性质如何）。例如， 命名为2，3，5-三甲基己烷，不叫2，4，5-三甲基己烷，因2，3，5与2，4，5对比是最低系列。 取代基次序IUPAC规定依英文名第一字母次序排列。我国规定采用立体化学中“次序规则”：优先基团放在后面，如第一原子相同则比较下一原子。例如， 称2-甲基-3-乙基戊烷，因—CH CH ＞—CH ，故将—CH 放在前面。 2 3 3 3 单官能团化合物 主链 选含官能团的最长碳链、带侧链最多者，称为某烯（或炔、醇、醛、酮、酸、酯、……）。卤代烃、硝基化合物、醚则以烃为母体，以卤素、硝基、烃氧基为取代基，并标明取代基位置。 编号 从靠近官能团（或上述取代基）端开始，按次序规则优先基团列在后面。例如， 多官能团化合物 （1）脂肪族 选含官能团最多（尽量包括重键）的最长碳链为主链。官能团词尾取法习惯上按下列次序， —OH＞—NH2（=NH）＞C≡C＞C=C 如烯、炔处在相同位次时则给双键以最低编号。例如， 脂环族、芳香族 如侧链简单，选环作母体；如取代基复杂，取碳链作主链。例如： 杂环 从杂原子开始编号，有多种杂原子时，按 O、S、N、P 顺序编号。例如： 顺反异构体 顺反命名法 环状化合物用顺、反表示。相同或相似的原子或基因处于同侧称为顺式，处于异侧称为反式。例如， Z，E 命名法 化合物中含有双键时用 Z、E 表示。按“次序规则”比较双键原子所连基团大小，较大基团处于同侧称为 Z，处于异侧称为 E。次序规则是： （Ⅰ）原子序数大的优先，如 I＞Br＞Cl＞S＞P＞F＞O＞N＞C＞H，未共享电子对：为最小； （Ⅱ）同位素质量高的优先，如 D＞H； （Ⅲ）二个基团中第一个原子相同时，依次比较第二、第三个原子； （Ⅳ）重键 分别可看作 （Ⅴ）Z 优先于 E，R 优先于S。例如 （E）-苯甲醛肟 旋光异构体 D，L 构型 主要应用于糖类及有关化合物，以甘油醛为标准，规定右旋构型为 D，左旋构型为 L。凡分子中离羰基最远的手性碳原子的构型与 D-（＋）-甘油醛相同的糖称D 型；反之属L 型。例如， 氨基酸习惯上也用 D、L 标记。除甘氨酸无旋光性外，α-氨基酸碳原子的构型都是 L 型。其余化合物可以通过化学转变的方法，与标准物质相联系确定。例如： R，S 构型 含一个手性碳原子化合物 Cabcd 命名时，先将手性碳原子上所连四个原子或基团按“次序规则”由大到小排列（比如a＞b ＞c＞d），然后将最小的d 放在远离观察者方向，其余三个基团指向观察者，则a→b→c 顺时针为 R，逆时针为 S；如d 指向观察者，则顺时针为 S，逆时针为R。在实际使用中，最常用的表示式是Fischer 投影式，例如： 称为（R）-2-氯丁烷。因为Cl＞C H ＞CH ＞H，最小基团H 在C 原子上下（表示向后），处于远离观察者的方向，故命名法 2 5 3 规定 Cl→C H →CH 顺时针为 R。又如， 2 5 3 命名为（2R、3R）－（＋）- 酒石酸，因为 C 的 H 在 C 原子左右（表示向前），处于指向观察者的方向，故按命名法规定，虽然 2 逆时针，C 2 为 R。C 3 与 C 亦类似 2 二. 异构现象和立体化学 具有相同分子式而有不同的分子结构、性质相异的化合物叫做同分异构体。 构造异构 分子式相同而构造式不同，即分子中原子互相连接的方式和次序不同，称构造异构。有碳架异构、位置异构、官能团异构、互变异构。 【例 1】C H 4 10 的烃中没有—CH —，这个化合物的构造式如何？ 2 解：C H 4 10 有二个碳架异构体： B．CH CH CH CH ，故答案为 A。 3 2 2 3 【例 2】某有机化合物分子式为C H ，某一溴代化合物有 2 种，其二溴代化合物有几种？ 10 8 解：此化合物为萘 。其一溴代物有两种位置异体 、 ；其二溴代物有 10 种位置异构体。 【例 3】丁醇的同分异构体是哪一个？ A．2-丁酮 B．乙酸乙酯 C．丁酸 D．乙醚 解：丁醇CH CH CH CH OH 和乙醚CH CH OCH CH 分子式相同，均为C H O，但官能团不同，为官能团异构，故答案为D。 3 2 2 2 3 2 2 3 4 10 【例 4】写出乙酰乙酸乙酯（Ⅰ）、硝基甲烷（Ⅱ）的互变异构体。解： β -酮酯类以及脂肪硝基化合物在酸或碱催化作用下，有酮式和烯醇式异构体同时存在，并迅速互变，