有机化学验第二章 开链烃.docVIP

第二章 开链烃 一、目的要求 掌握有机化合物命名的基本原则，熟悉链烃的结构和性质，以及有机化学中电子理论的 基础知识。 二、 内容纲要 仅由碳、氢两种元素组成的化合物称为碳氢化合物，简称为烃，烃是有机化合物的母体。开链烃又称为脂肪烃。 第一节 烷、烯、炔的命名 普通命名法又称为习惯命名法，它只适用于5个碳原子以下的烷烃命名。因为已经用“正”、“异”、“新”3个字来区别戊烷的3个异构体。因此，随着碳原子数的增加，异构体的数目越来越多，我们不可能制造出更多的字来加以区别。但普通命名法仍然是很重要的，一些简单的烃类化合物用普通命名法命名简单明确，而系统命名法中的“母体”及“基”的名称都是沿用普通命名法的。 碳原子分为伯、仲、叔、季4种类型，必须熟练掌握。因为不仅“基”的命名需要用到这一概念，而且不同的基团如－X、－OH等与不同类型的碳原子连接，则有不同的性质。不同类型的碳原子所形成的中间体(如碳正离子)，亦具有不同的性质。 烃类化合物中除去一个氢原子以后的剩余部分称为烃基，常用R－来表示(特别是脂肪烃 基)。凡是出现(CH3)2CH－这一结构时，我们命名为“异”。 的游离价键在仲碳原子上(即仲碳原子上除去一个氢)，我们命名为仲丙基，但它同时又符合上述结构，所以它又 可以叫做异丙基。而 只能叫仲丁基，不能叫异丁基。异丁基的结构应为(CH3)2CHCH2－。 “顺序规则”的提出，解决了基团大小的比较、基团简单与复杂的比较所带来的难以量化的难题，它可以把所有的原子和原子团，按照优先顺序的大小无一例外地排列成序。当两个基团的第一个原子完全一样时，就必须比较其次连接的原子，依次类推。以－CH2Cl及 －COOH为例，第一个都是碳原子，无法比较，而其次连接的原子分别为Cl、H、H和O、O、O，因为其中的Cl原子序数大于O，故－CH2Cl的优先顺序大于－COOH。由此可见，所谓其次连接的原子，只要选取其中大的一个即可，不考虑所有其次连接原子的原子序 数之和，这与系统命名法中的最低系列原则(即第一区别原则)原理十分相似。 系统命名法是IUPAC制定的法则，是国际上统一的命名原则。任何一个新化合物的出现，或者一种新药上市，首次发表的文献都必须冠以系统命名。我国目前采用的是结合我国文字特点的1980年规则。 有机化合物的命名十分复杂，对于一个医学生来说，不需要掌握各类有机化合物的许多复杂的命名方法。但掌握其中最基本的要点是必要的，因为这是学习有机化学首先要解决的问题，同时对于将来阅读文献、从事各项研究活动也是很有用的。要正确命名一个有机化合物，除教材中规定的原则需要熟悉外，还可以归纳出“判断母体、确定主链、两大规则、规范书写”16个字，以帮助同学们进一步掌握。 判断母体是最重要的，母体判断错误，一切就都错了。如 ，应该叫做 2-丁醇而不能叫做2-羟基丁烷，确定其母体为醇而不是烷，那么－OH就是官能团。当存在有其他烃基时，－OH所在C原子上的编号应为最小，即使碳链中含有双键或叁键，－OH所在C原子编号仍为最小。又如 ，叫做2-氯丁烷，这里母体是烷，氯就是 取代基而不是官能团(仅就命名而言，在化学反应中仍然是官能团)，所以当有其他烃基取代基时，Cl所在的C原子就不一定编号最小，而是服从优先顺序规则或者最低系列规则。 选择含有官能团的最长碳链为主链。如上所述，卤代烃中的卤素原子在命名时不作为官能团而作为取代基，但选择主链时规定了必须包含卤素原子在内。当有若干条等长的碳链可供选择时，应选择取代基较多者作为主链，这样会使取代基变得简单，以避免取代基本身变得复杂而难以命名。由此可见，长并非是选择主链的唯一条件。 两大规则是指“优先顺序规则”和“最低系列规则”。最低系列规则又称第一区别规则(the first different rule)，当碳链从不同方向编号时，得到两种不同的编号系列。如教材中的例子：2,7,8-三甲基癸烷和3,4,9-三甲基癸烷，我们首先比较两种系列中的第一个数字的大小，正确命名应为前者。如果第一个数字相同，则比较第二个数字，依次类推。这里绝对不考虑(三者的)数字和。 如何正确应用两大规则？可遵循“相同位次用优先顺序规则，不同位次用最低系列规则”的原则。如： 左式中，自左向右编号和自右向左编号，－CH3和－CH2CH3都分别位于3号位和5号位，我们称为“相同位次”。这时需应用“优先顺序规则”，即－CH3应处于3号位。右式中，两种编号的结果是3号位和4号位或者4号位和5号位，我们称此为“不同位次”，这就需要应用最低系列规则，即－CH2CH3处于3号位。 一个化合物的正确命名还应注意到规范书写，由于文字的不同，一个化合物的