高中化学结构命名市公开课金奖市赛课一等奖课件

1、奥林匹克化学竞赛有机化学辅导讲座（一）有机化合物结构和命名第1页第2页重点： 结构与性质，有机合成难点： 立体化学，反应机理连接： 中学大学迁移： 经过机理迁移第3页 一 、有机化合物电子效应电子效应包含诱导效应与共轭效应。经过影响有机化合物分子中电子云分布而起作用。第4页 1. 诱导效应 存在于不一样原子形成极性共价键中如： Xd- Ad+ 在多原子分子中，这种极性还能够沿着分子链进行传递 Xd- Ad+ Bdd+ Cddd+ Yd+ Ad- Bdd- Cddd- 因为原子或原子团电负性影响，引发分子中电子云沿键传递效应称为诱导效应。第5页 这种效应 经过三个原子后其影响就很小 诱导效应方向

2、，是以氢原子作为标准。用I表示 Yd+ d-CR3 HCR3 Xd- d+CR3 +I效应 比较标准 I 效应第6页常见含有+I 效应基团有：O (CH3)3C (CH3)2CH CH3CH2 CH3 D常见含有I效应基团有：CN，NO2 F Cl Br I RO C6H5 CH2=CH第7页 共轭效应传统上认为是存在于共轭体系中一个极性与极化作用相互影响。 本质上共轭效应是轨道离域或电子离域所产生一个效应。2.共轭效应第8页 共轭效应一定存在于共轭体系中，共轭体系有以下几类：（1） CH2=CHCH=CH2 CH2=CHCN（2） p CH2=CHCH2+ CH2=CHCH2 CH2=CHC

3、H2（3） H3CCH=CH2（4）p (CH3)3C+ (CH3)3C第9页 共轭效应是经过电子（或p 电子转移)沿共轭链传递，只要共轭体系没有中止，如共轭体系只要共平面，其共轭效应则一直能够沿共轭链传递至很远距离。如：第10页 在共轭体系中，凡是能够给出电子（推电子）原子或基团，含有正共轭效应，用+C表示；凡是含有吸引电子效应原子或基团，称其含有负共轭效应，用C表示。 +C效应多出现在p 共轭体系中，C效应在共轭体系中比较常见。 如在苯酚、苯胺分子中，OH、NH2含有强+C效应，在,不饱和羧酸及不饱和腈中。COOH与CN都含有强C效应。第11页 含有+C效应基团： O- NR2 NHR N

4、H2 OR OH NHCOR OCOR CH3 F Cl Br 含有C效应基团： CN NO2 SO3H COOH CHO COR COOR CONH2第12页硝化反应NO2+HNO3H2SO4浓。C5060硝基苯，有毒，苦杏仁气味，液体！CH3+30H2SO4浓。CHNO322CH3NO2H3CNO2+C。浓H2SO4NO2+HNO3发烟100NO2NO2H2O+第13页取代定位规律理论解释 1邻、对位定位基对苯环反应性影响（1）甲苯HHHC - - -图4-1 甲基对苯环上电子云密度影响111111CH30.9991.0111.017图4-2 甲苯分子中苯环上电子密度分布第14页（2）苯酚

5、HO. - - -图4-3 羟基对苯环上电子云密度影响第15页2间位定位基对苯环反应性影响OON - -图4-4 硝基对苯环上电子云密度影响OON0.700.790.950.61第16页二 、命名 1、 按官能团优先次序来确定分子所属主官能团类 COOH、SO3H、COOR、COX、 CONH2、CN、CHO、COR、OH、 SH、NH2、 OR、CC、C=C、R 、2、 选取含有主官能团在内碳链最长取代基最多侧链位次最小主链作为母体3、 将母体化合物进行编号，使主官能团位次尽可能小4、 确定取代基位次及名称，按次序规则*给取代基列出次序，较优基团后列出5、按系统命名基本格式写出化合物名称第1

6、7页*次序规则：a. 原子按原子序数大小排列，同位数按原子量大小次序排列 I,Br,Cl,S,P,O,N,C,D,H b. 对原子团来说，首先比较第一个原子原子序数，如相同时则再比较第二、第三，以这类推。 c. 假如基团含有双键或三键时，则看成两个或三个单键对待，认为连有两个或三个相同原子。CCCCHHHHHHHHHHCCCCClHOCHCHOCH=CH2CCHHH(C)(C)(D)(C)O看作看作第18页有机化合物系统命名基本格式CH3CH2CCHCH3HCH3CH2CH3(3R, 4S) -3, 4- 二 甲基 己烷构型取代基位置号取代基 个数取代基 名称母体名称构型 + 取代基 + 母体

7、R, S; D, L;Z, E; 顺 反取代基位置号 + 个数 + 名称（有多个取代基时，中文按顺序规则确定次序，小在前；英文按英文字母顺序排列）官能团位置号 + 名称（没有官能团时不涉及位置号）第19页两根8碳最长链，比较侧链数来确定主链。多优先。主链有两种编号方向，依据最低系列标准，选第二行编号。该化合物汉字名称是2，3，5三甲基4丙基辛烷。汉字按次序规则确定取代基次序。CH3CH2CH2CHCHCH3CH2CH3CH2CH3CHCHCH3CH38 7 6 5 4 3 2 1 2, 3, 4, 5*1 2 3 4 5 6 7 8 4, 5, 6, 7678第20页 应用最低系列标准无法确定

8、哪一个编号优先。在这种情况下，应让次序规则中较小基团位次尽可能小。化合物名称是1,3二甲基5乙基环己烷。CH3CH3CH2CH3123456CH3CH3CH2CH3123456CH3CH3CH2CH3123456(i)(ii)(iii)第21页 当环上带有两个或两个以上取代基时，如分子有反轴对称性，构型用顺反表示，分子没有反轴对称性，构型用R，S表示。比如：CH3HH3CHCH3HHH3CHCH3H3CH顺-1,2-二甲基环丙烷cis-1,2-dimethylcyclopropane(1S,2S)-1,2-二甲基环丙烷(1S,2S)-1,2-dimethylcyclopropane(1R,2R

9、)-1,2-二甲基环丙烷(1R,2R)-1,2-dimethylcyclopropaneClBrEtMe123456ClBrEtMe123456(1S,3S)-1-甲基-1-乙基-3-氯-3-溴环己烷(1S,3S)-1-bromo-1-chloro-3-ethyl-3-methylcyclohexane第22页3(2甲基丙基)环己烯或3异丁基环己烯CH2CHCH3CH3123654CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH2CH2CH3123456H3C中文名称 4-甲基-2-乙基-1-丙基苯英文名称 2-ethyl-4-methyl-1-propylbenzene中文名称 1-甲基-3,

10、5-二乙基苯英文名称 1,3-diethyl-5-methylbenzene第23页当官能团是卤素、硝基、亚硝基、醚键时，将官能团作为取代基，仍以烷烃为母体，按烷烃命名标准来命名。CH3NO2 (1S,3R)-1-甲基-3-硝基环己烷(1S,3R)-1-methyl-3-nitrocyclohexane 反-1-氯甲基-4-亚硝基环己烷trans-1-chloromethyl-4-nitrosocyclohexaneONCH2ClBrCH2CH2CCH2CH3H3CHBrHH3CHCH3CH2CCH2CCH2CH3 (S)-3-甲基-1-溴戊烷(S)-1-bromo-3-methylpenta

11、ne (3S,5R)-3-甲基-5-溴庚烷(3R,5S)-3-bromo-5-methylheptane第24页当一个环与一个带末端官能团链相连，而此链中又无杂原子和重键时，在系统命名中可用连接命名法，即将二者名称连接起来为此化合物名称。一个环与一个带末端官能团链相连CH2OHCOOH环己甲醇cyclohexanemethanol环己烷羧酸cyclohexanecarboxylic acid第25页分子中含有两个或多个相同官能团时，命名应选官能团最多长链为主链，然后依据主链碳原子数称为某n醇（或某n醛、某n酮、某n酸等），n是主链上官能团数目，用汉字数字表示。编号时要使主链上全部官能团位置号尽

12、可能小。最终按名称格式写出全名。含有两个或多个相同官能团第26页4丁基2,5庚二醇3羟甲基1,7庚二醇CH3CHCH2CHCHCH2CH3OHOHCH2CH2CH2CH31 2 34 5 6 75 6 7 8HOCH2CH2CHCH2CH2CH2CH2OHCH2OH1 2 3 4 5 6 712 3 4 5 6第27页HOOCCOOHClClOO戊二酸pentanedioic acid乙二酰二氯ethanedioyl dichlorideOHCCHOOO丁二醛butanedial3-甲基-2,4,6-庚三酮3-methyl-2,4,6-heptanetrioneOH2NNH2OOC2H5OOC

13、2H5OONCCN丁二酰胺butanediamide丙二酸二乙酯diethyl propanedioate己二腈hexanedinitrile第28页 当分子中含有各种官能团时，首先要确定一个主官能团，确定主官能团方法是查看前表，表中排在前面官能团总是主官能团。然后，选含有主官能团及尽可能含较多官能团最长碳链为主链。主链编号标准是要让主官能团位次尽可能小。命名时，依据主官能团确定母体名称，其它官能团作为取代基用词头表示，分子中如包括立体结构要在名称最前面表明其构型。然后依据名称基本格式写知名称。含有各种官能团第29页第30页(S)3甲基6甲氧基3己醇CH2CH2CH2OCH3COHCH3CH2

14、CH31 24 5 63第31页(S)3甲酰基5羟基戊酸CH2CH2OHCHOOCCH2HCHO1 234 54第32页3氧代戊醛3甲氧基1,2丙二醇CH3CH2CCH2CHOO5 4 3 2 1HOOCH3OH321第33页CCCHOOHCOOOCHO3-烯丙基-2,4-戊二酮3-allyl-2,4-pentanedione丁炔二醛butynedial2-氧代环己烷甲醛2-oxocyclohexanecarboxaldehydeCHOHOCOOHClCOOHBr3-(3,3-二甲基环己基)丙醛3-(3,3-dimethylcyclohexyl)propanal5-羟基-3-氯戊酸3-chlo

15、ro-5-hydroxypentanoic acid4-乙基-6-溴-4-己烯酸6-bromo-4-ethyl-4-hexenoic acid第34页COClHOOCCOOHNHCOCH34-(氯甲酰)苯甲酸4-(chlorocarbonyl)benzoic acid4-乙酰胺基-1-萘羧酸4-(acetamino)-1-naphthalene carboxylic acidNMe2OCOOHCNN,N,3-三甲基戊酰胺N,N,3-trimethylpentamide2-氰基丁酸2-cyanobutanoic acid第35页2甲基2-对羟基苯基丙酰氯COHCH3CH3COCl第36页CH3C

16、HCCCCH3C(CH3)3OHSO3HNO2CHCH2CCHOHCH CHCH2CHOCH3OHBrOHOMeCH3COCH2CHCHCHCHOCH3CH3NO2CNHCH3O(1)、(3) 、(2) 、(4) 、(5) 、(7) 、(6) 、(8) 、(9) 、(10) 、3-(2-氯乙基)-1，4-二溴-2-戊烯(11) 、乙 酰 乙 酸 乙 酯(12) 、3-(1-甲基-8氨基-2-萘基）丁酸甲酯第37页（1）1，6-二甲基环己烯 （2）1-甲基-3-环丁基环戊烷（3）3-叔丁基-2-己烯-4-炔 （4）3-硝基-4-羟基苯磺酸（5）1-苯基-3-丁炔-1-醇 （6）4-甲氧基-3-溴

17、-2-环己烯-1-醇（7）4-苯基-3-羟基戊醛 （8）2-甲基-6-羰基-3-庚烯醛（9）N，4-二甲基-2-硝基苯甲酰胺（10） （11）（12）BrBrClOOOOOCH3NH2第38页三、 同分异构第39页 烯烃分子中 CCeb;,d;Zabe,()bCH3H3CHHHeddaCCCCCCCebaHH3CCH3C第42页3.2 对映异构结构相同，构型不一样而且互呈镜象对映关系立体异构现象称为对映异构。 对映异构体最显著特点是对平面偏振光旋光性不一样，所以也常把对映异构称为旋光异构或光学异构。第43页 平面偏振光光是一个电磁波，光波振动方向与其前进方向垂直。普通光在全部垂直于其前进方向平

18、面上振动。3.2.1 平面偏振光第44页平面偏振光只在一个平面上振动光波振动方向与前进方向示意图偏振光光源观察Nicol棱镜检偏镜Nicol 棱镜起偏镜I=I Cos a20I0I第45页3.2.2 旋光物质物质将振动平面旋转了一定角度，我们把含有此种性质物质称为旋光性物质或光学活性物质。第46页通常把与四个互不相同原子或基团相连接碳原子叫不对称碳原子 。第47页3.2.3 手性与对称原因 物质与其镜象关系，与人左手、右手一样，非常相同，但不能叠合，所以我们把物质这种特征称为手性。 手性是物质含有对映异构现象和旋光性必要条件，也即是本质原因。物质分子含有手性，就必定有对映异构现象，就含有旋光性；反之，物质分子假如不含有手性，就能与其镜象叠合，就不含有对映异构现象，也不表现出旋光性。手性与分子对称性亲密相关，一个分子含有手性，实际上是缺乏一些对称原因所致。第48页（1）对称面 假如有一个平面能把分子分割成两部分，而一部分恰好是另一部分镜象，这个平面就是该分子对称面。 第49页（2）对称中心 若分子中有一点C，经过该点画任何直线，假定在离C点等距离直线两端有相同原子或基团，则C点就称为该分子对中心。如1，3-二氯环丁烷分子就含有对称中心。 含有对称面分子，不含有手性 ;含有对称中心分子和它镜像能够叠合，不含有手性 。第50页3.2.4 含一个手