有机化合物结构的测定第二课时

2、掌握有机化合物结构式的确定1、了解有机化合物结构测定的流程学习目标第2

节有机化合物结构的测定（第二课时）确定有机化合物结构式流程有机化合物分子式推测化学键类型判断官能团种类及所处位置确定有机化合物的结构式计算不饱和度化学性质实验仪器分析图谱二、有机化合物结构式的确定1、有机化合物分子不饱和度的计算

不饱和度也称

。它能为测定分子结构提供是否有

或

等不饱和结构的信息。缺氢指数不饱和键碳环分子的不饱和度=n(C)+1-n(H)/2在计算不饱和度时，应注意:若含有O(氧原子)，可不予______；若含有N(氮原子)，就在氢原子总数中减去_______________。若有机物中含有X(卤素原子)，可将其视为______________；

H(氢原子)考虑氮原子数例如,分子式为C6H5NO2的分子的不饱和度为:6+1-（5-1）/2=51、计算下列分子的ΩC2H4C3H4C6H6OC8H7Cl课堂练习1

Ω=1Ω=2Ω=4HCNΩ=2

Ω=5总结：几种官能团的不饱和度111242

分子的不饱和度（Ω）与分子结构的关系：

1、若Ω=02、若Ω=1

3、若Ω=2

4、若Ω≥4说明分子是饱和链状结构；说明分子中有一个双键或一个环；说明分子中有两个双键或一个三键；或一个双键和一个环；或有两个环；余次类推；说明分子中很可能有苯环。2、某链烃的分子式为C200H200

，则分子中含有的碳碳叁键最多为

个.课堂练习2502、确定有机化合物的官能团因为官能团都有相对独立和明确的化学特性，所以通过化学反应可对其鉴别和定量确定。

（1）常用的定性或定量实验①能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应的：

分子中含有-CHO，如：醛类，HCOOH、甲酸某酯、甲酸盐、葡萄糖，麦芽糖等。定量关系：1mol-CHO～2molCu(OH)2

～1molCu2O1mol-CHO～2mol[Ag(NH3)2]OH～2molAg②与Na钠反应H2的：分子中含有－OH或－COOH。如醇、酚、羧酸等。定量关系：2molNa～2mol-OH～2mol-COOH～1molH2③与NaOH等强碱反应的：

有酸性基团的（酚羟基）如：酚、羧酸酸、酯、卤代烃或分子中含④与NaHCO3溶液反应产生气体的有机物：⑤能氧化成醛或羧酸的醇能氧化成酮的醇⑥能使溴水或溴的CCl4溶液因反应而褪色：

烯烃、炔烃、苯酚、醛及含－CHO的物质⑦能使KMnO4(H+)溶液褪色：烯烃、炔烃、苯的某些同系物、醇、苯酚及含－CHO的物质如甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖⑧能发生显色反应的：苯酚与FeCl3显紫色、部分蛋白质与浓HNO3显黄色、单质碘遇淀粉显蓝色—COOH分子中必含有－COOH、如：CH3COOH必有－CH2－OH结构必有－CH－OH结构一些常见的官能团的化学检验方法C=C或C≡C溴的四氯化碳溶液红棕色褪去酸性KMnO4溶液钠紫色褪去溴水卤素原子NaOH和H2OAgNO3和稀HNO3有沉淀产生醇羟基有氢气放出酚羟基FeCl3溶液显色产生白色沉淀一些常见的官能团的化学检验方法醛基银氨溶液产生银镜新制Cu(OH)2悬浊液产生砖红色沉淀羧基NaHCO3溶液有CO2气体产生硝基1分钟淡绿变红棕氰基稀碱水溶液加热有氨气放出(NH4)2Fe(SO4)2、H2SO4以及KOH的甲醇溶液练习1、某化合物A，化学分析，结果如下：（1）加入溴的四氯化碳溶液，褪色；（2）加入氯化铁溶液，有显色反应；（3）能与银氨溶液反应；化合物A中可能含有哪些官能团？C=CC≡C苯环酚羟基醛基（4）加入NaHCO3溶液有CO2气体放出羧基练习2、某物质可能含有甲酸、乙酸、甲醇和甲酸乙酯四种物质中的一种或几种，在鉴定时有下列现象：（1）有银镜反应；（2）加入新制氢氧化铜悬浊液少许，沉淀不溶解；（3）与含酚酞的氢氧化钠溶液共热，红色逐渐消失。下列叙述正确的是（）

A．四种物质都存在

B．有甲酸乙酯和甲酸

C．有甲酸乙酯和甲醇

D．有甲酸乙酯，可能有甲醇D拓展视野红外光谱(IR)：每种官能团在红外光谱中都有一个特定的吸收区域，因此从一未知物的红外光谱就可以准确判断有机化合物含有哪些官能团。核磁共振谱(NMR)：氢谱和碳谱应用较广泛。光谱分析的作用：紫外光谱(UV)：紫外光谱可以确定分子中有无共轭双键氢谱可以确定有机化合物分子中氢原子的个数及在碳骨架上的位置。处在不同化学环境中的氢原子在谱图上出现吸收峰的位置不同，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。光谱分析是现代测定有机化合物结构的主要方法，仅用微量的样品即可准确、快速地测定出有机化合物分子的结构图3-2-5己烯的红外光谱图图3-2-6甲基氯甲基醚的核磁共振氢谱图例2、某有机物由C、H、O三种元素组成，它的红外吸收光谱表明有羟基O－H键和烃基上C－H键的红外吸收峰，且烃基与羟基上氢原子个数比为2︰1，它的相对分子质量为62，试写出该有机物的结构简式。

练习、分子式为C3H6O2的有机物，若在H-NMR谱上观察到氢原子峰的强度为3:3，则结构简式可能为_____________,若给出峰的强度为3:2:1，则可能为__________________。

CH3COOCH3CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、CH3COCH2OHCH3OCH2CHOCH2OHCH2OH案例：医用胶单体的结构测定1.测定实验式燃烧30.6g医用胶的单体样品,实验测得:生成70.4g二氧化碳、19.8g水、2.24L氮气(换算为标准状况),请通过计算确定其实验式。确定分子式m(C)=19.2gm(H)=2.2gm(N)=2.8gm(O)=30.6-19.2-2.2-2.8=6.4gn(C):n(H):n(N):n(O)=1.6:2.2:0.2:0.4=8:11:1:2实验式:C8H11NO22.确定分子式由质谱分析法测定出该样品的相对分子质量为153.0,请确定其分子式。由于实验式式量为153,故分子式为C8H11NO2推导结构式1、计算该样品分子的不饱和度,推测分子中是否有苯环、碳碳双键、碳碳叁键或碳氧双键C8H11NO2不饱和度=n(C)+1–[n(H)-n(N)]/2=8+1-(11-1)/2=4不饱和度Ω=4,推测分子中可能含有一个苯环；或4个碳碳双键；或2个碳碳叁键；或2碳氧双键、2个碳碳双键；或一个碳碳三键、2个碳碳双键或2个碳氧双键或一个碳氮三键或一个碳碳双键一个环状；或一个环状、3个碳碳双键或一个碳碳双键一个碳碳三键等或一个碳碳双键一个碳氮双键2、用化学方法推测样品分子中的官能团①加入溴的CCl4溶液，溶液红棕色褪去②加入(NH4)2Fe(SO4)2溶液、硫酸及KOH的甲醇溶液，无明显变化③加入稀减水溶液并加热，有氨气放出经上述化学分析分析法可知样品中应含有C=C或C≡C、无-NO2、含有-C≡N3、仪器分析由红外光谱图分析，样品中含有-C≡N、C=C、C=O（酯羰基）等官能团。由样品分子核磁氢谱图和核磁碳谱图分析，样品分子中含有CH2=C-、-C-O-、-O-CH2-CH2-CH2-CH3O4、综上所述，该样品分子的结构简式为：CH2=C-C-O-CH2-CH2-CH2-CH3

CNO3、有机化合物的结构测定的应用有机合成、分子生物学、天然产物化学、医药学、石油化工、环境科学、国防科学等测定步骤：有机物分子式计算不饱和度化学性质实验仪器、图谱分析推测化学键类型判断官能团种类及所处位置确定有机化合物结构式小结随堂练习1、求下列各有机物的不饱和度。（1）乙炔（2）乙醛答案（1）2（2）1（3）1（3）葡萄糖C6H12O62、A、B、C三种有机化合物的分子式均为C7H8O与金属钠、NaOH溶液、溴水的作用结果如下表（“＋”代表反应，“－”代表无反应）：由此推断A、B、C可能的结构，写出结构简式．CH2OHOCH3

OHCH3

OHCH3

OHCH3A：B：C：4、新型的大脑营养学研究发现，大脑的生长发育有与不饱和脂肪酸有密切的关系，从深海鱼油中提取的被称为“脑黄金”的DHA就是一种不饱和程度很高的脂肪酸，它的分子中含有6个碳碳双键，学名二十六碳六烯酸，它的分子组成应该是（）A、C25H51COOH