有机化合物的结构和性质

有机化学，介绍了有机化合物的特点、 研究有机化合物的一般过程、有机化合物的共价键、有机化合物中共价键的性质等，一起收藏学习吧！

有机化合物的结构和性质

• 有机化合物和有机化学
  • 有机化合物
    • • 定义：碳氢化合物以及由碳氢化合物衍生而得到的化合物
    • • 特点：都含有C，还含有大量的H，与少量的O，N，卤素等少量元素
  • 有机化学
    • • 定义:研究有机化合物来源，制备，结构，性能，应用以及有关理论，变化规律和方法的科学
• 有机化合物的特点
  • 结构
    • 数目多，结构精巧而复杂（同分异构体：具有相同分子式但结构不同的化合物）
  • 特点
    • 熔沸点比较高
    • 热稳定性比较差，易受热分解
    • 易燃，难溶于水，易溶于有机溶剂
    • 反应速率慢，副反应多
• 研究有机化合物的一般过程
  • 1.分离纯化
    • 蒸馏（液体与液体，各组分沸点相差较大）
    • 升华（固体直接变为气态，固体有较高的蒸气压）
    • 重结晶（固体，溶解度不同）
    • 萃取（在互不相溶的溶剂中物质的溶解度不同）
    • 薄板分析，薄层色谱
    • 柱色谱
  • 2.纯度检验
    • 沸点，熔点，折射率，旋光度等
  • 3.分子式确定
    • 元素分析
  • 4.结构式确定
    • 红外光谱，核磁共振谱，质谱，紫外光谱
• 有机化合物的共价键
  • 价键理论
    • 方向性：（最大重叠原理)
    • 饱和性
    • 自旋方向相反的电子配对成共价键
    • 杂化轨道理论
      • 碳元素的杂化方式
        • sp:直线型，180°
        • sp2：平面三角形，120°
        • sp3：正四面体，109°28′
      • S电子离核越近，S成分比例越高，吸引电子能力越强，C原子电负性越大
  • 两种较稳定的成键方式
    • 原子轨道沿轨道的对称轴方向重叠：σ键
    • 两个平行的p轨道侧面交叠：π键
• 有机化合物中共价键的性质
  • 键长
    • 定义：形成共价键的两个原子的原子核之间存在着一定的吸引力和排斥力，使原子核之间保存着一定的距离
    • 键长越短，共价键越牢固
  • 键角
  • 键能
    • 定义：反应所放出的能量或逆向反应吸收的能量，泛指多原子分子中几个同类型键的解离能的平均值
    • 解离能：指解离特定共价键的键能，指定的某一种离解方式
  • 键的极性
    • 电负性相差越大，共价键极性越强
    • 在两原子组成的分子中，键的极性
• 共价键的断裂
  • 共价键断裂方式
    • 均裂
      • 定义：两个原子之间的共用电子对均匀分裂，两个原子各保留一个电子的断裂方式
      • 结果：产生活泼的自由基（游离基）
    • 异裂
      • 定义：共价键断裂时，两原子间的共用电子对完全转移到其中的一个原子上的断裂方式
      • 结果：产生正，负碳原子
    • 协同反应
      • 定义：有些有机反应过程没有明显的分步，共价键均裂或异裂只是通过一个环状的过渡态，化学键的断裂和新化学键的生成同时完成而得到的产物
  • 有机反应类型
    • 自由基型（游离基型）反应
      • 定义：按照均裂进行的反应
      • 特点：共价键均裂，有自由基中间体生成
      • 条件：光，热或自由基引发剂的作用下进行
    • 离子型反应
      • 定义：按照异裂方式进行的反应
      • 特点:异裂，有正离子或负离子中间体生成
      • 根据进攻试剂的种类可分为：亲电反应和亲核反应
    • 协同反应（分子型反应）
      • 定义：旧键的断裂和新键的形成是同时发生的，反应过程中不生成游离基或离子活性中间体
      • 特点：一步反应，经历环状过渡态
• 有机化合物的酸碱概念
  • 布伦斯特酸碱
    • 酸：凡是能给出质子的（酸性越强，其共轭碱碱性越弱，反之则然）
    • 碱：凡是能与质子结合的
  • 路易斯酸碱
    • 酸：凡是能接受外来电子对的（具有亲电性，称亲电试剂）
    • 碱：凡是能给予电子对的（进攻正电荷中心，具有亲核性，称亲核试剂）
• 有机化合物的分类
  • 按碳架分类
    • 开链化合物（脂肪族化合物）eg：正丁烷，异丁烷
    • 碳环化合物
      • 脂环化合物 eg：环戊烷，环己烷
      • 芳香族化合物eg：苯，
    • 杂环化合物eg：呲啶
  • 按官能团分类
    • 有机化合物分子特别能起化学反应的一些原子或原子团eg：羟基，羧基，硝基，碳碳双键，碳碳三键，卤素原子，氨基