有机化学知识合集

有机化学又称为碳化合物的化学，是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学，是化学中极重要的一个分支。本图讲述的内容有同分异构体、同系物、有机化合物的命名、分离提纯有机物常用的方法、有机物分子式的确定方法、分子结构的鉴定。

有机化学

• 同分异构体
  • 书写规律
    • 1 、烷烃：烷烃只存在碳链异构，书写时要注意全面而不重复，具体步骤如下： 成直链一条线 —— 先将所有的碳原子连接成一条直链 摘一碳挂中间 —— 将主链上的碳原子取下一个作为支链，连接在剩余主链的中间碳上 往边移不到端 —— 将甲基依次由内向外与主链碳原子试接，但不可以放在端点碳原子上 摘多碳整到散 —— 由少到多依次摘取不同数目的碳原子组成长短不同的支链 多支链同邻间 —— 当有多个相同或不同的支链出现时，应该按在同一个碳原子、相邻碳原子、相间碳原子的顺序依次试接
    • 具有相同官能团的有机物
      • 一般按照碳链异构到位置异构到官能团异构的顺序书写
    • 芳香族化合物：两个取代基在苯环上的位置有邻、间、对 3 种。
  • 同分异构体数目的判断方法
    • （ 1 ）记忆法：记住一些常见有机物同分异构体数目，如 a ：凡只含一个碳原子的分子均无异构体； b ：乙烷、丙烷、乙烯、乙炔无异构体； c ： 4 个碳原子的烷烃有 2 种异构体，五个碳原子的烷烃有 3 种异构体，六个碳原子的烷烃有 5 种异构体。
    • （ 2 ）基元法：如丁基有 4 种，则丁醇、戊醛、戊酸都有 4 种同分异构体。
    • （ 3 ）替代法：如二氯苯（ C6H4CL2 ）有 3 种同分异构体，四氯苯也有 3 种同分异构体（将 H 和 CL 互换）；又如甲烷的一氯代物只有 1 种；新戊烷的一氯代物也只有 1 种。
    • （ 4 ）等效氢法：等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法，其规律有： a ：同一碳原子上的氢原子等效。 b ：同一碳原子数的甲基上的氢原子等效 c ：位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效
• 同系物
  • 一类同系物的化学物质基本相似，物理性质随着碳原子数的增加而改变
  • 相对分子质量越大，熔沸点越大
  • 判断规律
  • 特点
    • 同系物一定是同一种物质
    • 同系物之间相差 n 个 CH2
    • 同系物化学式一定不想同
    • 同系物的组成元素一定相同
    • 同系物结构相似
• 有机化合物的命名
  • （ 1 ）烷烃的习惯命名法 碳原子数：相同时，用 “ 正 ”“ 异 ”“ 新 ” 来区别； 十个以上，用中文数字表示； 十个及以下，依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、葵表示。
  • 烷烃的系统命名法： 选主链 —— 选最长的碳链作主链 编号位 —— 从靠近支链最近的一端开始 写名称 —— 先简后繁，相同基合并
  • （ 3 ）烯烃和炔烃的命名： 选主链 —— 将含有碳碳双键或碳碳三键的最长链作为主链，称为 “ 某烯 ” 或 “ 某炔 ” 编号位 —— 从距离碳碳双键或碳碳三键最近的一端开始对主链上的碳原子进行编号定位 写名称 —— 将支链作为取代基，写在 “ 某烯 ” 或 “ 某炔 ” 的前面，并用阿拉伯数字标明碳碳双键或碳碳三键的位置
  • 苯的同系物的命名： 苯作为母体，其他基团作为取代基。苯环上二元取代物分别用邻、间、对表示。
• 分离提纯有机物常用的方法
  • （ 1 ）蒸馏 适用对象：常用于分离、提纯液态有机物 要求： a ：该有机物热稳定性比较强 b ：该有机物与杂志的 沸点 相差较 （ 2 ）重结晶 适用对象：常用于分离、提纯固态有机物 要求： a ：杂志在所选溶剂中 溶解度 很小或很大 b ：被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响较大
  • （ 2 ）萃取和分液
    • a ：常用的萃取剂：苯、四氯化碳、乙醚、石油醚、二氯甲烷等； b ：液 —— 液萃取剂：利用有机物在两种 互不相溶 的溶剂中的 溶解性 不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程； c ：固 —— 液萃取剂：用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。
• 有机物分子式的确定方法
  • 元素分析
    • • 定量分析
        • 将一定量有机物燃烧后分解为简单无机物，测定各产物的量，从而推算出有机物分子中所含元素原子最简单的整数比。
      • 实验方法
        • a ：李比希氧化产物吸收法 仅含 C 、 H 、 O 元素的有机物 ——H2O （用氯化钙吸收） CO2 用（浓氢氧化钠溶液吸收） 计算出分子中碳、氢原子的含量 剩余的为 O 的含量 b ：现代元素定量分析法 c ：相对分子质量相同的有机物 1: 同分异构体相对分子质量相同。 2: 含有 n 个碳原子的一元醇与含（ n-1 ）个碳原子的同类型羧酸和酯相对分子质量相同。 3: 含有 n 个碳原子的烷烃与含（ n-1 ）个碳原子的饱和一元醛相对分子质量相同。
      • 定性分析
        • 用化学方法鉴定有机物分子的元素组成，如燃烧后 C 到 CO2 ， H 到 H2O
• 分子结构的鉴定
  • 化学方法
    • 利用特征反应鉴定出官能团，在制备它的衍生物进一步确认。
  • 物理方法
    • 红外光谱 分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同化学键官能团 吸收频率 不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息
    • 核磁共振氢谱 不同化学环境的氢原子 —— 种数：等于吸收峰的 个数 。 每种个数：与吸收峰的 面积 成正比
    • 有机物分子中不饱和度的确定 不饱和度与结构关系： a ：不饱和度等于 1 ，含有 1 个双键或 1 个环 b ：不饱和度等于 2 ， 1 个三键或两个双键（或一个双键和一个环） c ：不饱和度等于 3 ，含有 3 个双键或 1 个双键和 1 个三键（或一个苯环和两个双键等） d ：不饱和度大于 4 ，考虑可能含有苯环