A-level 應用科學/合成有機化合物/有機化學
碳的化學幾乎完全歸因於共價鍵。碳幾乎可以無限地與多種非金屬元素形成四個共價鍵。碳能夠形成長鏈原子以形成相當穩定的分子。鏈可以是支鏈的或形成環狀的。許多其他原子將與碳形成穩定的鍵。碳也可以形成多重鍵,例如碳原子可以與另一個碳原子形成一個三鍵,或者與一個氮原子形成一個三鍵。以下是一些有機化合物的例子。對於每種元素,碳、氫、氮,計算元素形成的共價鍵數量。對於每種元素,鍵的數量是否改變?
辛烷
丁醯胺
阿司匹林
| 元素 | 形成的鍵數 |
| 碳 | |
| 氫 | |
| 氧 | |
| 氮 |
由於每種元素的鍵合非常規律,因此通常用不顯示每個原子和鍵的方式來書寫結構
繪製這些分子的完整結構(顯示所有原子和鍵)
CH3CH2CH2CH2CH3 戊烷
反式-3-甲基己-3-烯
“脂肪族”有機化合物基於簡單的碳原子鏈。其他有機化合物以苯的環狀結構為基礎,被稱為“芳香族”。
將這些化合物分類為芳香族或脂肪族
戊烷 丁醯胺 阿司匹林
這些筆記中沒有涉及芳香化合物的命名和化學。
脂肪族化合物的命名相當簡單。名稱基於最長的單條碳原子鏈
| 甲烷 | CH4 |
| 乙烷 | CH3CH3 |
| 丙烷 | CH3CH2CH3 |
| 丁烷 | CH3CH2CH2CH3 |
| 戊烷 | CH3CH2CH2CH2CH3 |
| 己烷 | CH3CH2CH2CH2CH2CH3 |
| 庚烷 | CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3 |
| 辛烷 | CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 |
這些是簡單的“烷烴”化合物。一些其他原子模式反覆出現。這些被稱為“官能團”,每個官能團都有其特徵化學性質。它們透過在相關烷烴的名稱上新增字尾或字首來命名,例如乙醇(乙烷 + -ol)是一種具有兩個碳原子的醇,丁醯胺(丁烷 + -醯胺)是一種具有四個碳原子的醯胺。完成以下表格
| 官能團 | 結構 | 名稱 | 示例 |
| 烯烴 | |||
| 醇 | |||
| 胺 | |||
| 羧酸 | |||
| 伯醯胺 | |||
| 酯 | |||
| 仲醯胺 | |||
| 醛 | |||
| 酮 |
結構式和三維形狀。有機分子的基本形狀基於四面體和等邊三角形。使用模型(無論是計算機模型還是課堂上提供的塑膠模型)來檢查並繪製以下形狀:僅包含單鍵的碳:例如 CH4
包含一個雙鍵的碳:例如 CH2CH2
氮和氧類似,但不是全部四個鍵:比較
CH3CH3 CH3OH CH3NH2
CH2CH2 CH2O
有兩個分子具有 C4H10 的化學式。它們的結構是什麼?它們的名稱是什麼?
這些分子是異構體:具有相同化學式但不同的化合物。由於兩個 C4H10 異構體的鍵合不同,因此它們被稱為“結構異構體”。請注意,要將一個異構體變成另一個異構體,您需要至少斷開一個鍵。C3H8O 有三個結構異構體。嘗試繪製並命名它們
當官能團可以連線到多個碳原子上時,名稱中包含數字。有六個異構體具有 C4H8 的化學式。您可以繪製多少個?您可以命名多少個?
使用模型,注意單個鍵如何很容易地旋轉。雙鍵不會旋轉,除非斷裂。因為您需要斷開雙鍵才能旋轉它,所以丁-2-烯有兩個異構體
這兩個分子的鍵合相同,因此它們不是“結構異構體”。它們是“立體異構體”。繪製這些化合物的立體異構體並命名它們。如果沒有立體異構體,則說明。丙-1-醇
丙-2-醇
戊-2-烯



