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AP化學/有機化學

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字首 碳原子數 烷基
甲- 1 甲基
乙- 2 乙基
丙- 3 丙基
丁- 4 丁基
戊- 5 戊基
己- 6 己基
庚- 7 庚基
辛- 8 辛基
壬- 9 壬基
癸- 10 癸基

烷基是一個含有特定數量碳原子的自由基,其通式為,其中一個氫原子被移除,釋放出一個鍵。這使得它能夠與化合物中的碳(或氧等)鍵合,並形成更復雜的化合物。

官能團

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  • 醇類含有OH-,例如C2H5OH是乙醇或酒精。

  • 烷烴的通式為CnH2n+2,是飽和烴(即只含有單鍵),例如甲烷(CH4和丙烷(C3H8)。

  • 烯烴的通式為CnH2n,是不飽和烴(即含有雙鍵/三鍵),例如乙烯(C2H4)。

  • 炔烴的通式為CnH2n-2,是不飽和烴,例如乙炔(C2H2)。

  • 胺類含有氮,在結構上類似於氨。

  • 腈類含有氰基(CN-)。

化合物 羧酸 醯胺
結構 Aldehyde Ketone Carboxylic acid Ester Amide
通式 RCHO RCOR' RCOOH RCOOR' RCONHR'

骨架式

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骨架式在有機化學中非常重要,原因有兩個:(1)它們出現頻率很高,以及(2)它們使繪製有機化合物變得容易得多。請考慮下圖。 左邊的影像是丁烷(C4H10)。但是,您可以看到草圖上沒有寫C和H。碳由線段末端的頂點表示。線段本身表示(像往常一樣)單鍵。氫原子沒有畫出來,但它們存在,因為所有碳原子都形成四個鍵。因為丁烷是飽和的,所以氫原子必須連線到碳原子上,在那裡它們仍然可以形成鍵。 左邊的影像是乙烯(C2H4)。如您所見,此草圖中有兩條線段。當兩條或三條線段重疊出現時,它們分別表示雙鍵和三鍵(就像在結構式中一樣)。 這是有機化學中的另一個重要概念。自從發現以來,基於這種組分,已經創造了數千種新的有機化學物質。苯的分子式為C6H6。苯常見於稱為芳烴的有機化學物質中,如右側所示(在阿司匹林中)。 碳和氫(儘管氫氧根 (OH-) 也寫出來了)是骨架式中沒有用其化學符號表示的兩種元素;它們被稱為隱式元素。有機化學中的其他常見元素,如氮、氯、氟和氧,則用其化學符號表示;它們被稱為顯式元素,如右側所示。請記住符號R代表任何烷基。烷基應被視為顯式元素。

其他命名規則

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烷烴、烯烴和炔烴的命名

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  1. 確定化合物是飽和的還是不飽和的
    1. 如果是飽和的,則為烷烴,並以–烷結尾
    2. 如果不飽和
      1. 並且有雙鍵,則為烯烴,並以-烯結尾
      2. 並且有三鍵,則為炔烴,並以–炔結尾
  2. 透過從化合物的某一端開始,數碳原子到另一端,不重複計數任何碳原子(記住後續的一些步驟),來找到主鏈。然後,根據碳原子的數量,從上面“字首”部分的圖表中選擇一個字首。
    1. 如果是烷烴,只需使用步驟1.1中的字尾。
    2. 如果是烯烴,則使用步驟1.2中相應的字尾。然後,標註雙/三鍵開始的碳原子的編號,使其儘可能小,並用連字元將其與碳原子數的字首和字尾隔開(例如,丁-2-烯)。注意,C1(主鏈中的第一個碳原子)應該基於此步驟。在名稱前放置數字(例如2-丁烯)似乎也是可以接受的。
  3. 如果化合物是烯烴,則可以向名稱中新增其他元素。
    1. 如果雙鍵分隔的化合物部分位於雙鍵的同側,則在主鏈名稱前新增字首順-(例如,順-丁-2-烯)。
    2. 如果雙鍵分隔的化合物部分位於雙鍵的兩側,則在主鏈名稱前新增字首反-(反-丁-2-烯)。
  4. 確定化合物是否含有烷基。
    1. 如果有,確定有多少個,以及它們相對於C1的位置。
      1. 烷基連線到主鏈的碳原子的編號放在烷基名稱之前,烷基名稱放在主鏈名稱之前(例如,2-甲基丁烷)。
      2. 如果有多種型別的烷基,則按字母順序排列烷基的名稱,並用逗號隔開(例如,3-乙基,4-甲基己烷)。
      3. 如果某種型別的烷基有多個,則用逗號隔開它們連線的碳原子,並新增一個基於其數量的字首(例如,2,2-二甲基丙烷)。下面提供了列表。

烷基字首

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基團數目 字首
1 一-
2 二-
3 三-
4 四-
5 五-
  1. 該化合物是飽和的,因此是烷烴。
  2. 碳原子主鏈包含六個碳原子(己-)。
  3. 它不是烯烴。
  4. 該化合物有一個烷基(甲基)連線在C2上。

該化合物的名稱是2-甲基己烷。

  1. 該化合物是飽和的,因此是烷烴。
  2. 主鏈包含四個碳原子(丁-)。
  3. 它不是烯烴。
  4. 該化合物有兩個烷基(均為甲基)連線在C2和C3上。

該化合物的名稱是2,3-二甲基丁烷。

  1. 該化合物是不飽和的,並且是烯烴(雙鍵)。
  2. 主鏈有六個碳原子(己-),雙鍵位於C3上。
  3. 忽略步驟3。
  4. 該化合物沒有烷基。

該化合物的名稱是己-3-烯或3-己烯。

  1. 該化合物是不飽和的,並且是炔烴(三鍵)。
  2. 主鏈有六個碳原子(己-)。
  3. 忽略步驟3。
  4. 該化合物沒有烷基。

該化合物的名稱是己-1-炔或1-己炔。

異構體

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  • 結構異構體 - 碳原子的排列方式不同。
    • 鏈異構體 - 碳鏈不同。
    • 位置異構體 - 官能團在碳鏈上的位置不同。
    • 官能團異構體 - 官能團不同。
  • 立體異構體 - 具有相同結構式但原子在空間排列不同的異構體。


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