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文檔簡介

高中化學競賽講座高乃群(四)有機化學的基本概念目錄

電子教案word文檔一、化合物類名一、化合物類名

二、同分異構(gòu)體二、同分異構(gòu)體三、化學鍵三、化學鍵四、結(jié)構(gòu)和表達四、結(jié)構(gòu)和表達五、靜態(tài)立體化學五、靜態(tài)立體化學

六、電子效應(yīng)六、電子效應(yīng)

七、理論和概念

七、理論和概念八、光譜八、光譜九、試劑九、試劑十、反應(yīng)和反應(yīng)機理十、反應(yīng)和反應(yīng)機理一、化合物類名

1無機酸酯:醇與含氧無機酸反應(yīng)失去一分子水后的生成物稱為無機酸酯。

2雙烯烴:碳碳雙鍵數(shù)目最少的多烯烴是二烯烴或稱雙烯烴??煞譃槿悾簝蓚€雙鍵連在同一個碳原子上的二烯烴稱為累積二烯烴,兩個雙鍵被兩個或兩個以上單鍵隔開的二烯烴稱為孤立二烯烴,兩個雙鍵被一個單鍵隔開的二烯烴稱為共軛二烯烴。

3內(nèi)酯:分子內(nèi)的羧基和羥基失水形成的產(chǎn)物稱為內(nèi)酯。

4內(nèi)酰胺:分子內(nèi)的羧基和胺(氨)基失水的產(chǎn)物稱為內(nèi)酰胺。

5四級銨堿:四級銨鹽在強堿(KOH,NaOH)作用下生成的產(chǎn)物稱為四級銨堿。

6生物堿:從動植物體內(nèi)得到的一類有強烈生理效能的含氮有機化合物。游離生物堿絕大多數(shù)是固體,難溶于水,易溶于乙醇等有機溶劑。天然的生物堿多半是有左旋光的手性化合物。

7半縮醛或半縮酮:醇具有親核性,在無水和酸性催化劑如對甲苯磺酸、氯化氫的作用下,很容易和醛酮發(fā)生親核加成,一分子醛或酮和一分子醇加成的生成物稱為半縮醛或半縮酮。

8有機化合物:除一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽等少數(shù)簡單含碳化合物以外的含碳化合物。

9多肽:一個氨基酸的羧基與另一分子氨基酸的氨基通過失水反應(yīng),形成一個酰氨鍵,新生成的化合物稱為肽,肽分子中的酰氨鍵叫做肽鍵。二分子氨基酸失水形成的肽叫二肽,多個氨基酸失水形成的肽叫多肽。

10雜環(huán)化合物:在有機化學中,將非碳原子統(tǒng)稱為雜原子,最常見的雜原子是氮原子、硫原子和氧原子。環(huán)上含有雜原子的有機物稱為雜環(huán)化合物。分為兩類,具有脂肪族性質(zhì)特征的稱為脂雜環(huán)化合物,具有芳香特性的稱為芳雜環(huán)化合物。因為前者常常與脂肪族化合物合在一起學習,所以平時說的雜環(huán)化合物實際指的是芳雜環(huán)化合物。雜環(huán)化合物是數(shù)目最龐大的一類有機物。

11多環(huán)烷烴:含有兩個或多個環(huán)的環(huán)烷烴稱為多環(huán)烷烴。

12共軛烯烴:單雙鍵交替出現(xiàn)的體系稱為共軛體系,含共軛體系的多烯烴稱為共軛烯烴。

13纖維二糖:是由兩分子葡萄糖通過1,4兩位上的羥基失水而來的,纖維二糖是

-糖苷。

14纖維素:由多個纖維二糖聚合而成的大分子。

15多稀烴:含有多于一個碳碳雙鍵的烯烴稱為多稀烴。

16亞硫酸氫鈉加成物:亞硫酸氫鈉可以和醛或某些活潑的酮的羰基發(fā)生加成反應(yīng),生成穩(wěn)定的加成產(chǎn)物,該產(chǎn)物稱為亞硫酸氫鈉加成物。

17交酯:二分子α-羥基酸受熱失水形成的雙內(nèi)酯稱為交酯。

18肟:醛或酮與羥胺反應(yīng)形成的產(chǎn)物稱為肟。

19鹵代烴:烴分子中的氫被鹵素取代后的化合物稱為鹵代烴。一般用RX表示。X表示鹵素(F、Cl、Br、I)。

20麥芽糖:是由兩分子葡萄糖通過1,4兩位上的羥基失水而來的,麥芽糖是

-糖苷。

21芳香族化合物:具有一種特殊的性質(zhì)——芳香性的碳環(huán)化合物稱為芳香族化合物。

22芳香硝基化合物:硝基與苯環(huán)直接相連的化合物稱為芳香硝基化合物。

23炔化物:末端炔烴與強堿反應(yīng)形成的金屬化合物稱為炔化物。

24周邊共軛體系化合物:在環(huán)狀共軛多烯的環(huán)內(nèi)引入一個或若干個原子,使環(huán)內(nèi)原子與若干個成環(huán)的碳原子以單鍵相連,這樣的化合物稱為周邊共軛體系化合物。

25金屬有機化合物:分子中存在著碳金屬鍵的化合物。

26苯炔:比苯少兩個氫的化合物,故又稱去氫苯。

27單環(huán)烷烴:只含有一個環(huán)的環(huán)烷烴稱為單環(huán)烷烴,單環(huán)烷烴的通式為CnH2n,與單烯烴互為同分異構(gòu)體。環(huán)烷烴按環(huán)的大小分為:①小環(huán),三、四元環(huán);②普通環(huán),五、六、七元環(huán);③中環(huán),八至十一元環(huán);④大環(huán),十二元環(huán)以上。

28炔烴:含有碳碳叁鍵的烴稱為炔烴。

29油脂:高級脂肪酸的甘油酯,一般在室溫是液體的稱為油,是固體或半固體的稱為脂。

30官能團:各類烴的衍生物都具有自己特有的化學性質(zhì),這些特有的化學性質(zhì)主要是由取代氫原子的原子或原子團所決定的,在化學上將這種決定化合物化學特性的原子或原子團稱為官能團。

31輪烯:一類單雙鍵交替出現(xiàn)的環(huán)狀烴類化合物。

32甾族化合物:是指含有環(huán)戊并全氫化菲基本骨架(簡稱甾環(huán))的一大類化合物。這類化合物通常都含有二個角甲基和一個烴基。用甾族來命名這一整類化合物,是因為甾字是一個象形字,它暗含了這一類化合物的結(jié)構(gòu)特征,甾下半部的“田”暗指結(jié)構(gòu)中有四個環(huán),甾上半部的“巛”暗指結(jié)構(gòu)中有兩個角甲基和一個烴基。

33環(huán)烷烴:分子中含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的烷烴叫環(huán)烷烴。又稱為脂環(huán)化合物。

34烴:由碳和氫兩種原子組成的有機化合物稱為烴。

35烴的衍生物:烴分子中的一個或幾個氫原子被其它元素的原子或原子團取代后的生成物稱為烴的衍生物。36氫碳酸:烴可以看作是一個氫碳酸,碳上的氫以正離子離解下來的能力代表了氫碳酸的酸性強弱??梢杂胮Ka值來表示,pKa值越小,酸性越強。

37唑:含有兩個雜原子,且其中至少有一個是氮原子的五元雜環(huán)體系稱為唑。異噁唑、異噻唑和吡唑可以分別看作是呋喃、噻吩、吡咯環(huán)上2位的CH換成了氮原子,因此稱它們?yōu)?,2-唑。噁唑、噻唑、咪唑可以分別看作是呋喃、噻吩、吡咯環(huán)上3位的CH換成了氮原子,因此稱它們?yōu)?,3-唑。

38胺:氨上的氫被烴基取代后的物質(zhì)稱為胺。

39氧化胺:過氧化氫或過酸氧化三級胺生成的產(chǎn)物稱為氧化胺。

40原甲酸:甲酸的水合物稱為原甲酸。

41脂肪族化合物:碳原子互相連接成鏈狀的化合物稱為開鏈化合物。因這類化合物最初是從動物脂肪中獲取的,所以也稱為脂肪族化合物。

42脂環(huán)族化合物:與脂肪族化合物性質(zhì)類似的一類碳環(huán)化合物稱為脂環(huán)族化合物。

43橋環(huán)烷烴:兩個環(huán)共用兩個或多個碳原子的多環(huán)烷烴稱為橋環(huán)烷烴。

44脂肪族重氮化合物:通式為R2CN2,其中最重要的是重氮甲烷,它的分子式是CH2N2。重氮甲烷是一個黃色有毒的氣體(熔點-145

C,沸點-23C),具有爆炸性(200C爆炸),因此在制備及使用它時,要特別注意安全。它能溶于乙醚,并且比較安定,一般均使用它的乙醚溶液。

45氨基酸:羧酸分子中烴基上的一個或幾個氫原子被氨基取代后生成的化合物稱為氨基酸。根據(jù)氨基和羧基的相對位置,氨基酸可以分為

-氨基酸、

-氨基酸、

-氨基酸等。根據(jù)氨基酸分子中羧基與氨基的相對數(shù)目,氨基酸可以分為中性氨基酸、酸性氨基酸和堿性氨基酸。

46酚:羥基直接與苯環(huán)相連的化合物稱為酚。

47烷烴:由碳和氫兩種元素組成、碳與碳均以單鍵相連的一大類化合物。

48烯烴:含有碳碳雙鍵的碳氫化合物稱為烯烴。

49淀粉:是多種植物的碳水化合物的儲藏物。淀粉這個生物高分子在水解時,首先生成麥芽糖,麥芽糖再進一步水解,都變?yōu)槠咸烟?,因此淀粉也可以看作是葡萄糖的聚合體。植物淀粉用熱水處理后分為兩部分,叫作直鏈淀粉和支鏈淀粉。普通淀粉顆粒內(nèi)大約含有80%的支鏈淀粉和20%的直鏈淀粉。

50萜類化合物:廣泛分布于植物、昆蟲、微生物等動植物體內(nèi)的一類有機化合物。在生物體內(nèi),萜類化合物是由乙酰輔酶A(簡寫為CH3COSCoA)轉(zhuǎn)化而來的。萜類化合物在結(jié)構(gòu)上可以看作是兩個或兩個以上的異戊二烯分子以頭尾相連的方式結(jié)合起來的。

51黃原酸:烷氧基硫代甲酸稱為黃原酸

52α?羥腈:醛或酮與HCN加成的產(chǎn)物稱為α?羥腈。

53烯酮:含有結(jié)構(gòu)的化合物稱為烯酮,它可以看作是羧酸發(fā)生分子內(nèi)失水(失去羧羥基和

-氫)形成的,因此也可以看作是分子內(nèi)的酸酐。

54酚醛樹脂:苯酚在堿性催化劑(氨、氫氧化鈉、碳酸鈉)或者酸催化劑的作用下,都能與甲醛縮合并生成高相對分子質(zhì)量的物質(zhì)。該物質(zhì)稱為酚醛樹脂。

55集合環(huán)烷烴:環(huán)系各以環(huán)上一個碳原子用單鍵直接相連而成的多環(huán)烷烴稱為集合環(huán)烷烴。

56鏈烷烴:分子中沒有環(huán)的烷烴稱為鏈烷烴,其通式為CnH2n+2,n為碳原子數(shù)。

57酮:碳原子與氧原子用雙鍵相連的基團稱為羰基。羰基碳與兩個烴基相連的化合物稱為酮(R2C=O),酮分子中的羰基也稱為酮基。

58羧酸:分子中具有羧基(-COOH)的化合物稱為羧酸。

59羧酸衍生物:羧基中的羥基被鹵素、羧酸根、烷氧基或胺基置換后產(chǎn)生酰鹵、酸酐、酯或酰胺。這些化合物統(tǒng)稱為羧酸衍生物。

60碳環(huán)化合物:碳原子互相連接成環(huán)的化合物稱為碳環(huán)化合物。

61钅羊鹽:氧利用孤對電子與質(zhì)子結(jié)合形成钅羊鹽。

62縮硫醛和縮硫酮:乙二硫醇和醛酮反應(yīng)生成的產(chǎn)物稱為縮硫醛、縮硫酮。

63縮醛或縮酮:一分子醛或酮和兩分子醇反應(yīng),失去一分子水后生成的產(chǎn)物稱為縮醛和縮酮。

64醇:脂肪烴分子中的氫原子或芳香烴側(cè)鏈上的氫原子被羥基取代后的化合物稱為醇。羥基是醇的官能團。

65醌:含有共軛環(huán)己二烯二酮結(jié)構(gòu)的一類化合物稱為醌。最簡單的醌是苯醌,有鄰苯醌和對苯醌。

66醚:水分子中的兩個氫原子均被烴基取代的化合物稱為醚。醚類化合物都含有醚鍵(C?O?C)。兩個烴基相同的醚稱為對稱醚,也叫簡單醚。兩個烴基不相同的醚稱為不對稱醚,也叫混合醚。

67醛:碳原子與氧原子用雙鍵相連的基團稱為羰基。羰基碳與氫和烴基相連的化合物稱為醛(RCHO),結(jié)構(gòu)中的(-CHO)稱為醛基。

68糖:多羥基的醛、酮或經(jīng)簡單水解能生成這類醛酮的化合物稱為糖。分為三類:1.不能再被簡單地水解成為更小的糖分子的糖類稱為單糖。2.由兩個到十個左右的單糖失水而成的糖類稱為寡糖,也稱為低聚糖。3.十個以上甚至幾百、幾千個單糖失水而成的糖類稱為多糖。

69糖二酸:醛糖的醛基和羥甲基均被氧化成羧基后形成的產(chǎn)物稱為糖二酸。

70糖苷:環(huán)狀糖的半縮醛羥基能與另一分子化合物中的羥基、氨基或硫羥基等失水,生成的失水產(chǎn)物稱為糖苷,也稱為配糖體。

71醛或酮的水合物:水是親核試劑,在酸性條件下,可以和醛或酮發(fā)生親核加成反應(yīng),形成的加成產(chǎn)物稱為醛或酮的水合物。

72糖脎:苯肼與糖反應(yīng)生成的產(chǎn)物稱為糖脎。

73糖酸:醛糖的醛基被氧化成羧基后的化合物稱為糖酸。

74糖醇:醛糖的醛基被還原成羥甲基后的化合物稱為糖醇。

75螺環(huán)烷烴:單環(huán)之間共用一個碳原子的多環(huán)烷烴稱為螺環(huán)烷烴。二、同分異構(gòu)體1幾何異構(gòu)體:因雙鍵或成環(huán)碳原子的單鍵不能自由旋轉(zhuǎn)而引起的異構(gòu)體稱為幾何異構(gòu)體,也稱為順反異構(gòu)體。2互變異構(gòu)體:因分子中某一原子在兩個位置迅速移動而產(chǎn)生的官能團異構(gòu)體稱為互變異構(gòu)體?;プ儺悩?gòu)體是一種特殊的官能團異構(gòu)體。3立體異構(gòu)體:分子中原子或原子團互相連接次序相同、但空間排列不同而引起的異構(gòu)體稱為立體異構(gòu)體。4同分異構(gòu)體:分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物稱為同分異構(gòu)體,也稱為結(jié)構(gòu)異構(gòu)體。5同分異構(gòu)現(xiàn)象:分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的現(xiàn)象稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。6價鍵異構(gòu)體:因分子中某些價鍵的分布發(fā)生了改變,與此同時也改變了分子的幾何形狀,從而引起的異構(gòu)體稱為價鍵異構(gòu)體。7位置異構(gòu)體:官能團在碳鏈或碳環(huán)上的位置不同而產(chǎn)生的異構(gòu)體稱為位置異構(gòu)體。

8構(gòu)型異構(gòu)體:因鍵長、鍵角、分子內(nèi)有雙鍵、有環(huán)等原因引起的立體異構(gòu)體稱為構(gòu)型異構(gòu)體。一般來講,構(gòu)型異構(gòu)體之間不能或很難互相轉(zhuǎn)換。

9官能團異構(gòu)體:因分子中所含官能團的種類不同所產(chǎn)生的異構(gòu)體稱為官能團異構(gòu)體。10構(gòu)造異構(gòu)體:因分子中原子的連結(jié)次序不同或者鍵合性質(zhì)不同引起的異構(gòu)體稱為構(gòu)造異構(gòu)體。11構(gòu)象異構(gòu)體:僅由于單鍵的旋轉(zhuǎn)而引起的立體異構(gòu)體稱為構(gòu)象異構(gòu)體。有時也稱為旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體。由于旋轉(zhuǎn)的角度可以是任意的,單鍵旋轉(zhuǎn)360?可以產(chǎn)生無數(shù)個構(gòu)象異構(gòu)體。通常以穩(wěn)定的有限幾種構(gòu)象來代表它們。12旋光異構(gòu)體:因分子中沒有反軸對稱性而引起的具有不同旋光性能的立體異構(gòu)體稱為旋光異構(gòu)體。13碳架異構(gòu)體:因碳架不同產(chǎn)生的異構(gòu)體稱為碳架異構(gòu)體。三、化學鍵1三中心兩電子鍵:采用三個原子共用一對電子的方式成鍵,稱為三中心兩電子鍵。2化學鍵:將分子中的原子結(jié)合在一起的作用力稱為化學鍵。

3共價鍵:兩個或多個原子通過共用電子對而產(chǎn)生的一種化學鍵稱為共價鍵。電負性相差在0~0.6個單位之間形成共價鍵;電負性相差在0.6~1.7個單位之間的形成極性共價鍵。共價鍵有方向性和飽和性。4金屬鍵:使金屬原子結(jié)合成金屬晶體的化學鍵稱之為金屬鍵。金屬鍵無方向性和飽和性。

5離子鍵:依靠正、負離子間的靜電引力而形成的化學鍵稱為離子鍵,又稱為電價鍵。一般說來,兩種原子電負性相差在1.7個單位以上形成離子鍵。6配價鍵:共用電子對由一個原子提供的共價鍵稱為共價配鍵或配價鍵。用A→B表示,A是電子提供者,B是電子接受者。

7σ鍵:在化學上,將兩個軌道沿著對稱軸方向重疊形成的鍵叫σ鍵。σ鍵的特點是(i)比較牢固;(ii)σ鍵能圍繞對稱軸自由旋轉(zhuǎn)。8π鍵:側(cè)面交疊形成的鍵稱為π鍵。π鍵的特點是(i)容易斷裂;(ii)不能繞軸自由旋轉(zhuǎn)。

四、結(jié)構(gòu)和表達

1乙烷構(gòu)象的表示方法:乙烷的構(gòu)象,可用下列幾種透視圖來表示:傘形式是眼睛垂直于C?C鍵軸方向看,實線表示鍵在紙面上,虛線表示鍵伸向紙面后方,鍥形線表示鍵伸向紙面前方;鋸架式是從C?C鍵軸斜45?方向看,每個碳原子上的其它三根鍵夾角均為120?。紐曼式是從C?C鍵的軸線上看。(參見教材82頁)其它烷烴的表示方法可類推。2傘形式:實線表示的鍵在紙面上,虛線表示的鍵在紙面后,楔形線表示的鍵在紙面前,這樣繪出的立體投影式稱為傘形式。3構(gòu)造:分子中原子的聯(lián)結(jié)次序和鍵合性質(zhì)叫做構(gòu)造。4構(gòu)造式:表示分子構(gòu)造的化學式叫做構(gòu)造式。表示構(gòu)造式的方法有四種。5結(jié)構(gòu)簡式:為了簡化構(gòu)造式的書寫,常常將碳與氫之間的鍵線省略,或者將碳氫單鍵和碳碳單鍵的鍵線均省略,這兩種表達方式統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)簡式。6蛛網(wǎng)式:將路易斯構(gòu)造式中一對共價電子改成一條短線,就得到了蛛網(wǎng)式,因其形似蛛網(wǎng)而得名。7鍵線式:還有一種表達方式是只用鍵線來表示碳架,兩根單鍵之間或一根雙鍵和一根單鍵之間的夾角為120?,一根單鍵和一根三鍵之間的夾角為180?,而分子中的碳氫鍵、碳原子及與碳原子相連的氫原子均省略,而其它雜原子及與雜原子相連的氫原子須保留。用這種方式表示的結(jié)構(gòu)式為鍵線式。8路易斯構(gòu)造式:用價電子(即共價結(jié)合的外層電子)表示的電子結(jié)構(gòu)式稱為路易斯構(gòu)造式。在路易斯構(gòu)造式中,用黑點表示電子,兩個原子之間的一對電子表示共價單鍵,兩個原子之間的兩對或叁對電子表示共價雙鍵或共價叁鍵。只屬于一個原子的一對電子稱為孤電子對。五、靜態(tài)立體化學11,3?二直立鍵相互作用:在甲基占直鍵的甲基環(huán)己烷中,甲基的范德華半徑較大,甲基與C?3,C?5的直鍵氫有相互作用力(排斥力)。這種作用稱為1,3?二直立鍵的相互作用,也是非鍵連的互相作用。2分子比旋光度:有的文獻采用分子比旋光度來表示物質(zhì)的旋光性質(zhì)。分子比旋光度與比旋光度的換算公式如下:3不對稱合成法:當原料分子是一個手性分子時,試劑進攻分子就會有立體選擇性,反應(yīng)的結(jié)果是一種光活異構(gòu)體超過另一種光活異構(gòu)體,因此產(chǎn)物不是外消旋體。這樣的合成稱為不對稱合成法。不對稱合成也可以在其它手性條件(如手性溶劑、手性催化劑、手性試劑等)下完成。4手性:一種物質(zhì)不能與其鏡像重合的特征稱為手性或手征性。5手性分子:具有手征性的分子稱為手性分子,手性分子都具有旋光性。6手性中心:如果分子中的手性是由于原子和原子團圍繞某一點的非對稱排列而產(chǎn)生的,這個點就是手性中心。7手性碳原子:將與四個不同基團相連的碳原子稱為不對稱碳原子或手性碳原子,常用*標記。手性碳原子就是一個手性中心。8內(nèi)消旋化合物:分子內(nèi)含有平面對稱因素的沒有旋光性的立體異構(gòu)體稱為內(nèi)消旋化合物。9比旋光度:比旋光度用表示,它是指某純凈液態(tài)物質(zhì)在管長l為1dm(=10cm),密度ρ為,溫度為t,波長為λ時的旋光度。10對交叉型構(gòu)象:兩個大基團處于對位的構(gòu)象稱為對交叉型構(gòu)象,一般情況下對交叉型構(gòu)象能量最低。11立體專一性:具有100%高度立體選擇性的反應(yīng)稱為立體專一性反應(yīng)。立體專一性反應(yīng)顯然是立體選擇性反應(yīng),而立體選擇性反應(yīng)不一定是立體專一性反應(yīng)。12立體化學:立體化學是研究分子的立體結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的立體性及其相關(guān)規(guī)律及應(yīng)用的科學。分子的立體結(jié)構(gòu)是指分子內(nèi)原子所處的空間位置及這種結(jié)構(gòu)的立體形象,研究分子的立體結(jié)構(gòu)及這種結(jié)構(gòu)和分子物理性質(zhì)之間的關(guān)系屬于靜態(tài)立體化學的范疇。反應(yīng)的立體性是指分子的立體形象對化學反應(yīng)的方向、難易程度,對產(chǎn)物立體結(jié)構(gòu)的影響等。它們都屬于動態(tài)立體化學的范疇。動態(tài)立體化學在有機合成中占有十分重要的地位。13立體選擇性反應(yīng):在不對稱合成中,當一個有機反應(yīng)可能產(chǎn)生幾個立體異構(gòu)體,而其中一個或一對對映的立體異構(gòu)體優(yōu)先獲得時,這種反應(yīng)被稱為立體選擇性反應(yīng)。14平面偏振光:只能在一個平面振動的光叫做平面偏振光。15對映體:互為實體和鏡像又不能重合的分子互稱為對映體。

16對映體過量百分數(shù):一個對映體超過另一對映體的百分數(shù)稱為對映體過量百分數(shù),用ee%表示。17對稱中心:如果分子中有一點,所有通過這個點畫的直線都以等距離達到相同的基團,此點稱為對稱中心。對稱中心用i來表示。一個分子只可能有一個對稱中心。倒反是對稱中心的對稱操作。18對稱面:能把分子切成實體和鏡象兩部分的平面稱為分子的對稱面。用希臘字母σ表示。反映是對稱面的對稱操作。19對稱軸:通過物體或分子的一條直線,以這條線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一定的角度,得到的物體或分子的形象與原來物體或分子的形象無法區(qū)別。這種軸稱為對稱軸。對稱軸用Cn表示,n表示軸的級,稱n重對稱軸。旋轉(zhuǎn)是對稱軸的對稱操作。20外消旋化:一個純的光活性物質(zhì),如果體系中的一半量發(fā)生構(gòu)型轉(zhuǎn)化,就變成了外消旋體。這種由純的光活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橥庀w的過程稱為外消旋化。21外消旋化合物:當左旋體分子和右旋體分子互相之間有較大親和力時,兩種分子將有可能在晶胞中配對,而形成計量學上的化合物晶體,這樣的外消旋體稱為“外消旋化合物”。它們的熔點多數(shù)高于純旋光體,而溶解度多數(shù)低于純旋光體22外消旋體:將一對對映體等量混合,可以得到一個旋光度為零的組成物,稱之為外消旋體。外消旋體可以用符號(±)或(dl)來表示。由于左旋體和右旋體分子之間親合關(guān)系不同,所以外消旋體的物理性質(zhì)如熔點、溶解度等與純凈的左旋體和純凈的右旋體之間是不相同的。23外消旋體的拆分:將外消旋體拆分成純左旋體或純右旋體的過程稱為外消旋體的拆分。24外消旋固體溶液:當一個純旋光體分子對其構(gòu)型相同的分子和對其構(gòu)型相反的分子的親合力比較接近時,則兩種構(gòu)型分子的排列是混亂的,這樣的外消旋體稱為外消旋固體溶液。它們的熔點和溶解度和純旋光體比較接近。25外消旋混合物:當純旋光體分子本身之間的親合力大于對映體的親合力時,左旋體和右旋體將有可能分別地形成晶體,這樣的外消旋體稱之為外消旋混合物。它們的熔點常常低于純旋光體,而溶解度則高于純旋光體。26半椅型構(gòu)象:由穩(wěn)定的椅型構(gòu)象轉(zhuǎn)變?yōu)榕ご?、船型?gòu)象,要經(jīng)過一個勢能最高的不穩(wěn)定的半椅型構(gòu)象。把椅型構(gòu)象中的碳3轉(zhuǎn)上去,碳2轉(zhuǎn)下來,使C(1)C(2)C(3)C(4)在一個平面上,C(5)C(6)一個在平面上方,另一個在平面下方,即得半椅型。27交叉型構(gòu)象:兩面角為60?的構(gòu)象稱為交叉型構(gòu)象。28sp雜化軌道:用一個2s軌道和一個2p軌道混合起來重新組合成2個性質(zhì)相同的軌道,稱為sp雜化軌道。29sp2雜化軌道:用一個2s軌道和2個2p軌道混合起來重新組合成3個性質(zhì)相同的軌道,稱為sp2雜化軌道。30sp3雜化軌道:由一個2s軌道和三個2p軌道混合起來重新組合成4個性質(zhì)相同的軌道,稱為sp3雜化軌道,它們分別指向四面體的四個頂角。31優(yōu)勢構(gòu)象:能量最低的穩(wěn)定構(gòu)象稱為優(yōu)勢構(gòu)象。32全重疊型構(gòu)象;兩個大基團重疊在一起的構(gòu)象稱為全重疊型構(gòu)象,全重疊型構(gòu)象能量最高。

33含手性面的旋光異構(gòu)體:有些分子雖然不含有手性原子,但分子內(nèi)存在一個扭曲的面,從而使分子呈現(xiàn)一種螺旋狀的結(jié)構(gòu),由于螺旋有左手螺旋和右手螺旋,互為對映體,所以該類分子也會表現(xiàn)出旋光性。這種因分子內(nèi)存在扭曲的面而產(chǎn)生的旋光異構(gòu)體稱為含手性面的旋光異構(gòu)體。34含手性軸的旋光異構(gòu)體:有些分子雖然不含不對稱原子,但在分子中存在一個軸,通過軸的兩個平面在軸的兩側(cè)有不同的基團時,也會產(chǎn)生實體與鏡像不能重疊的對映體。稱這類旋光異構(gòu)體為含手性軸的旋光異構(gòu)體。35鄰交叉型構(gòu)象:兩個大基團處于鄰位的交叉構(gòu)象稱為鄰交叉型構(gòu)象,鄰交叉型構(gòu)象能量高于對交叉型構(gòu)象。36扭曲型構(gòu)象:兩面角在0~60?之間的構(gòu)象稱為扭曲型構(gòu)象。37扭轉(zhuǎn)張力:非穩(wěn)定構(gòu)象具有恢復(fù)成穩(wěn)定構(gòu)象的力量,稱之為扭轉(zhuǎn)張力。

38扭船型構(gòu)象:假如把環(huán)己烷船型構(gòu)象船底的兩對碳原子C(2)C(3)C(5)C(6)稍微轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),使碳C(3)C(6)轉(zhuǎn)下去,C(2)C(5)重新轉(zhuǎn)上來,這時我們可以看到,船頭和船尾兩個碳C(1)C(4)上的氫原子離得遠一點了,而C(3)C(6)上的氫原子離得近一點了。當這兩對氫原子的距離相等時停止轉(zhuǎn)動,原來成重疊型的C(2)C(3)及C(5)C(6)兩對碳原子就變?yōu)椴皇峭耆丿B型了。在整個分子中,每對碳原子的構(gòu)象既不是全重疊,也不是全交叉,相當于一個低能量的構(gòu)象,這叫作扭船型構(gòu)象,扭船型構(gòu)象的所有兩面角都是30?,所有的對邊都是交叉的。39角張力:當分子內(nèi)的鍵角由于某種原因偏離正常鍵角時會產(chǎn)生張力,這種張力稱為角張力。40阻轉(zhuǎn)異構(gòu)現(xiàn)象:當某些分子單鍵之間的自由旋轉(zhuǎn)受到阻礙時,也可以產(chǎn)生光活性異構(gòu)體,這種現(xiàn)象叫做阻轉(zhuǎn)異構(gòu)現(xiàn)象。41兩面角:兩個相鄰碳上的其它鍵(在乙烷中,是C?H鍵)會交叉成一定的角度(Φ),這個角度稱為兩面角。

42環(huán)已烷船型構(gòu)象:

環(huán)己烷船型構(gòu)象中的C(2)C(3)C(5)C(6)處在同一平面,好象是一個船底。C(1)和C(4)都處在平面的上方,一個可看作為船頭,另一個則看作為船尾。船頭、船尾向內(nèi)的C?H鍵的氫原子之間的距離為183pm,小于氫原子范德華半徑之和240pm,故這兩個氫原子間有排斥力。

43環(huán)己烷的椅型構(gòu)象:這是一個非常對稱的結(jié)構(gòu),因為形似一把椅子而得名。環(huán)中的碳原子處在一上一下的位置。向下的三個碳原子C(1)C(3)C(5)組成的平面和向上的三個碳原子C(2)C(4)C(6)組成的平面互相平行,兩個平面的間矩為50pm。分子中存在一個C3對稱軸,C3軸通過分子的中心并垂直于上述的兩個平面。椅型環(huán)已烷的氫原子可以分為兩組:一組是六個C?H鍵與分子的對稱軸大致是垂直的,都伸出環(huán)外,這叫作平鍵(或稱平伏鍵)或e鍵(e是equatorial的字首,赤道的意思),三個e鍵略往上伸,三個e鍵略向下伸;另六個C?H鍵都是與軸平行的,這叫作直鍵(或稱直立鍵)或a鍵(a是axial的字首,軸的意思),三個伸在環(huán)的下面,三個伸在環(huán)的上面。由于成環(huán)的碳鏈是封閉的,所以雖然成環(huán)的碳碳鍵仍然可以旋轉(zhuǎn),但旋轉(zhuǎn)的程度會受到其它碳碳鍵的制約,所以在環(huán)平面上方的C?H鍵不可能轉(zhuǎn)到環(huán)平面的下方來,同樣在環(huán)平面下方的C-H鍵也不可能轉(zhuǎn)到環(huán)平面的上方去。44非對映體:不呈鏡影關(guān)系的旋光異構(gòu)體稱為非對映體,非對映體不僅旋光能力不同,許多物理、化學性質(zhì)也不相同。45極限構(gòu)象:重疊型構(gòu)象和交叉型構(gòu)象是構(gòu)象異構(gòu)體的兩種極端情況,也稱之為極限構(gòu)象。46構(gòu)象:由于單鍵可以“自由”旋轉(zhuǎn),使分子中的原子或基團在空間產(chǎn)生不同的排列,這種特定的排列形式稱為構(gòu)象。47構(gòu)象分布:構(gòu)象異構(gòu)體可以互相轉(zhuǎn)化而不能分離。構(gòu)象的轉(zhuǎn)換可以達到一種動態(tài)平衡。在平衡狀態(tài),各種構(gòu)象在整個構(gòu)象中所占的比例是不同的,將平衡狀態(tài)時各構(gòu)象所占的比例稱為構(gòu)象分布。48構(gòu)象分析:用構(gòu)象來分析一個化合物的物理性質(zhì)及化學性質(zhì)稱為構(gòu)象分析。49構(gòu)象對映體:具有實物和鏡像關(guān)系的構(gòu)象稱為構(gòu)象對映體50構(gòu)象異構(gòu)體:由單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的異構(gòu)體稱為構(gòu)象異構(gòu)體或旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體。51構(gòu)象的勢能關(guān)系圖:以單鍵的旋轉(zhuǎn)角度為橫坐標,以各種構(gòu)象的勢能為縱坐標。如果將單鍵旋轉(zhuǎn)360度,就可以畫出一條構(gòu)象的勢能曲線。由勢能曲線與坐標共同組成的圖為構(gòu)象的勢能關(guān)系圖。52構(gòu)象轉(zhuǎn)換體:一個椅型構(gòu)象可以通過碳碳鍵的旋轉(zhuǎn)變成另一個椅型構(gòu)象,這時原來構(gòu)象中向上的直鍵將轉(zhuǎn)為向上的平鍵,向下的直鍵也轉(zhuǎn)為向下的平鍵。原來向上的平鍵則轉(zhuǎn)為向上的直鍵,向下的平鍵則轉(zhuǎn)為向下的直鍵。這一對椅型構(gòu)象互稱為構(gòu)象轉(zhuǎn)換體。53構(gòu)象最小改變原理:發(fā)生加成反應(yīng)時,要使碳架構(gòu)象改變最小的規(guī)則。54非鍵連相互作用:不直接相連的原子間的作用力稱為非鍵連相互作用。55相對構(gòu)型:以甘油醛的構(gòu)型為參照標準而確定的構(gòu)型稱為相對構(gòu)型。相對構(gòu)型以D?L構(gòu)型標記法標記。56絕對構(gòu)型:能真實反映空間排列情況的構(gòu)型稱為絕對構(gòu)型。絕對構(gòu)型是根據(jù)手性碳原子上四個不同的原子或基團在“順序規(guī)則”中的先后次序來確定的,用R?S構(gòu)型標記法標記。57差向異構(gòu)化:含有兩個或多個手性中心的體系中,僅一個手性中心發(fā)生構(gòu)型轉(zhuǎn)化的過程,稱為差向異構(gòu)化。例如:糖分子中羰基旁的

碳原子上的氫很活潑,在吡啶、喹啉、三級胺或其它堿性條件下易發(fā)生差向異構(gòu)化,其過程是經(jīng)過鏈形結(jié)構(gòu)的烯醇化,形成烯二醇中間體進行的。烯二醇中間體在重新轉(zhuǎn)變?yōu)樘菚r,除得回D-葡萄糖外,還有D-甘露糖。D-葡萄糖及D-甘露糖互為C-2差向異構(gòu)體。

58差向異構(gòu)體:兩個含多個不對稱碳原子的異構(gòu)體,如果只有一個不對稱碳原子的構(gòu)型不同,則這兩個旋光異構(gòu)體稱為差向異構(gòu)體。如果構(gòu)型不同的不對稱碳原子在鏈端,稱為端基差向異構(gòu)體。其它情況,分別根據(jù)碳原子的位置編號稱為Cn差向異構(gòu)體。

59重疊型構(gòu)象:將兩面角為0?的構(gòu)象稱為重疊型構(gòu)象。60費歇爾投影式:是表達立體構(gòu)型最常用的一種方法。畫費歇爾投影式要符合如下規(guī)定:(1)碳鏈要盡量放在垂直方向上,氧化態(tài)高的在上面,氧化態(tài)低的在下面。其它基團放在水平方向上。(2)垂直方向碳鏈應(yīng)伸向紙面后方,水平方向基團應(yīng)伸向紙面前方。(3)將分子結(jié)構(gòu)投影到紙面上,用橫線與豎線的交叉點表示碳原子。費歇爾投影式不能在平面上旋轉(zhuǎn)90?,也不能離開紙面翻轉(zhuǎn)180?。費歇爾投影式中的基團兩兩交換的次數(shù)不能為奇數(shù)次。61倒反軸:分子圍繞一個軸旋轉(zhuǎn)一定角度(2π/n)后,再用垂直此軸的平面作為鏡面,進行一次反映,若所得鏡影與原來的分子重合,則此軸稱為倒反軸或簡稱反軸,用Sn表示。n表示它的級,稱為n重更迭對稱軸。更迭對稱軸與旋轉(zhuǎn)、反射兩個對稱操作相關(guān)。62部分重疊型構(gòu)象:一個大基團與一個小基團重疊的構(gòu)象稱為部分重疊型構(gòu)象。部分重疊型構(gòu)象的能量比全重疊型構(gòu)象的能量低。63假不對稱碳原子:一個碳原子和兩個相同取代的不對稱碳原子相連:當這兩個不對稱碳原子構(gòu)型相同時,該碳原子是對稱的,而當這兩個不對稱碳原子構(gòu)型不同時,該碳原子是不對稱的,則這種碳原子稱為假不對稱碳原子。假不對稱碳原子構(gòu)型可用r,s表示。64旋光性物質(zhì):這種能使平面偏振光旋轉(zhuǎn)一定角度的物質(zhì)稱為旋光性物質(zhì)。65旋光度:旋光性物質(zhì)能使平面偏振光向左或向右旋轉(zhuǎn)一定的角度。該角度和方向就代表該物質(zhì)的旋光度。旋光度用符號表示,t為測定時的溫度,λ為光的波長。66確定手性軸的旋光異構(gòu)體構(gòu)型的方法:將每個環(huán)上的基團按順序規(guī)則確定其大小,將其中一個環(huán)上的大基團編號為1,小基團編號為2,將另一個環(huán)上的小基團放在最遠處,其大基團編號為3,則1

2

3按順時針方向旋轉(zhuǎn)為R構(gòu)型,按反時針方向旋轉(zhuǎn)為S構(gòu)型。67穩(wěn)定構(gòu)象:與勢能曲線谷底相對應(yīng)的構(gòu)象為穩(wěn)定構(gòu)象。

68潛非對稱性:一個對稱的分子(例如丙酸)經(jīng)一個原子或基團被取代后失去了其對稱性,而變成了一個非對稱的分子,那末原來的對稱分子稱為“潛非對稱分子”或稱為“原手性分子”。而分子所具有的這種性質(zhì)稱為“潛非對稱性”或“原手性”。而發(fā)生變化的碳原子稱為“潛不對稱碳原子”或“原手性碳原子”。六、電子效應(yīng)1共軛效應(yīng):單雙鍵交替出現(xiàn)的體系稱為共軛體系。在共軛體系中,由于原子間的相互影響而使體系內(nèi)的π電子(或p電子)分布發(fā)生變化的一種電子效應(yīng)稱為共軛效應(yīng)。凡共軛體系上的取代基能降低體系的π電子密度,則這些基團有吸電子的共軛效應(yīng),用-C表示。凡共軛體系上的取代基能增高共軛體系的π電子云密度,則這些基團有給電子的共軛效應(yīng),用+C表示。共軛效應(yīng)只能在共軛體系中傳遞,但無論共軛體系有多大,共軛效應(yīng)能貫穿于整個共軛體系中。2場效應(yīng):取代基在空間可以產(chǎn)生一個電場,對另一頭的反應(yīng)中心有影響,這種空間的靜電作用稱為場效應(yīng),3誘導效應(yīng):因分子中原子或基團的極性(電負性)不同而引起成鍵電子云沿著原子鏈向某一方向移動的效應(yīng)稱為誘導效應(yīng)。誘導效應(yīng)的電子云是沿著原子鏈傳遞的,其作用隨著距離的增長迅速下降,一般只考慮三根鍵的影響。誘導效應(yīng)一般以氫為比較標準,如果取代基的吸電子能力比氫強,則稱其具有吸電子誘導作用,用-I表示。如果取代基的給電子能力比氫強,則稱其具有給電子誘導效應(yīng),用+I表示。4超共軛效應(yīng):當C-Hσ鍵與π鍵(或p軌道)處于共軛位置時,也會產(chǎn)生電子的離域現(xiàn)象,這種C-H鍵σ-電子的離域現(xiàn)象叫做超共軛效應(yīng)。在超共軛體系中電子轉(zhuǎn)移的趨向可用弧形箭頭表示:超共軛效應(yīng)的大小,與p軌道或π軌道相鄰碳上的C-H鍵多少有關(guān),C-H鍵愈多,超共軛效應(yīng)愈大。七、理論和概念1馬氏規(guī)則:鹵化氫等極性試劑與不對稱烯烴發(fā)生親電加成反應(yīng)時,酸中的氫原子加在含氫較多的雙鍵碳原子上,鹵素或其它原子及基團加在含氫較少的雙鍵碳原子上。這一規(guī)則稱為馬氏規(guī)則。2分子軌道對稱守恒原理:分子軌道對稱守恒原理認為:化學反應(yīng)是分子軌道進行重新組合的過程,在一個協(xié)同反應(yīng)中,分子軌道的對稱性是守恒的,即由原料到產(chǎn)物,軌道的對稱性始終不變,因為只有這樣,才能用最低的能量形成反應(yīng)中的過渡態(tài)。因此分子軌道的對稱性控制著整個反應(yīng)的進程。3分子軌道理論的基本思想:分子軌道理論在處理分子時,并不引進明顯的價鍵結(jié)構(gòu)的概念。它強調(diào)分子的整體性,認為分子中的原子是按一定的空間配置排列起來的,然后電子逐個加到由原子實和其余電子組成的“有效”勢場中,構(gòu)成了分子。并將分子中單個電子的狀態(tài)函數(shù)稱為分子軌道,用波函數(shù)來描述。每個分子軌道都有一個確定的能值Ei與之相對應(yīng),Ei近似地等于處在這個軌道上的電子的電離能的負值,當有一個電子進占分子軌道時,分子就獲得Ei的能量。分子軌道是按能量高低依次排列的。參與組合的原子軌道上的電子則將按能量最低原理、鮑里不相容原理和洪特規(guī)則進占分子軌道。根據(jù)電子在分子軌道上的分布情況,可以計算分子的總能量。

(x,y,z)4s?反式構(gòu)象:雙烯體的兩個雙鍵處于單鍵的異側(cè)稱為s?反式構(gòu)象。5引發(fā)劑:有些化合物十分活潑,極易產(chǎn)生活性質(zhì)點自由基,這些化合物稱之為引發(fā)劑。6雙位反應(yīng)性能:一個負離子有兩個位置可以發(fā)生反應(yīng),稱其具有雙位反應(yīng)性能。7反應(yīng)勢能圖:以反應(yīng)進程(自左向右,左邊為反應(yīng)物,右邊為生成物)為橫坐標,反應(yīng)物、過渡態(tài)和生成物的勢能變化為縱坐標來作圖,這種圖稱為反應(yīng)勢能圖。8內(nèi)型加成產(chǎn)物:當雙烯體上有給電子取代基、而親雙烯體上有不飽和基團如與烯鍵(或炔鍵)共軛時,優(yōu)先生成內(nèi)型加成產(chǎn)物。內(nèi)型加成產(chǎn)物是指:雙烯體中的C(2)—C(3)鍵和親雙烯體中與烯鍵(或炔鍵)共軛的不飽和基團處于連接平面同側(cè)時的生成物。兩者處于異側(cè)時的生成物則為外型產(chǎn)物。9切斷:通過合適的反應(yīng)將一根鍵切開。10區(qū)域選擇性:是指當反應(yīng)的取向有兩種或多種可能時,以某種取向的反應(yīng)物為主要產(chǎn)物的反應(yīng)情況。

11反鍵軌道:在形成化學鍵時,異相重疊使兩個原子軌道產(chǎn)生減弱性的干涉作用而相互排斥,使電子處于離核較遠的地方,因此在兩原子之間形成一個電子云密度為零的截面,這個截面稱為節(jié)面。節(jié)面的存在說明兩個原子核之間缺少足夠的電子云屏障,因此使兩個原子核相互排斥,起了削弱和破壞化學鍵的作用,它使體系能量升高,所以稱它為反鍵軌道。12電子云:把電子的概率分布看作是一團帶負電荷的“云”,稱為電子云。13電負性:原子實是正性的,它對外層的價電子具有吸引力。這種原子實對價電子的吸引能力就是一個原子的電負性。吸引力越大,電負性越強。14可極化性:一個極性化合物,在外界電場影響下,分子中的電荷分布可產(chǎn)生相應(yīng)的變化,這種變化能力稱為可極化性。15平均鍵能:對于多原子分子,由于每一根鍵的鍵解離能并不總是相等的,因此平時所說的鍵能實際上是指這類鍵的平均鍵能。16札依采夫規(guī)則:在β-消除反應(yīng)中,含氫較少的β碳提供氫原子,生成取代較多的穩(wěn)定烯烴。這一規(guī)則稱為札依采夫規(guī)則。

17卡賓:電中性的含二價碳的化合物稱為卡賓??ㄙe是由一個碳和兩個基團以共價鍵結(jié)合形成的,碳上還有兩個電子。最簡單的卡賓是亞甲基卡賓,亞甲基卡賓很不穩(wěn)定,從未分離出來,是比碳正離子、自由基更不穩(wěn)定的活性中間體。其它卡賓可以看作是取代亞甲基卡賓,取代基可以是烷基、芳基、酰基、鹵素等。18目標分子:計劃合成的化合物分子。19外型加成產(chǎn)物:(參見內(nèi)型加成產(chǎn)物)20正離子自由基:同時具有正離子和自由基結(jié)構(gòu)特征的基團稱為正離子自由基。21布朗克規(guī)則:布朗克在用各種二元酸和乙酸酐加熱時發(fā)現(xiàn):有機反應(yīng)中有成環(huán)可能時,一般總是優(yōu)先形成五元或六元環(huán),這稱為布朗克(BlancG)規(guī)則。22電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物:在醌氫醌中,氫醌分子中的

電子“過剩”,而醌分子的

電子“缺少”,從而二者之間發(fā)生授受電子的現(xiàn)象,形成授受電子絡(luò)合物,即電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物。23電離能:從自由基形成碳正離子所需的能量稱電離能。24對旋:對旋是指兩個鍵朝相反的方向旋轉(zhuǎn),可分為內(nèi)向?qū)π屯庀驅(qū)π齼煞N。

25必需氨基酸:有八種生命必需的氨基酸,缺少這八種氨基酸,就會因缺乏營養(yǎng)而引起病癥,因此稱他們?yōu)楸匦璋被?。但人體本身不能合成它們(其它的氨基酸可以在體內(nèi)合成),必須從食物中得到。這八種氨基酸的英文名稱是:valine,leucine,isoleucine,phenylalanine,threonine,methionine,tryptophan和lysine。26動力學:動力學研究反應(yīng)的反應(yīng)速率及反應(yīng)所需的條件。27雜化軌道:能量相近的原子軌道可進行雜化,組成能量相等的新軌道,稱為雜化軌道。軌道雜化后可使成鍵能力更強,體系能量降低,成鍵后可達到最穩(wěn)定的分子狀態(tài)。28合成子:分子在切斷時產(chǎn)生的片段。他們往往是活性中間體或?qū)嶋H上并不存在的結(jié)構(gòu)片段。29合成等價物:與合成子相對應(yīng)的試劑。30自由基:均裂時生成的原子或基團帶有一個孤單電子,用黑點表示,如H3C·,H·,帶有孤電子的原子或原子團稱自由基(或稱游離基),它是電中性的。自由基多數(shù)只有瞬間壽命,是活性中間體中的一種。31自氧化作用:化合物放置在空氣中自動被氧化,這叫做自氧化作用。32次級軌道作用:不形成新鍵的原子之間的軌道作用稱為次級軌道作用。33休克爾分子軌道法:1931年,休克爾提出了一種計算π分子軌道及其能值的簡單方法,稱為休克爾分子軌道法。34休克爾規(guī)則:含有4n+2(n=0,1,2,)電子的單環(huán)封閉平面共軛多烯化合物具有芳香性,這就是休克爾規(guī)則。35共沸混合物:是指幾種沸點不同而又完全互溶的液體混合物,由于分子間的作用力,它們在蒸餾過程中由于氣相和液相組成相同而不能分開,得到具最低沸點(比所有組分沸點都低)或最高沸點(比所有組分沸點都高)的餾出物。這些餾出物的組成與溶液的組成相同,直到蒸完,沸點一直恒定,如乙醇?苯?水組成三元共沸混合物,其沸點為64.9?C(乙醇18.5%,苯74%,水7.5%),苯?乙醇組成二元共沸混合物,其沸點為68.3?C(乙醇32.4%,苯67.6%)。36異面加成:環(huán)加成反應(yīng)用同面、異面來表示它的立體選擇性,以異側(cè)的兩個軌道瓣發(fā)生加成,稱為異面加成,常用字母a表示。37同面加成:環(huán)加成反應(yīng)用同面、異面來表示它的立體選擇性,加成時,π鍵以同一側(cè)的兩個軌道瓣發(fā)生加成稱為同面加成,常用字母s表示。38同面遷移和異面遷移:由于σ遷移反應(yīng)是沿著共軛體系進行的,為了表達遷移時的立體選擇性,作出規(guī)定,如果遷移后,新形成的σ鍵在π體系的同側(cè)形成新鍵,稱之為同面遷移,反之,則稱之為異面遷移。39負離子自由基:同時具有負離子和自由基結(jié)構(gòu)特征的基團稱為負離子自由基。40過氧化效應(yīng):溴化氫在光照或過氧化物的作用下,與丙烯反應(yīng)生成正溴丙烷:產(chǎn)物與按馬氏規(guī)則所預(yù)見的結(jié)果恰好相反,這是一個反馬氏加成。1933年卡拉施(Kharasch,M.S.)等發(fā)現(xiàn)這種“不正?!暗募映墒且驗檫^氧化物引起的,因此將這種現(xiàn)象稱為過氧化效應(yīng),或者叫卡拉施效應(yīng)。41共振論的基本思想:共振論的基本思想是當一個分子、離子或自由基按價鍵規(guī)則無法用一個經(jīng)典結(jié)構(gòu)式圓滿表達時,可以用若干經(jīng)典結(jié)構(gòu)式的共振來表達該分子的結(jié)構(gòu)。也即共軛分子的真實結(jié)構(gòu)式就是由這些可能的經(jīng)典結(jié)構(gòu)式疊加而成的。這樣的經(jīng)典結(jié)構(gòu)式稱為共振式或極限式,相應(yīng)的結(jié)構(gòu)可看作是共振結(jié)構(gòu)或極限結(jié)構(gòu),因此這樣的分子、離子或自由基可認為是極限結(jié)構(gòu)“雜化”而產(chǎn)生的雜化體。這個雜化體既不是極限結(jié)構(gòu)的混合物,也不是它們的平衡體系,而是一個具有確定結(jié)構(gòu)的單一體,它不能用任何一個極限結(jié)構(gòu)來代替。42過渡態(tài)理論:過渡態(tài)理論強調(diào)分子相互作用的狀態(tài),并將活化能與過渡態(tài)聯(lián)系起來。當反應(yīng)物相互接近的反應(yīng)進程中,出現(xiàn)一個能量比反應(yīng)物與生成物均高的勢能最高點,與此勢能最高點相應(yīng)的結(jié)構(gòu)稱為過渡態(tài),用“≠”表示,過渡態(tài)極不穩(wěn)定,只是反應(yīng)進程的一個中間階段的結(jié)構(gòu),不能分離得到。43異裂:化學鍵斷裂時,原來的一對成鍵電子為某一原子或基團所占有,這種斷裂方式稱為異裂。異裂產(chǎn)生正離子和負離子。44價鍵法:價鍵法強調(diào)電子運動的局部性。它認為:成對自旋相反的電子運動在兩個原子核之間而使兩個原子結(jié)合在一起的作用力稱為共價鍵。電子的運動只與兩個原子有關(guān),因此價鍵理論又稱為電子配對理論。它的基本要點參見1.8節(jié)。45成鍵軌道:在形成化學鍵時,同相重疊的結(jié)果使原子核之間的電子云密度加大,由于正負電荷相互吸引,所以同相重疊傾向于把原子拉在一起,形成穩(wěn)定的化學鍵,從而使體系能量降低,這樣的分子軌道稱為成鍵軌道。46鄰對位定位基和間位定位基:一元取代苯有兩個鄰位,一個對位和兩個間位,每個位置的平均反應(yīng)概率為20%,因此鄰對位取代產(chǎn)物超過60%時,苯環(huán)上原取代基為鄰對位定位基,間位產(chǎn)物超過40%時,苯環(huán)上原取代基為間位定位基。47兩位負離子:具有雙位反應(yīng)性能的負離子稱為兩位負離子。48芳構(gòu)化:六元脂環(huán)族化合物在鉑、鈀、鎳等催化劑的作用下生成芳香化合物的過程稱為芳構(gòu)化。49芳香過渡態(tài)理論:芳香過渡態(tài)理論首先提出了莫比斯體系和休克爾體系的概念。在一個環(huán)狀過渡態(tài)中,如果相鄰原子的軌道間出現(xiàn)波相改變的次數(shù)為零或偶數(shù)次,稱為休克爾體系,若出現(xiàn)奇數(shù)次波相的改變,則稱之為莫比斯體系。接著它提出了判別過渡態(tài)是否具有芳香性的辦法,指出具有4n+2個π電子的休克爾體系和具有4n個π電子的莫比斯體系是芳香性的,而具有4n個π電子的休克爾體系和具有4n+2個π電子的莫比斯體系是反芳香性的。芳香過渡態(tài)理論認為:在加熱條件下,協(xié)同反應(yīng)都是通過芳香過渡態(tài)進行的,在光照條件下,協(xié)同反應(yīng)都是通過反芳香過渡態(tài)進行的。50芳香性:(1)具有平面或接近平面的環(huán)狀結(jié)構(gòu);(2)鍵長趨于平均化;(3)有較高的C/H比值;(4)難以氧化和加成而易于發(fā)生親電取代反應(yīng);(5)環(huán)外氫的化學位移在核磁共振的低場,環(huán)內(nèi)氫的化學位移在核磁共振的高場。上述特點統(tǒng)稱為芳香性。

51克拉穆規(guī)則一:當羰基與一個手性中心連接時,它與格氏試劑(包括氫化鋰鋁等試劑)反應(yīng)就是一個手性誘導反應(yīng),克拉穆(Cram,D.J.)提出一個規(guī)則,經(jīng)??梢灶A(yù)言主要產(chǎn)物??死乱?guī)則規(guī)定:羰基和一個手性碳原子相連,手性碳上有大小不同的三個基團,用大(L)、中(M)、?。⊿)表示。大的基團(L)與R呈重疊型,兩個較小的基團在羰基兩旁呈鄰交叉型,與試劑反應(yīng)時,試劑從羰基旁空間位阻較小的基團(S)一邊接近分子得到的產(chǎn)物是主要產(chǎn)物。52還原糖和非還原糖:凡能與土倫試劑、菲林試劑和本尼迪特試劑發(fā)生反應(yīng)的糖稱為還原糖,凡不能與土倫試劑、菲林試劑和本尼迪特試劑發(fā)生反應(yīng)的糖稱為非還原糖。53鄰基參與效應(yīng):相鄰基團在排除離去基團時所作的幫助稱為鄰基參與效應(yīng)。54辛烷值:燃料引起爆震的傾向,用辛烷值表示,在汽油燃燒范圍內(nèi),將2,2,4?三甲基戊烷的辛烷值定為100。辛烷值越高,防止發(fā)生爆震的能力越強。大部分現(xiàn)代化的設(shè)備要求辛烷值在90~100之間。55均裂:化學鍵斷裂時成鍵的一對電子平均分給兩個原子或基團,這種斷裂方式稱均裂。56

-折疊:

-折疊股是一種較伸展的鋸齒形的主鏈構(gòu)象。二條

-折疊股平行排布,彼此以氫鍵相連,可以構(gòu)成

-折疊片,稱之為

-折疊。

-折疊片又分為平行

-折疊片和反平行

-折疊片兩種類型。前者是指所有的股段走向相同,后者是指走向相反。57質(zhì)子溶劑:能與負離子形成強的氫鍵的溶劑稱質(zhì)子溶劑。58轉(zhuǎn)化糖:蔗糖是右旋的,[]D+66.5

,沒有變旋現(xiàn)象,但蔗糖經(jīng)酸性水解后產(chǎn)生一分子D-葡萄糖和一分子D-果糖,這兩個單糖的混合物是左旋的。因此將蔗糖的水解產(chǎn)物稱為轉(zhuǎn)化糖。59取代基的定位效應(yīng):一元取代苯進行芳香親電取代時,已有的基團對后進入基團進入苯環(huán)的位置產(chǎn)生制約作用,這種制約作用即為取代基的定位效應(yīng)。60單體:聚合前的小分子原料化合物稱為單體。61非極性溶劑:介電常數(shù)小于15,偶極矩為0~2D的溶劑。這類溶劑不給出質(zhì)子,與溶質(zhì)的作用力弱。62單線態(tài)和三線態(tài):卡賓有兩種結(jié)構(gòu)。一種結(jié)構(gòu)在光譜上稱為單線態(tài),單線態(tài)的中心碳原子是sp2雜化,兩個sp2雜化軌道與兩個基團成鍵,一個sp2雜化軌道容納碳上一對自旋反平行的孤電子,還有一個垂直于三個sp2雜化軌道平面的空的p軌道。另一種結(jié)構(gòu)在光譜學上稱為三線態(tài),三線態(tài)的中心碳原子是sp雜化,兩個sp雜化軌道與兩個基團成鍵,碳上還有兩個互相垂直的p軌道,每個p軌道容納一個電子,這兩個電子自旋平行。63構(gòu)型保持:如果一個反應(yīng)涉及到一個不對稱碳原子上的一根鍵的變化,則將新鍵在舊鍵斷裂方向形成的情況稱為構(gòu)型保持,64構(gòu)型翻轉(zhuǎn):如果一個反應(yīng)涉及到一個不對稱碳原子上的一根鍵的變化,則將新鍵在舊鍵斷裂的相反方向形成的情況稱為構(gòu)型翻轉(zhuǎn)。構(gòu)型翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象是在1896年由德國科學家瓦爾登(PaulWalden)首先發(fā)現(xiàn)的。65官能團引入:在分子中添加新的官能團。66官能團轉(zhuǎn)換:將一個官能團轉(zhuǎn)換成另一個官能團。67官能團消除:在分子中除去官能團。68油脂的硬化:油脂中的不飽和脂肪酸可以在鎳的催化作用下,氫化到任何一種飽和程度。因為氫化可以逐步地提高熔點,所以這個氫化過程,又稱為油脂的硬化。69定域分子軌道:只圍繞兩個原子的分子軌道稱為定域分子軌道。70定域鍵:由定域分子軌道形成的化學鍵稱為定域鍵。71變旋現(xiàn)象:一個有旋光的化合物,放入溶液中,它的旋光度逐漸變化,最后達到一個穩(wěn)定的平衡值,這種現(xiàn)象稱為變旋現(xiàn)象。72軟硬酸堿概念:1963年,皮爾遜(PearsonR.G)在前人工作的基礎(chǔ)上提出了軟硬酸堿的概念。它將體積小,正電荷數(shù)高,可極化性低的中心原子稱作硬酸,體積大、正電荷數(shù)低,可極化性高的中心原子稱作軟酸。將電負性高、極化性低、難被氧化的配位原子稱為硬堿,反之為軟堿。并提出“硬親硬、軟親軟”的經(jīng)驗規(guī)則。軟硬酸堿理論只是一個定性的概念,但能說明許多化學現(xiàn)象。73

-苷鍵和

-苷鍵:糖的殘基與配基所連接的鍵稱為苷鍵,用構(gòu)型為

的半縮醛羥基與配基形成的鍵稱為

-苷鍵,用構(gòu)型為

的半縮醛羥基與配基形成的鍵稱為

-苷鍵,可用阿拉伯數(shù)字表示苷鍵所連接的兩個糖的碳原子的位置。

74活化基團:一元取代苯進行芳香親電取代時,若已有的基團G使后進入基團E進入苯環(huán)變得容易,則G為活化基團。

75鈍化基團:一元取代苯進行芳香親電取代時,若已有的基團G使后進入基團E進入苯環(huán)變得困難,則G為鈍化基團。76氫化熱:氫化反應(yīng)會放出一定的熱量,每一個雙鍵的放出的熱稱為氫化熱。77氫自由基:孤電子在氫原子上的自由基稱為氫自由基。78-氫的酸性:與官能團直接相連的碳稱為

-碳,

-碳上的氫稱為

-氫。

-氫以正離子離解下來的能力即為

-氫的活性或

-氫的酸性。79類卡賓:有機鋅化合物ICH2ZnI與烯烴反應(yīng)時能起類似卡賓的作用,因此將ICH2ZnI稱為類卡賓。80逆合成分析:是一種邏輯推理的分析過程。它將目標分子按一定的規(guī)律通過切斷或轉(zhuǎn)換推導出目標分子的合成子或與合成子相對應(yīng)的試劑。81s?順式構(gòu)象:雙烯體的兩個雙鍵處于單鍵的同側(cè)稱為s?順式構(gòu)象。82保護基:在反應(yīng)中對某一官能團起保護作用的試劑。83前線軌道理論:前線軌道理論認為:分子中也有類似于單個原子的“價電子”的電子存在,分子的價電子就是前線電子。這是因為,分子的HOMO對其電子的束縛較為松弛,具有電子給予體的性質(zhì),而LUMO則對電子的親和力較強,具有電子接受體的性質(zhì),這兩種軌道最易互相作用。因此,在分子間的化學反應(yīng)過程中,最先作用的分子軌道是前線軌道,起關(guān)鍵作用的電子是前線電子。84相轉(zhuǎn)移催化作用:一種催化劑可穿過兩相之間的界面并能把反應(yīng)實體(如CN?)從水相轉(zhuǎn)移到有機相中,使它與底物迅速反應(yīng),并把反應(yīng)中的另一種負離子帶入水相中,而在轉(zhuǎn)移反應(yīng)實體時催化劑沒有損耗,只是重復(fù)地起“轉(zhuǎn)送”負離子的作用。描述這種現(xiàn)象和過程的名詞即相轉(zhuǎn)移催化作用(縮寫PTC)。相轉(zhuǎn)移催化(作用)是施達克(StarksCM)于1966年首次提出的,并于1971年正式使用這個名詞。85相轉(zhuǎn)移催化劑:能把反應(yīng)實體從一相轉(zhuǎn)移到另一相的催化劑稱為相轉(zhuǎn)移催化劑。86親核性:試劑的親核性是指一個試劑在形成過渡態(tài)時對碳原子的親和能力。87洪特規(guī)則:有幾個簡并軌道(能量相等的軌道)而又無足夠的電子填充時,必須在幾個簡并軌道逐一地各填充一個自旋平行的電子后,才能容納第二個電子,這稱為洪特規(guī)則。88順旋:順旋是指兩個鍵朝同一方向旋轉(zhuǎn),可分為順時針順旋和反時針順旋兩種。89哈蒙特假說:哈蒙特把過渡態(tài)與反應(yīng)物、中間體、生成物關(guān)聯(lián)起來,提出了哈蒙特假說:“在簡單的一步反應(yīng)(基元反應(yīng))中,該步過渡態(tài)的結(jié)構(gòu)、能量與更接近的那邊類似”。90重整:包括鏈烴裂解、異構(gòu)化、關(guān)環(huán)、擴環(huán)、氫轉(zhuǎn)移、烯烴吸氫等過程。91熱力學:熱力學是研究一個反應(yīng)能否進行、進行的程度,即反應(yīng)物有多少轉(zhuǎn)化成生成物,是一個化學平衡問題,它與反應(yīng)物及生成物的性質(zhì)、外界反應(yīng)條件如溫度、壓力有關(guān),它與反應(yīng)速率沒有關(guān)系。92原子軌道:原子中每個穩(wěn)態(tài)電子的運動狀態(tài)都可以用一個單電子的波函數(shù)(x,y,z)來描述,稱為原子軌道,93原子實:原子核與非價電子(即內(nèi)層電子)組成的一個實體稱為原子實。94離子基:負離子自由基和正離子自由基統(tǒng)稱為離子基。

95離域:有些多原子分子中,共價鍵的電子不局限在兩個原子核區(qū)域內(nèi)運動,這稱為離域。

96離域分子軌道:圍繞三個或三個以上原子的分子軌道稱為離域分子軌道。

97離域鍵:由離域分子軌道形成的化學鍵稱為離域鍵。

98能級相關(guān)圖:把反應(yīng)物與產(chǎn)物的不同能級的分子軌道按軌道對稱性相互關(guān)連起來的圖。

99能量相關(guān)理論:應(yīng)用能級相關(guān)圖來闡明電環(huán)化、環(huán)加成、

-遷移等協(xié)同反應(yīng)的立體化學選擇規(guī)則,稱為能量相關(guān)理論。

100能量最低原理:電子盡可能占據(jù)能量最低的軌道稱為能量最低原理。

101起始原料:整個合成中最先使用的原料化合物。

102蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)中,氨基酸的排列順序稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。

103蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu):多肽鏈主鏈骨架中各個肽段所形成的規(guī)則的或無規(guī)則的構(gòu)象稱為蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。多肽鏈主鏈骨架中形成的有規(guī)則的構(gòu)象主要是依靠氫鍵維持的。最常見的二級結(jié)構(gòu)是

-螺旋結(jié)構(gòu)和

-折疊結(jié)構(gòu)。

104蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu):在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,多肽鏈間通過氨基酸殘基側(cè)鏈的相互作用,在三維空間沿多個方向進行卷曲、折疊、盤繞形成緊密的球狀結(jié)構(gòu)稱為蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)。

105蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu):許多球狀蛋白質(zhì)是由二條或多條肽鏈構(gòu)成的,這些多肽鏈本身都具有球狀的三級結(jié)構(gòu),稱為亞基或原體。由少數(shù)亞基聚合而成的蛋白質(zhì)稱為寡聚蛋白質(zhì),由幾十個乃至上千個亞基聚合而成的蛋白質(zhì)稱為多聚蛋白質(zhì)。寡聚蛋白質(zhì)中亞基的種類、數(shù)目、空間排布及相互作用稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。

1061,3-偶極化合物:能用偶極共振式來描述的化合物稱為1,3-偶極化合物。簡稱1,3-偶極體。

107偶極矩:表示分子中電荷分布的物理量。當分子中的正、負電荷不重合時,就構(gòu)成了一個偶極。這種在空間具有兩個大小相等、符號相反的電荷的分子,正電中心或負電中心上的電荷值q與兩個電荷中心之間的距離d的乘積,稱為偶極矩,用μ表示:μ=q

d偶極矩的單位為C?m,以前用D[英文Debye(德拜)的第一個字母]表示,1D=3.3336×10-30C?m

。偶極矩是有方向性的,用箭頭表示,箭頭所示方向是從正電荷到負電荷的方向。

108偶極溶劑(或稱偶極非質(zhì)子溶濟):這類溶劑介電常數(shù)大于15,偶極矩大于8.34×10-30C?m(或以吡啶的介電常數(shù)和偶極矩為界),分子中的氫與分子內(nèi)原子結(jié)合牢固,不易給出質(zhì)子。偶極溶劑的結(jié)構(gòu)特征是偶極負端露于分子外部,偶極正端藏于分子內(nèi)部。

109等電點:如將氨基酸置于一個特定的電場中,則負離子將向正極移動,而正離子將向負極移動,但可以通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性找到一個合適的pH,在該pH下,正、負離子的濃度完全相等,此時向陽極移動和向陰極移動的離子彼此抵消,即電場中沒有凈的遷移。此時的pH即為該氨基酸的等電點。不同的氨基酸有不同的等電點,因此可以通過測定氨基酸的等電點來鑒別氨基酸。一般中性氨基酸的等電點pH=6.2~6.8;酸性氨基酸的等電點pH=2.8~3.2;堿性氨基酸的等電點pH=7.6~10.8。

110酮式和烯醇式:活潑的

-氫可以在

-碳和羰基氧之間來回移動,因此羰基化合物存在一對互變異構(gòu)體:酮式和烯醇式,它們共同存在于一個平衡體系中。

111鍵長:形成共價鍵的兩原子核間的平衡距離稱為共價鍵的鍵長。

112鍵長的平均化:在共軛烯烴中,雙鍵的鍵長與單烯烴的雙鍵鍵長近似,而單鍵的鍵長明顯小于烷烴中碳碳單鍵的鍵長,這種現(xiàn)象稱為鍵長的平均化。鍵長平均化是共軛烯烴的共性。113鍵角:分子內(nèi)同一原子形成的兩個化學鍵之間的夾角稱為鍵角。114鍵解離能:斷裂或形成分子中某一個鍵所消耗或放出的能量稱為鍵解離能。標準狀況下,雙原子分子的鍵解離能就是它的鍵能,它是該化學鍵強度的一種量度。115保里不相容原理:每個軌道最多只能容納兩個電子,且自旋相反配對,這是保里不相容原理。116碳自由基:孤電子在碳原子上的自由基稱為碳自由基。117碳正離子:含有一個只帶6個電子的帶正電荷的碳氫基團稱為碳正離子。根據(jù)帶正電荷的碳原子與其它碳原子連接的數(shù)目可分為一級碳正離子、二級碳正離子和三級碳正離子。118聚合物:單體聚合生成的產(chǎn)物稱為聚合物。聚合物的結(jié)構(gòu)單元與單體相同。119酸堿電子理論:酸堿電子理論是美國化學家路易斯(LewisG.N.1875~1946)于1923年提出的。它的基本要點是:酸是電子的接受體,堿是電子的給予體。酸堿反應(yīng)是酸從堿接受一對電子,形成配價鍵,得到一個加合物。

120酸堿電離理論:酸堿電離理論是由阿侖尼烏斯(A.Srrhenius1859~1927)于1889年提出的。該理論的要點是:“凡在水溶液中能電離并釋放出H+的物質(zhì)叫酸,能電離并釋放HO-的物質(zhì)叫堿?!?21酸堿質(zhì)子理論:酸堿質(zhì)子理論(protontheoryofacidsandbases)是分別由丹麥化學家勃朗斯特(Br?nsted)和英國化學家勞里(Lowry)同時于1923年提出的。又稱為Br?nsted?Lowry質(zhì)子理論。該理論的基本要點是:酸是質(zhì)子的給予體(給體),堿是質(zhì)子的接受體(受體)。122酸堿溶劑理論:酸堿的溶劑理論是由弗蘭克林(Franklin)于1905年提出的,該理論的要點是:“能生成和溶劑相同的正離子者為酸,能生成與溶劑相同的負離子者為堿。”123霍夫曼規(guī)則:霍夫曼(HofmannAW)在總結(jié)了大量四級銨堿消除反應(yīng)的實驗結(jié)果后,提出了一個規(guī)則:“在四級銨堿的消除反應(yīng)中,較少烷基取代的

碳原子上的氫優(yōu)先被消除”。這個規(guī)則稱為霍夫曼規(guī)則。124橡膠:具有高彈性的高分子化合物。125燃燒熱:1mol純烷烴完全燃燒成二氧化碳和水時放出的熱稱為燃燒熱。燃燒熱是負值。126

-螺旋結(jié)構(gòu):多肽鏈主鏈骨架圍繞一個軸一圈一圈地上升,從而形成一個螺旋式的構(gòu)象,稱之為螺旋結(jié)構(gòu)。螺旋旋轉(zhuǎn)的方向有左手和右手之分,因此螺旋結(jié)構(gòu)分為左手螺旋和右手螺旋,按照氫鍵形成方式的不同,可以把螺旋分為

-系螺旋和

-系螺旋。在各種形成的螺旋構(gòu)象中,只有右手

-螺旋是最穩(wěn)定的構(gòu)象。八、光譜目錄

(1)紫外光譜

(2)紅外光譜

(3)核磁共振

(4)質(zhì)譜(1)紫外光譜1生色基:能在某一段光波內(nèi)產(chǎn)生吸收的基團稱為這一段波長的生色基。紫外光譜的生色基是:碳碳共軛結(jié)構(gòu)、含有雜原子的共軛結(jié)構(gòu)、能進行n→π*躍遷的基團、能進行n→σ*躍遷并在近紫外區(qū)能吸收的原子或基團。2紅移:使最大吸收峰向長波方向移動的現(xiàn)象稱為紅移現(xiàn)象。3伍德沃德和費塞爾規(guī)則:用來估算二烯烴、多烯烴及共軛烯酮類化合物的紫外吸收λmax位置的經(jīng)驗規(guī)則,一般計算值與實驗值之間的誤差約為±5nm。(參見教材中表5-8)。4助色基:非鍵電子與π電子的共軛即為p-π共軛,p-π共軛使電子活動范圍增大,吸收向長波方向位移,并使顏色加深,這種效應(yīng)稱為助色效應(yīng),這種基團稱為助色基,如—OH,—OR,—NH2,—NR2,—SR,鹵素等均是助色基。5減色效應(yīng):使ε值減弱的效應(yīng)稱為減色效應(yīng)。6紫外光譜圖:紫外光譜圖提供兩個重要的數(shù)據(jù):吸收峰的位置和吸收光譜的吸收強度。紫外光譜圖以波長(nm)為橫坐標,指示吸收峰的位置;以吸光度為縱坐標,指示了吸收峰的吸收強度。在圖中,化合物對電磁輻射的吸收性質(zhì)是通過一條吸收曲線來描述的。7紫外吸收光譜:由于分子中價電子的躍遷而產(chǎn)生的吸收光譜稱為紫外吸收光譜,也可以稱它為電子光譜。8紫(藍)移:最大吸收峰向短波方向移動的現(xiàn)象稱為紫(藍)移現(xiàn)象。9增色效應(yīng):使ε值增加的效應(yīng)稱為增色效應(yīng)。

(2)紅外光譜1紅外光譜:原子和分子所具有的能量是量子化的,稱之為原子或分子的能級,有平動能級、轉(zhuǎn)動能級、振動能級和電子能級?;鶊F從基態(tài)振動能級躍遷到上一個振動能級所吸收的輻射正好落在紅外區(qū),所以紅外光譜是由于分子振動能級的躍遷而產(chǎn)生的。2紅外光譜圖:紅外光譜圖的橫坐標是紅外光的波長(

m)或波數(shù)(cm-1),縱坐標是透過率T或吸光度A。A與T的關(guān)系是A=lg(1/T)。中間是一條吸收曲線。吸收曲線的吸收峰形狀是各不相同的,一般分為寬峰、尖峰、肩峰,雙峰等類型。3泛頻峰:

1+

2,2

1+

2…吸收峰稱為合頻峰,

1—

2,2

1—

2…吸收峰稱為差頻峰,合頻峰與差頻峰統(tǒng)稱為泛頻峰。4伸縮振動:鍵長改變的振動。分為對稱伸縮振動(

s)和反對稱伸縮振動(

as)兩種。5官能團區(qū)和指紋區(qū):從IR譜的整個范圍來看,可分為4000~1350cm-1與1350~650cm-1兩個區(qū)域。4000~1350cm-1區(qū)域是由伸縮振動產(chǎn)生的吸收帶,光譜比較簡單但具有很強的特征性,稱為官能團區(qū)。官能團區(qū)的吸收帶對于基團的鑒定十分有用,是紅外光譜分析的主要依據(jù)。在1350~650cm-1區(qū)域,有C—O,C—X的伸縮振動和C—C的骨架振動,還有力常數(shù)較小的彎曲振動產(chǎn)生的吸收峰,因此光譜非常復(fù)雜。該區(qū)域中各峰的吸收位置受整體分子結(jié)構(gòu)影響較大,分子結(jié)構(gòu)稍有不同,吸收就有細微的差異,所以稱這個區(qū)域為指紋區(qū)。指紋區(qū)對于用已知物來鑒別未知物十分重要。6費米共振:一個基團振動的倍頻與另一個基團振動的基頻接近時,也會發(fā)生相互作用而產(chǎn)生很強的吸收峰或發(fā)生峰的裂分,這種現(xiàn)象稱為費米共振。7彎曲振動:鍵角改變的振動。也稱為變形振動,分為面內(nèi)變形振動和面外變形振動兩種。前者又可分為剪式振動和面內(nèi)搖擺振動,后者則分為扭曲振動和面外搖擺振動。

8振動的偶合:分子中符合某種條件的基團間的相互作用也會引起頻率位移。例如:兩個振動頻率很接近的鄰近基團會產(chǎn)生相互作用而使譜線一分為二,一個高于正常頻率,一個低于正常頻率。這種基團間相互作用稱為振動的偶合。

9倍頻峰:在紅外光譜中,基團從基態(tài)躍遷到第二激發(fā)態(tài)、第三激發(fā)態(tài)等產(chǎn)生的吸收峰稱為倍頻峰。(3)核磁共振11H-NMR:1H的核磁共振稱為質(zhì)磁共振,簡稱PMR,也表示為1H-NMR。213C-NMR:13C的核磁共振簡稱CMR,也表示為13C-NMR。3一級圖譜:符合n+1規(guī)律的圖譜稱為一級圖譜。4化學位移:同種核由于在分子中的化學環(huán)境不同而在不同共振磁場強度下顯示吸收峰,這稱為化學位移。5化學位移等價:在分子中,具有相同化學位移的核稱為化學位移等價的核。6化學等價:分子中兩相同原子處于相同的化學環(huán)境時稱為化學等價,化學等價的質(zhì)子必然具有相同的化學位移。分子中的質(zhì)子,如果可通過對稱操作或快速機制互換,它們是化學等價的。7對映異位質(zhì)子:通過鏡面對稱操作能互換的質(zhì)子叫對映異位質(zhì)子。對映異位質(zhì)子在非手性溶劑中是化學等價的,在手性環(huán)境中是非化學等價的。

8去屏蔽效應(yīng):假如感應(yīng)磁場在某些區(qū)域與外磁場一致,則質(zhì)子實際上感受到的有效磁場應(yīng)是外磁場強度加上感應(yīng)磁場強度。這種作用稱為去屏蔽效應(yīng),也稱為順磁去屏蔽效應(yīng)。

9各向異性效應(yīng):當分子中某些基團的電子云排布不呈球形對稱時,它對鄰近的1H核產(chǎn)生一個各向異性的磁場,從而使某些空間位置上的核受屏蔽,而另一些空間位置上的核去屏蔽,這一現(xiàn)象稱為各向異性效應(yīng)。1013C同位素邊峰:13C與1H能發(fā)生偶合并產(chǎn)生裂分峰,這對裂分峰稱為13C同位素邊峰。由于13C的天然豐度僅為1.1%,只有在濃度很大或圖譜放大時才會發(fā)現(xiàn)13C同位素邊峰。

11自旋偶合:在分子中,不僅核外的電子會對質(zhì)子的共振吸收產(chǎn)生影響,鄰近質(zhì)子之間也會因互相之間的作用影響對方的核磁共振吸收。并引起譜線增多。這種原子核之間的相互作用稱為自旋-自旋偶合,簡稱自旋偶合。

12自旋裂分:因自旋偶合而引起譜線增多的現(xiàn)象稱為自旋-自旋裂分,簡稱自旋裂分。

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