有机化学名词

一、基础概念

1. 有机物(yǒu jī wù)

通常指含碳化合物除简单的碳氧化物、碳酸盐等少数例外),多含氢常含氧、氮、硫等元素结构复杂,易燃烧、难溶于水

2. 烃(tīng)

碳和氢两种元素组成的有机物,是有机化合物的母体,如甲烷、乙烯等。

3. 官能团(guān néng tuán)

决定有机物化学性质的原子原子团,如羟(qiǎng)基(-OH)羧(suō)基(-COOH)等,不同官能团使有机物表现出不同特性。

4. 烃的衍生物(tīng de yǎn shēng wù)

烃分子中的氢原子被其他原子或官能团取代后的产物,如醇(烃中H被-OH取代)、胺(àn)(烃中H被-NH₂取代)等。

5. 手性(shǒu xìng)

分子与其镜像不能重合的性质,如同左手和右手的关系,具有手性的分子称为手性分子(如乳酸),常表现出旋光性。

二、烃类(仅含C、H)

1. 烷烃(wán tīng)

分子中碳原子间均以单键连接,其余价键均与氢结合的饱和烃,通式为CₙH₂ₙ₊₂(n≥1),如甲烷(CH₄)、乙烷(C₂H₆),化学性质稳定,易发生取代反应。

2. 烯烃(xī tīng)

分子中含碳碳双键(C=C)的不饱和烃,通式为CₙH₂ₙ(n≥2),如乙烯(C₂H₄)、丙烯(C₃H₆),易发生加成反应、氧化反应。

3. 炔烃(quē tīng)

分子中含碳碳三键(C≡C)的不饱和烃,通式为CₙH₂ₙ₋₂(n≥2),如乙炔(C₂H₂),化学性质活泼,易加成、易氧化。

4. 芳香烃(fāng xiāng tīng)

苯环结构(或具有芳香性的环状结构)的,如苯(C₆H₆)、甲苯(C₇H₈),易发生取代反应,难加成。

三、含氧衍生物

1. 醇(chún)

烃分子中氢原子被羟基(-OH)取代的产物,官能团为羟基,如乙醇(C₂H₅OH),可发生取代、消去、氧化反应。

2. 酚(fēn)

羟(qiǎng)基直接连在苯环上的化合物,官能团为酚羟基,如苯酚(C₆H₅OH),具有弱酸性,易发生取代反应(如与溴(xiù)水生成三溴苯酚)。

3. 醚(mí)

由两个烃基通过氧原子连接而成,官能团为醚键(-O-),如乙醚(C₂H₅-O-C₂H₅),化学性质较稳定,常用作溶剂。

4. 醛(quán)

醛基(-CHO)的化合物,官能团为醛基,如甲醛(HCHO)、乙醛(CH₃CHO),易被氧化为羧酸,可发生加成反应(如与氢气加成生成醇)。

5. 酮(tóng)

羰(tāng)基(C=O)羰基两端均连烃基的化合物,官能团为羰基,如丙酮(CH₃COCH₃),化学性质较醛稳定,可发生加成反应。

6. 羧酸(suō suān)

羧基(-COOH)的化合物,官能团为羧基,如乙酸(CH₃COOH),具有酸性,可发生酯化反应(与醇生成酯)。

7. 酯(zhǐ)

羧酸与醇发生酯化反应的产物,官能团为酯基(-COO-),如乙酸乙酯(CH₃COOC₂H₅),易发生水解反应(生成羧酸和醇)。

8. 酰胺(xiān àn)

羧酸分子中羟基被氨基(-NH₂)取代的产物,官能团为酰胺键(-CONH-),如乙酰胺(CH₃CONH₂),可水解生成羧酸和胺。

四、含氮衍生物

1. 胺(àn)

烃分子中氢原子被氨基(-NH₂、-NHR、-NR₂,R为烃基)取代的产物,如甲胺(CH₃NH₂)、苯胺(C₆H₅NH₂),具有碱性,可与酸反应生成盐。

2. 硝基化合物(xiāo jī huà hé wù)

烃分子中氢原子被硝基(-NO₂)取代的产物,如硝基苯(C₆H₅NO₂),多为炸药原料(如三硝基甲苯TNT),可被还原为胺。

3. 腈(jīng)

氰基(-CN)的化合物,如乙腈(CH₃CN),可水解生成羧酸,还原生成胺。

五、杂环化合物

指环状结构中除碳外还含氧、氮、硫等杂原子的化合物,具有芳香性或一定稳定性:

1. 呋喃(fū nán):含氧五元杂环,易发生取代反应。

2. 噻吩(sāi fēn):含硫五元杂环,性质与苯类似。

3. 吡咯(bǐ luò):含氮五元杂环,具有弱酸性。

4. 吡啶(bǐ dìng):含氮六元杂环,具有碱性,类似苯的性质。

六、反应类型

1. 取代反应(qǔ dài fǎn yìng)

有机物分子中某原子或原子团被其他原子或原子团替代的反应,如甲烷与氯气光照生成氯甲烷(卤代反应)、苯与浓硝酸生成硝基苯(硝化反应)。

2. 加成反应(jiā chéng fǎn yìng)

不饱和键(双键、三键)中的π键断裂,原子或原子团加到不饱和碳原子上的反应,如乙烯与溴水生成1,2-二溴乙烷、乙炔与氢气生成乙烷。

3. 消除反应(xiāo chú fǎn yìng)

有机物分子中脱去小分子(如H₂O、HX)生成不饱和化合物的反应,如乙醇在浓硫酸加热下生成乙烯(脱水)、溴乙烷与NaOH醇溶液生成乙烯(脱溴化氢)。

4. 氧化反应(yǎng huà fǎn yìng)

有机物分子中失去电子(或加氧/去氢)的反应,如乙醇被氧化为乙醛、乙醛被氧化为乙酸。

5. 还原反应(huán yuán fǎn yìng)

有机物分子中得到电子(或加氢/去氧)的反应,如乙醛与氢气加成生成乙醇、硝基苯被还原为苯胺。

6. 酯化反应(zhǐ huà fǎn yìng)

羧酸与醇在酸催化下生成酯和水的反应,如乙酸与乙醇生成乙酸乙酯(“酸脱羟基醇脱氢”)。

7. 水解反应(shuǐ jiě fǎn yìng)

酯、酰胺、卤代烃等在水(或酸/碱)作用下分解为原反应物的反应,如乙酸乙酯水解生成乙酸和乙醇。

8. 聚合反应(jù hé fǎn yìng)

小分子(单体)通过加成或缩合形成高分子化合物(聚合物)的反应,如乙烯聚合为聚乙烯(加聚)、苯酚与甲醛聚合为酚醛树脂(缩聚)。

七、异构现象

1. 同分异构体(tóng fēn yì gòu tǐ)

分子式相同但结构不同的化合物,如正丁烷与异丁烷(碳链异构)、乙醇与二甲醚(官能团异构)。

2. 碳链异构(tàn liàn yì gòu)

因碳原子连接方式不同(直链 vs 支链)产生的异构,如正戊烷、异戊烷、新戊烷。

3. 官能团异构(guān néng tuán yì gòu)

分子式相同但官能团不同的异构,如丙醛(含-CHO)与丙酮(含C=O)。

4. 顺反异构(shùn fǎn yì gòu)

含碳碳双键的化合物中,因双键两端基团在空间排列不同产生的异构,如顺-2-丁烯(两个甲基在双键同侧)与反-2-丁烯(两个甲基在双键异侧)。

5. 对映异构(duì yìng yì gòu)

手性分子与其镜像的异构(互为对映体),如左旋乳酸与右旋乳酸,旋光方向相反。

化学基础