知识讲解有机化合物的命名提高.docx
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知识讲解有机化合物的命名提高
有机化合物的命名
【学习目标】
1、了解有机化合物的习惯命名法;
2、掌握烷烃的系统命名法。
【要点梳理】
要点一、同系物
1.结构相似,在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物互称为同系物。
2.判断两化合物互为同系物的要领是看是否符合“同、似、差”,即首先要是同类别物质(也就是官能团种类和数目应相同),这可由结构简式来确定;其次是结构相似;最后才是分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团,同时满足这三个条件的化合物才是同系物的关系。
3.同系物规律。
(1)同系物随着碳原子数的增加,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增大,物质的熔、沸点逐渐升高。
(2)同系物的化学性质一般相似。
4.同系物与同分异构体的比较。
比较内容
同系物
同分异构体
组成
分子式不同
分子式相同
结构
相似
相似或不同
化学性质
相似
相似或不同
示例
CH3—CH3与CH3CH2CH3
CH2=CH—CH2CH3与CH2=C—CH3
注意:
(1)同系物必须为同一类物质,符合同一通式,
但通式相同的物质,不一定互为同系物。
如C2H4和C3H6,后者若为环丙烷则不是C2H4的同系物,因为二者结构不相似,不是同一类物质。
(2)同属一大类的物质,不一定互为同系物。
如乙酸乙酯与硬脂酸甘油酯同属酯类,但二者结构不相似,所以不是同系物。
(3)官能团相同的物质,不一定互为同系物。
如:
乙醇与乙二醇虽然都有羟基,但二者的羟基数目不同,因此二者不是同系物。
(4)同系物结构相似,但不一定完全相同,如:
CH3CH2CH3与
,虽然结构不完全相同但两者碳原子间均以单键相连成链状,结构仍相似,属同系物。
(5)分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,但结构不同,不属于同类有机物,所以仍不能互称同系物。
如:
与。
(6)同系物化学式和相对分子质量都不可能相同,要注意同分异构体不是同系物。
如:
CH3CH2C(CH3)2CH2C(CH3)2CH(CH3)2和(CH3)2CH(CH2)6CH(CH3)2,因它们的分子式同为C12H26,可快速判断它们不是同系物,是同分异构体。
要点二、有机物的命名
有机物种类繁多,结构复杂,普遍存在同分异构现象,因而命名问题十分重要。
有机物的常用命名方法有习惯命名法和系统命名法。
1.习惯命名法。
习惯命名法可用于比较简单的有机物的命名。
例如烷烃可依据分子里所含碳原子的数目来命名。
碳原子数在10以内的用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示,碳原子数在10以上的用数字来表示,为了区分异构体,在名称的前面加“正、异、新”等字头来表示。
CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷
异戊烷
新戊烷
C9H20壬烷
习惯命名法在实际应用中有很大的局限性,因此在有机化学中广泛采用系统命名法。
2.系统命名法。
系统命名法是中国化学会根据IUPAC命名法并结合我国语言文字的特点制定的命名法(也叫CCS法)。
系统命名法适用于所有有机物的命名,其命名步骤可概括为“选主链——编号定位——写名称”,下面结合实例介绍烷烃、烯烃和炔烃以及苯的同系物的命名。
(1)烷烃的系统命名。
烷烃的系统命名步骤是:
①选取分子中最长的碳链为主链,按主链中碳原子数目称作“某烷”,并以它为母体,将连在主链上的原子团均看做取代基(或叫支链)。
②选取主链中离支链较近的一端为起点,用1,2,3等阿拉伯数字依次给主链上的各个碳原子编号定位,以确定支链在主链中的位置。
③将支链的名称写在主链名称的前面,在支链的前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的位置,并在数字与名称之间用一短线隔开。
④如果主链上有相同的支链,可以将支链合并起来,用“二、三”等数字表示支链的个数,且两个表示支链位置的阿拉伯数字之间需用“,”隔开。
如果主链上有几个不同的支链,把简单的写在前面,复杂的写在后面。
下面以2,3-二甲基己烷为例,对一般烷烃的命名的图示如下:
(2)烯烃和炔烃的命名。
烷烃的命名是有机物命名的基础,其他有机物的命名原则是在烷烃命名原则的基础上延伸出来的。
下面介绍烯烃和炔烃的系统命名步骤。
①将含有双键或三键的最长碳链作为主链,称为“某烯”或“某炔”。
②从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。
③用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字),用“二”“三”等表示双键或三键的个数。
例如:
(3)苯的同系物的命名。
苯的同系物的系统命名步骤是:
①以苯环为母体,称为“某芳香烃”。
②在苯环上,从连有较复杂的支链的碳原子开始,对苯环上的碳原子进行编号,且使较简单的支链的编号和为最小。
③当苯环上仅有两个取代基时,常用“邻、间、对”表示取代基的相对位置。
例如:
【典型例题】
类型一:
有机化合物的分类
例1下列化合物中,有多个官能团:
(1)可以看做醇类的是(填入编号,下同)________;
(2)可以看做酚类的是________;
(3)可以看做羧酸类的是________;
(4)可以看做酯类的是________。
【答案】
(1)B、D
(2)A、B、C(3)B、C、D(4)E
【解析】本题可根据有机物中所含官能团来确定有机物的类别。
一般地,有机物含有哪种官能团即可归属于哪类化合物。
并注意醇与酚结构上的区别:
凡羟基直接与苯环相连的有机物均属于酚类,凡羟基与除苯环外的其他烃基相连的有机物都属于醇类。
【总结升华】本题中A还可看做醛类或醚类。
举一反三:
【变式1】将下列12种有机物所属的类别填入下表:
①CH3—CH3;②CH2=CH2;③;④;⑤
⑥CH3—CH2Cl;⑦
;⑧;⑨CH3Cl;⑩;
⑾CH3CH2OH;⑿CH3—C≡CH
分类依据
烷烃
烯烃
炔烃
环烷烃
芳香烃
卤代烃
醇
酚
有机化合物
【答案】
分类依据
烷烃
烯烃
炔烃
环烷烃
芳香烃
卤代烃
醇
酚
有机化合物
①⑩
②⑦
⑿
③
⑧
⑥⑨
④⑾
⑤
类型二:
同系物
例2下列说法中正确的是()。
A.同系物之间互为同分异构体B.两个相邻同系物的式量相差14
C.所有的烷烃都一定互为同系物D.同系物具有相似的化学性质
【答案】B、D
【解析】同系物之间至少相差一个CH2原子团,因而其分子式一定不相同,不可能互为同分异构体;两个相邻同系物之间相差一个CH2原子团,其式量必相差14;分子式相同的不同烷烃之间互为同分异构体,分子式不同的烷烃之间互为同系物;同系物的结构相似,使其化学性质也相似。
举一反三:
【变式1】下列说法中,正确的是()。
A.互为同系物的两种有机物的各元素的质量分数一定相同
B.互为同分异构体的有机物一定不是同系物关系
C.甲基与氢氧根能直接结合生成有机物甲醇
D.同系物的分子组成一定相差一个CH2原子团
【答案】B
类型三:
有机物的命名
例3按系统命名法写出下列有机物的名称或写出有机物的结构简式:
(1)的名称是________。
(2)2,6-二甲基-4-乙基壬烷的结构简式是________。
【答案】
(1)3,4-二甲基辛烷
(2)
【解析】
(1)将—C2H5改写为—CH2—CH3,上述有机物的结构简式变为:
找出最长的碳链(含8个碳原子),且支链编号的序号和为最小,其编号见上图,再正确写出其名称即可。
(2)根据有机物的名称直接写出结构简式即可。
【总结升华】烷烃的命名关键是:
一要找出含支链最多的最长的碳链为主链;二是使支链位置的编号之和为最小;三是要规范准确地写出有机物的名称。
三者缺一不可。
举一反三:
【变式1】写出下列物质的结构简式或用系统命名法予以命名。
(1)2,4-二甲基-3-乙基庚烷
(2)4-甲基-2-乙基-1-戊烯
(3)
(4)
【答案】
(3)2,5-二甲基-3-乙基庚烷
(4)1,3,5-三甲苯(或间三甲苯)
例4下列有机物的命名正确的是()。
A.3,3-二甲基丁烷B.3-甲基-2-乙基戊烷
C.2,3-二甲基戊烯D.3-甲基-1-戊烯
【答案】D
【解析】解题时可先按题给名称写出相应的结构简式,再用系统命名法予以重新命名,判断题给名称是否正确。
选项A结构为
,根据从离支链较近的一端开始给主链碳原子编号的原则,应命名为2,2-二甲基丁烷,选项A不正确。
选项B结构为
,主链碳原子数为6而不是5,命名为戊烷不正确,名称应为3。
4-二甲基己烷,选项B不正确。
选项C结构可为
也可为
,命名为2,3-二甲基戊烯,未指明双键位置,因此无法确定其结构,选项C不正确。
选项D结构为
,符合命名原则。
举一反三:
【变式1】下列有机物的命名可能有错误,找出命名有错误的有机物,并予以正确命名。
(1)2,5,5-三甲基-4-乙基己烷:
(2)2,3-二甲基-3-丙基-4-异丙基己烷:
(3)3-甲基-1-丁烯。
【答案】
(1)错;正确命名为2,2,5-三甲基-3-乙基己烷
(2)错;正确命名为2,4-二甲基-3-乙基-4-异丙基庚烷
(3)正确
【巩固练习】
一、选择题
1.下列烷烃命名的名称中,正确的是()
A.4-甲基-4,5-二乙基己烷B.3-甲基-2,3-二乙基己烷
C.4,5-二甲基-4-乙基庚烷D.3,4-二甲基-4-乙基庚烷
2.某烯烃的结构简式为
,有甲、乙、丙、丁四位同学分别将其命名为:
2-甲基-4-乙基-1-戊烯、2-异丁基-1-丁烯、2,4-二甲基-3-己烯、4-甲基-2-乙基-1-戊烯,下列对四位同学的命名判断正确的是()
A.甲的命名主链选择是错误的B.乙的命名编号是错误的
C.丙的命名主链选择是正确的D.丁的命名正确
3.化合物的中的—OH被卤素原子取代所得的化合物称为酰卤,下列化合物中可以看做酰卤的是()。
A.B.CCl4C.D.
4.实验式相同,但既不是同系物又不是同分异构体的是()
A.1-戊烯和3-甲基-1-丁烯B.苯和乙炔
C.1-氯丙烷和2-氯丙烷D.甲苯和乙苯
5.某烷烃的结构简式为
,它的正确命名应是()
A.2-甲基-3-丙基戊烷B.3-异丙基己烷
C.2-甲基-3-乙基己烷D.5-甲基-4-乙基己烷
6.甲同学给分子式为C12H26的某烷烃命名为“2,4-二甲基-3,5-二乙基己烷”,乙同学认为甲同学命名错误,有关该烷烃的说法,你认为正确的是()
A.该烷烃正确名称应为:
2,4,5-三甲基-3-乙基庚烷
B.该烷烃分子中含有5个支链
C.该烷烃的一氯代物有10钟
D.该烷烃可以看做是11种不同类型的单烯烃与氢气加成后的产物
7.下列有机物的命名中,正确的是()
8.有机物
的正确命名为()
A.2-乙基-3,3-二甲基戊烷B.3,3-二甲基-4-乙基戊烷
C.3,3,4-三甲基己烷D.3,4,4-三甲基己烷
9.萘环上的碳原子编号如(Ⅰ)式,根据系统命名法,(Ⅱ)式可称为2-硝基萘,则化合物(Ⅲ)的名称应是()
A.2,6-二甲基萘B.1,4-二甲基萘
C.4,7-二甲基萘D.2,7-二甲基萘
二、填空题
1.下面有几种有机化合物,将它们按所属的类别填入下表:
①
;②CH2=CH—CH3;③;④
;⑤CH3CHO;
⑥
;⑦
;⑧CH3CH2COOH;⑨CH3CH2I;⑩
;
⑾
;⑿
;⒀;⒁
;
⒂;⒃;⒄;⒅
分类依据
烷烃
烯烃
芳香烃
卤代烃
醇
酚
醛
酮
羧酸
酯
有机化合物
2.请用系统命名法给下列有机物予以命名:
(1)
________
(2)
________
(3)
________
3.下列有机物的命名可能有错误,找出有错误命名的有机物,并用系统命名法予以正确的命名。
(1)2-甲基-3-乙基丁烷(),正确命名:
________。
(2)2,4,4-三甲基-3-乙基戊烷(),正确命名:
________。
(3)2,4,4-三甲基-1-戊烯(),正确命名:
________。
4.对含醛基(—CHO)或羧基(—COOH)的有机物,其支链的位置还可以从离—CHO或—COOH最近的碳原子开始,用
、
、
、
等予以编号,照此原则,请给下列有机物予以命名:
(1)(CH3)2CHCH2CHO________
(2)
________
(3)
________
5.硫原子与氧原子的结构相似,性质也相似,在许多物质中,硫原子可以取代氧原子,如:
①CH3CH2CH2OH——→②CH3CH2CH2SH
③CH3—C—CH3——→④CH3—C—CH3
⑦CH3—C—OH←—⑤CH3—C—OH—→⑥CH3—C—SH
已知物质④命名为丙硫酮,则物质②的名称是________;物质⑥命名为乙硫羧酸,则物质⑦的名称为________。
【参考答案与解析】
一、选择题
1.D
【解析】A项的结构简式为
,正确名称应为3,4-二甲基-4-乙基庚烷,B按名称写其结构简式为
,正确名称为3,4-二甲基-4-乙基庚烷。
本题A、B两项,均选错主链。
本题C、D两项的命名中,主链选择正确,由于对主链碳原子编号时选择的开始端不同,出现这两个名称,其中编号数字和3+4+4<4+5+4,所以该烃的正确命名为D项。
2.D
【解析】要注意烯烃命名与烷烃命名的不同之处:
(1)烯烃中主链的选取必须包含双键在内,这样有可能主链并非是分子中最长的碳链;
(2)对主链碳原子的编号是从离双键较近的一端开始,因而支链并不对编号起作用;(3)必须在书写名称时指出双键的位置。
据此分析各个同学的命名,可以看出甲同学对主链碳原子的编号错误,乙、丙同学其主链选择错误。
3.A、C
【解析】酰卤的结构为
(X为卤原子)。
4.B
【解析】A、C两项组内的物质互为同分异构体;D项组内的物质互为同系物。
5.C
【解析】烷烃在命名时应选含支链最多的最长的碳链为主链,同时编号要近,且支链位置的总序号和应最小。
选项A主链未选对;选项B未选用含支链较多的最长碳链作主链:
选项D未从离支链最近的一端给主链碳原子编号。
6.A
【解析】根据甲同学的命名可判断该烷烃的结构简式为:
,其正确名称应为2,4,5-三甲基-3-乙基庚烷,故A项正确;分子中有4个支链,B项错;该烷烃分子中共含11种类型的氢原子,因此一氯代物有11种,C项错误;该烷烃中相邻碳原子上都有氢原子的可看做是烯烃加成后的产物,去氢之后还原的烯烃共有10种,故D项错误。
7.B
【解析】A项主链选错,应为3-甲基己烷;C项编号错误,应从左边开始编号,正确的命名应为4-甲基-2-戊炔;D项也是编号错误,正确命名应为3-甲基乙苯。
8.C
【解析】烷烃命名时应选择最长碳链为主链。
题给主链应含6个碳原子,而当两端相同取代基等距离时,应以取代基位次和为最小来命名,题给有机物甲基的位置应为3,3,4,而不是3,4,4。
9.D
【解析】(Ⅰ)式确定了苯环上碳原子的编号,只需按编号之和为最小来命名即可。
二、填空题
1.
分类依据
烷烃
烯烃
芳香烃
卤代烃
醇
酚
醛
酮
羧酸
酯
有机化合物
①⑿
②⑾
③⒀
⑨
⑩⒃⒄
⑥
⑤⒁
④
⑧⒂
⑦⒅
【解析】要熟练掌握有机物的各种分类方法。
2.
(1)2,2,7-三甲基-4-乙基辛烷
(2)3,5-二甲基-2-己烯(3)1,2,4-三甲基苯
【解析】根据烷烃、烯烃、苯的同系物的命名规则对上述有机物命名。
3.
(1)×2,3-二甲基戊烷
(2)×2,2,4-三甲基-3-乙基戊烷(3)√
【解析】有机物的命名必须保证“主链最长,支链最多,编号和最小,先简后繁”的原则。
(1)的错误是未选对主链;
(2)的错误是未使支链位置的编号和最小。
4.
(1)
-甲基丁醛
(2)
-氨基丁酸(3)
-甲基-
-苯基丙酸(或
-甲基苯丙酸)
【解析】要学会将题给信息与已学过的有机物的命名方法进行比较,找出异同,才能对所给有机物用题给的规则来命名。
5.丙硫醇乙硫羰酸
【解析】解答本题时要有类比迁移能力。
从有机物③→有机物④的命名变化可类比得出有机物①→有机物②的命名变化,从而推知有机物②的名称为丙硫醇。
从有机物⑤→有机物⑥的命名变化可类比得出有机物⑤→有机物⑦的命名变化,从而推知有机物⑦的名称为乙硫羰酸。