Wissenssammlung zur organischen Chemie

Die organische Chemie, auch Chemie der Kohlenstoffverbindungen genannt, ist die Wissenschaft, die die Zusammensetzung, Struktur, Eigenschaften, Herstellungsmethoden und Anwendungen organischer Verbindungen untersucht. Sie ist ein äußerst wichtiger Zweig der Chemie. Dieses Bild beschreibt den Inhalt von Isomeren, Homologen, die Benennung organischer Verbindungen, gängige Methoden zur Trennung und Reinigung organischer Substanzen, Methoden zur Bestimmung der Summenformel organischer Substanzen und die Identifizierung molekularer Strukturen.

Bearbeitet um 2020-02-25 08:20:44

Deu-Martina

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Gliederung

Halogenierte Kohlenwasserstoffe und Phenole
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Deu-Martina

organische Chemie

Isomere

Schreibregeln

1. Alkane: Alkane weisen nur eine Kohlenstoffkettenisomerie auf. Achten Sie beim Schreiben darauf, dass sie umfassend sind und sich nicht wiederholen. Die spezifischen Schritte sind wie folgt: Bilden Sie eine gerade Kette – verbinden Sie zunächst alle Kohlenstoffatome zu einer geraden Kette Wählen Sie einen Kohlenstoff aus und hängen Sie ihn in die Mitte. Entfernen Sie ein Kohlenstoffatom als Zweigkette aus der Hauptkette und verbinden Sie es mit dem mittleren Kohlenstoff der verbleibenden Hauptkette Bewegen Sie sich zum Rand, ohne das Ende zu erreichen – versuchen Sie, die Methylgruppen von innen nach außen mit den Kohlenstoffatomen der Hauptkette zu verbinden, aber platzieren Sie sie nicht an den Endkohlenstoffatomen. Zerkleinern Sie mehrere Kohlenstoffatome – wählen Sie eine unterschiedliche Anzahl von Kohlenstoffatomen von der kleinsten bis zur höchsten Zahl aus, um Verzweigungsketten unterschiedlicher Länge zu bilden Mehrfach verzweigte Ketten zwischen demselben Nachbarn – Wenn mehrere identische oder unterschiedliche Verzweigungsketten vorhanden sind, sollten sie in der Reihenfolge desselben Kohlenstoffatoms, benachbarter Kohlenstoffatome und Interphasen-Kohlenstoffatome ausprobiert werden.

Organische Verbindungen mit den gleichen funktionellen Gruppen

Im Allgemeinen in der Reihenfolge von der Kohlenstoffkettenisomerie über die Stellungsisomerie zur funktionellen Gruppenisomerie geschrieben

Aromatische Verbindungen: Es gibt drei Positionen der beiden Substituenten am Benzolring: ortho, meta und para.

So bestimmen Sie die Anzahl der Isomere

(1) Speichermethode: Erinnern Sie sich an die Anzahl der Isomere einiger häufiger organischer Verbindungen, z a: Jedes Molekül, das nur ein Kohlenstoffatom enthält, hat keine Isomere; b: Es gibt keine Isomere in Ethan, Propan, Ethylen und Acetylen; c: Alkane mit 4 Kohlenstoffatomen haben 2 Isomere, Alkane mit 5 Kohlenstoffatomen haben 3 Isomere und Alkane mit 6 Kohlenstoffatomen haben 5 Isomere.

(2) Elementarelementmethode: Wenn es 4 Arten von Butylgruppen gibt, dann gibt es 4 Arten von Isomeren von Butanol, Valeraldehyd und Valeriansäure.

(3) Substitutionsmethode: Zum Beispiel hat Dichlorbenzol (C6H4CL2) 3 Isomere und Tetrachlorbenzol hat auch 3 Isomere (Austausch von H und CL); ein weiteres Beispiel ist, dass das Monochlorid von Methan nur 1 Spezies hat; .

(4) Äquivalente Wasserstoffmethode: Die äquivalente Wasserstoffmethode ist eine wichtige Methode zur Bestimmung der Anzahl der Isomere. Ihre Regeln sind: a: Wasserstoffatome am gleichen Kohlenstoffatom sind äquivalent. b: Wasserstoffatome an Methylgruppen mit gleicher Anzahl an Kohlenstoffatomen sind äquivalent c: Das Wasserstoffatom am Kohlenstoffatom an der symmetrischen Position ist äquivalent

Homologe

Eine Klasse von Homologen chemischer Substanzen, die grundsätzlich ähnlich sind, deren physikalische Eigenschaften sich jedoch mit zunehmender Anzahl von Kohlenstoffatomen ändern.

Je größer die relative Molekülmasse, desto höher sind der Schmelz- und Siedepunkt

Urteilsregeln

Merkmale

Homologe müssen dieselbe Substanz sein

Homologe unterscheiden sich um n CH2

Die chemischen Formeln von Homologen dürfen nicht gleich sein

Homologe müssen die gleichen Bestandteile haben

Homologe haben ähnliche Strukturen

Nomenklatur organischer Verbindungen

(1) Übliche Nomenklatur von Alkanen Anzahl der Kohlenstoffatome: Wenn sie gleich sind, verwenden Sie zur Unterscheidung „normal“, „anders“ und „neu“. Mehr als zehn, dargestellt durch chinesische Ziffern; Zehn und darunter werden durch A, B, C, D, Wu, Ji, Geng, Xin, Ren und Kui repräsentiert.

Systematische Nomenklatur der Alkane: Wählen Sie die Hauptkette – wählen Sie die längste Kohlenstoffkette als Hauptkette Nummerierungsposition – beginnend am Ende, das der Verzweigungskette am nächsten liegt Schreiben Sie den Namen – zuerst vereinfachen und dann komplex, verschmelzen Sie mit derselben Basis

(3) Benennung von Alkenen und Alkinen: Wählen Sie die Hauptkette aus – nehmen Sie die längste Kette, die eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung oder eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung enthält, als Hauptkette, die „ein bestimmtes Alken“ oder „ein bestimmtes Alkin“ genannt wird. Nummerierungsposition – Nummerieren Sie die Kohlenstoffatome in der Hauptkette, beginnend am Ende, das der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung oder Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung am nächsten liegt. Schreiben Sie den Namen – verwenden Sie die verzweigte Kette als Substituent, schreiben Sie ihn vor „ein bestimmtes Alken“ oder „ein bestimmtes Alkin“ und verwenden Sie arabische Ziffern, um die Position der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung oder Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung anzugeben .

Nomenklatur der Homologen von Benzol: Benzol dient als Stammgruppe und andere Gruppen dienen als Substituenten. Die binären Substituenten am Benzolring werden durch ortho, meta bzw. Paar dargestellt.

Häufig verwendete Methoden zur Trennung und Reinigung organischer Stoffe

(1) Destillation Anwendbare Objekte: werden häufig zur Trennung und Reinigung flüssiger organischer Stoffe verwendet Anforderungen: a: Die organische Substanz weist eine relativ hohe thermische Stabilität auf b: Der Unterschied zwischen dem Siedepunkt der organischen Verbindung und dem Magazin (2) Umkristallisation Anwendbare Objekte: Wird häufig zur Trennung und Reinigung fester organischer Stoffe verwendet Voraussetzungen: a: Die Löslichkeit des Magazins im gewählten Lösungsmittel ist sehr gering oder sehr groß b: Die Löslichkeit der gereinigten organischen Substanz in diesem Lösungsmittel wird stark von der Temperatur beeinflusst.

(2) Extraktion und Trennung

a: Häufig verwendete Extraktionsmittel: Benzol, Tetrachlorkohlenstoff, Diethylether, Petrolether, Dichlormethan usw.; b: Flüssigkeit – flüssiges Extraktionsmittel: der Prozess der Übertragung organischer Stoffe von einem Lösungsmittel in ein anderes unter Ausnutzung der unterschiedlichen Löslichkeiten organischer Stoffe in zwei miteinander nicht mischbaren Lösungsmitteln; c: Fest-Flüssig-Extraktionsmittel: der Prozess, bei dem organische Lösungsmittel verwendet werden, um organische Stoffe aus festen Stoffen zu lösen.

So bestimmen Sie die Summenformel organischer Stoffe

Elementare Analyse

Quantitative Analyse

Nach dem Verbrennen einer bestimmten Menge organischer Stoffe wird diese in einfache anorganische Stoffe zerlegt und die Menge jedes Produkts gemessen, um das einfachste ganzzahlige Verhältnis der im organischen Stoffmolekül enthaltenen Elementatome zu berechnen.

experimentelle Methode

a: Liebig-Oxidationsprodukt-Absorptionsmethode Organisches Material, das nur die Elemente C, H und O enthält – H2O (absorbiert mit Calciumchlorid) CO2 (absorbiert mit konzentrierter Natriumhydroxidlösung) Berechnen Sie den Gehalt an Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen im Molekül Der Rest ist der Inhalt von O b: Moderne elementare quantitative Analysemethode c: Organische Stoffe mit gleicher relativer Molekülmasse 1: Isomere haben die gleiche relative Molekülmasse. 2: Die relative Molekülmasse eines einwertigen Alkohols mit n Kohlenstoffatomen ist dieselbe wie die der gleichen Art von Carbonsäure und Ester mit (n-1) Kohlenstoffatomen. 3: Die relative Molekülmasse eines Alkans mit n Kohlenstoffatomen ist dieselbe wie die eines gesättigten Monoaldehyds mit (n-1) Kohlenstoffatomen.

Qualitative Analyse

Verwenden Sie chemische Methoden, um die elementare Zusammensetzung organischer Moleküle wie C zu CO2, H zu H2O nach der Verbrennung zu identifizieren

Identifizierung der Molekülstruktur

chemische Methode

Die funktionelle Gruppe wird anhand charakteristischer Reaktionen identifiziert und durch die Herstellung ihrer Derivate weiter bestätigt.

physikalische Methode

IR Chemische Bindungen oder funktionelle Gruppen in Molekülen können durch Infrarotabsorption schwingen. Verschiedene funktionelle Gruppen chemischer Bindungen haben unterschiedliche Absorptionsfrequenzen und befinden sich an unterschiedlichen Positionen im Infrarotspektrum, sodass Informationen über die im Molekül enthaltenen chemischen Bindungen oder funktionellen Gruppen erhalten werden können.

H-NMR Wasserstoffatome in verschiedenen chemischen Umgebungen – Anzahl der Arten: gleich der Anzahl der Absorptionspeaks. Die Anzahl jedes Typs: proportional zur Fläche des Absorptionspeaks

Bestimmung des Ungesättigtheitsgrads in organischen Molekülen Die Beziehung zwischen Ungesättigtheit und Struktur: a: Ungesättigtheit gleich 1, enthält 1 Doppelbindung oder 1 Ring b: Ungesättigtheit gleich 2, 1 Dreifachbindung oder zwei Doppelbindungen (oder eine Doppelbindung und ein Ring) c: Der Ungesättigtheitsgrad beträgt 3 und enthält 3 Doppelbindungen oder 1 Doppelbindung und 1 Dreifachbindung (oder einen Benzolring und zwei Doppelbindungen usw.). d: Der Ungesättigtheitsgrad ist größer als 4 und es kann Benzolringe enthalten.