有机化学基础官能团
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发布时间:2024-10-02 13:17
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时间:2024-10-04 17:09
官能团是影响有机化合物化学性质的关键原子或原子团。常见的官能团有羟基、羧基、醚键、醛基、羰基等。在有机化学反应中,官能团是主要反应位点,它们决定了有机物的化学性质。例如,—X(卤原子)、-OH、-CHO、-COOH、-NO2、-SO3H、-NH2、RCO-等官能团分别决定了卤代烃、醇或酚、醛、羧酸、硝基化合物或亚硝酸酯、磺酸类有机物、胺类、酰胺类的化学性质。
有机物的分类依据包括组成、碳链、官能团和同系物等。
有机物的同分异构种类主要有碳链异构、官能团位置异构和官能团的种类异构。官能团位置异构是指同类有机物中,由于官能团位置的不同而引起的异构。例如,一氯乙烯的8种异构体反映了碳碳双键及氯原子的不同位置所引起的异构。
官能团的种类异构是指相同碳原子数但形成不同官能团的有机物类别。例如,相同碳原子数的醛和酮,相同碳原子数的羧酸和酯,都是由于形成不同的官能团所造成的有机物种类不同的异构。
官能团对有机物的性质起决定作用。例如,醛类能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化,这是醛基所特有的反应。含有醛基的物质,如葡萄糖、甲酸及甲酸酯等都能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化。
有机物分子中的基团之间存在着相互影响,这包括官能团对烃基的影响,烃基对官能团的影响,以及含有多官能团的物质中官能团之间的相互影响。例如,醇、苯酚和羧酸的分子里都含有羟基,但由于所连的基团不同,在酸性上存在差异。
醛和酮都有羰基(>C=O),但醛中羰基碳原子连接一个氢原子,而酮中羰基碳原子上连接着烃基,故前者具有还原性,后者比较稳定。
同一分子内的原子团也相互影响。例如,苯酚中,-OH使苯环易于取代,苯基使-OH显示酸性。果糖中,多羟基影响羰基,可发生银镜反应。
有机化学反应主要发生在官能团上,因此,要注意反应发生在什么键上,以便正确地书写化学方程式。
烃基是指只含碳、氢两种原子的基团,一般指相应的烃失去一个氢原子(H)后剩下的基团。根据所含π键的不同,不同的烃基官能团具有不同的性质。
卤代烃中含有碳-卤素键,键能随卤素不同而有变化。一般除氟代烃外,卤代烃都可发生亲核取代反应和消去反应。
不同的碳氧键会因其中原子杂化程度的不同而有性质上的差异。sp杂化的氧原子有吸电子效应,而sp则有给电子效应。
与同族的氮和氧相比,有机磷化合物和有机硫化合物中的杂原子倾向于成更多的键。