有机化学授课讲义-第二章有机化合物的分类及命名讲解

第二章有机化合物的分类及命名

教学目标：了解有机化合物分类方法

教学重点：按官能团分类，官能团名称——官能团结构——化合物类名

§2.1有机化合物分类

有机化合物数目庞大，目前已有一千万种以上，每年以万计数目增长。为了便于系统的学习和研究，必须进行科学的分类。

随着有机化学的发展，有机化合物的分类方法也在发展，有多种分法。通用的是按分子的碳架结构和有特征反应的官能团两种分类方法。

一、按分子碳架分类

按碳架分类，有机化合物可以分为三大类

1．开链化合物

2．碳环化合物

在碳环化合物分子中，根据环的结构又可分为两类：

1）脂环族化合物

脂环族化合物的结构与性质与脂肪族化合物的相似，故称为脂环族化合物。如

2）芳香族化合物

化合物中含有苯环，它们的结构和性质与脂环族化合物不同，有芳香性，故称为芳香族

化合物。

3）杂环化合物

组成的环骨架的原子除C外，还有杂原子，这类化合物称为杂环化合物。如：

二、按官能团分类

按分子中含的官能团对化合物进行分类，有相同官能团的化合物分为一类。

请参阅P35表2-1，一些常见官能团及其名称表。这个表的顺序要记牢，命名时要用到。从上到下，优先次序依次降低。

在教科书中，一般是把这两种另类方法结合，先按碳架分类，再按官能团分子为若干系列。（插入3页）

§2.3系统命名法

教学目标：掌握有机化合物系统命名的基本步骤。

教学重点：最低系列原则，顺序规则，官能团优先顺序

一、有机化合物系统命名的基本步骤

有机化合物系统命名分四步完成：选择主要官能团，确定取代基在主链上位次，确定取代基列出顺序，写出全称。

1. 选择主要官能团

较复杂的有机化合物分子中可能含有多种官能团，要从中选择一种做为主要官能团，按主要官能团确定化合物类别定名称。

选择主要官能团的方法是按P35中“一些常见官能团及其名称表”里列出的官能团顺序进行选择。习惯上把排在前面的官能团选做主要官能团，命名时称为某某化合物，排在其后面的官能团看成取代基。

例1．HOCH

2CH2

COOH含有HO-和-COOH两种官能团，-COOH排在前面，选为主要官能团，命名时称为某某酸，而把-OH基看成取代基。

例2．HOCH

2CH2

NH2含有HO-和NH2-两种官能团，HO- 基排在-NH2前面，选择HO-做主要官能团，命名时称为某某醇。

2、确定主链和取代基位次（编号）

有机化合物命名的第二步是选择含有主要官能团、取代基多的最长碳链为主链，从最靠近官能团的一端开始给主链编号，确定取代基在主链上的位置。编号要遵守“最低系列原则”。

1,3-丁二醇

（不能叫2，4-丁二醇）

其最低位号最小。

2，7，8-三甲基癸烷

（不能叫3，4，9-三甲基癸烷）

例2．按上面编号方向，取代基位次2.7.8，按下面编号

方向取代基位次3.4.9，最先遇到的位次上面系列是2，

下面系列是3。上面系列为最低系列。

3、确定取代基列出顺序

主链上有多个取代基或官能团，命名时，这些取代基或官能团列出顺序遵守“顺序规则”，较优基团后列出。通常用“>”表示优于。

顺序规则内容：

（1）比较各取代基或官能团按第一个原子的原子序数，原子序数大者为较优基团，后列出。若为同位素，则质量最高的为“较优”基团。例如：I>Br>Cl>F>O>N>C>H>: (指孤对电子)，D>H。

（2）如果两个基团的第一个原子相同，则比较与之相连的第二个原子，以此类推。比较时，按原子

序数排列，先比较各组中原子序数大者，若仍相同，再依次比较第二个，第三个

……

例1、-CH

2Cl

与-CH3，第一个原子相同，都为C 。比较与C 相连的第二个原子，对-CH2Cl 第

二个为（Cl、H、H），-CH

3的第二个为（

H、H、H），先比较原子序数大者，Cl>H 因此-CH2Cl 为“较优”基团。

（3）含有双键或三键的基团，可以分解为连有两个或三个相同原子。

例1

相当于C

1(C,C,H),C2

(C,H,H)

相当于C

1(C,C,C),C2

(C,C,H)

因此>

（不讲（4）若原子的键不到四个（氢除外），可以加原子序数为零的假想原子（其顺序排在最低），

使之达到四个。例：-NH

2的弧对电子即为假想原子。）

4、写出全称

1）取代基的位号写在相应取代基的名称前面，用半字线“-”与取代基分开；

2）相同取代基或官能团合并写，用二、三等表示相同取代基或官能团数目，位号间用逗号“，”分开；

3）前一取代基名称与后一取代基的位号间也用半字线“-”分开。在不能混淆时，可以省去位次号，多数情况下位次号1可以省去。

例1

5-甲基-3-乙基（-1-）庚醇

例2

3-甲基-1，2-丁二醇

二、烃类的命名

教学目标：掌握各类烃化合物的系统命名

教学重点：开链烷烃的命名是最基础的命名

（一）开链烷烃的命名

(名称为烷，按着含有侧链最多，侧链有最低位次，较短侧链中含碳原子数多，侧链分支少的顺序选择最长碳链为主链；按最低系列原则编号；按顺序规则给出侧链列出顺序；列出全名称。如果侧链中还有分支链，有两种表示方法，一种是用括号将有支链的取代基括上，一种是用带撇的数字表示取代基中分支链的位次。

主链是最长的碳链，若可能有两条或两条以上的最长链可比较时，选择含侧链最多的为主链，如果含的侧链数也相等，则比数侧链的位次，选择侧链位次最底的链为主链。依此类推，直到选出主链为止。

较短侧链中含碳原子数多意思是两个短侧链比较，含碳原子数多的是选择的，如果两个最短侧链含的碳原子数相同，则比较次短的两个侧链，依此类推。

侧链分支少意思是两个侧链碳原子数相等，看侧链碳原子链接方式，侧链上支链数少的是要选择的。)

4-甲基-5-乙基辛烷

2-甲基-5，5-二（1，1-二甲基丙基）癸烷

或2-甲基-5-1',1'-二甲基-5-1"1"-二甲基丙基癸烷

例2．相同取代基合拼写。侧链中有支链，

写全称时有两种写法。一种是用括号将有

支链的取代基括上，一种是用带撇的数字

表示取代基中分支链的位次2，3，5-三甲基-4-丙基庚烷

例3．两条链一样长，选取代基多者为主链。(4个

大于3个)

2-甲基-5-乙基-4-（1-甲基丙基）庚烷

例4*．两条链一样长且取代基数目相

同，选较短侧链中含原子数多者为主链。

（第二个乙基大于第二个甲基）

（二）开链不饱和烃的命名

分子中含有双键或叁键的碳氢化合物统称为不饱和烃，双键看成烯烃的官能团，叁键看成是炔烃的官能团，命名时分别称做烯烃或炔烃。

选择含双键或叁键多的长碳键为主链，从靠近双键或叁键端编号。为了清楚起见，主链超过十个碳原子的不饱和烃，在表示碳数的“数词”后加上“碳”字。

双键在第一位，表示双键位置的“1”可以省去，防

与双键数混淆，十二后加“碳”字。

3-庚烷（1）-十二碳烯

给双键小位号，而不是给甲基小位号。

5-甲基-3-庚烯3，4二丙基-1，3，5-己三烯

3-甲基-1-丁炔2，5-十七碳二炔

（三）开链烯炔的命名

分子中同时含双键和叁键的烃称为烯炔。

按最低系列原则给双键或叁键尽可能低的位号，在双、叁键位号有选择（相同时）时，优先给双键最低位号。

3-戊烯-1-炔

叁键位号写在烯与炔之间。

3,4-二丙基-1,3-己二烯-5-炔

不是2,3-二丙基-3,5-己二烯-1-炔

双键叁健位号有选择，给双键最小号，相同取代

基合拼写。（虽然取代基的序号不是2，3；但首

先考虑满足主链官能团最低序列要求）

思考：

（四）单环脂肪烃命名

单环脂肪烃包括单环烷烃，单环烯烃和单环炔烃，命名方法与开链烃相同，只是在名称前加“环”字。

例1、

环己烷甲基环戊烷1-甲基-3-乙基环己烷

环戊烯1,3-环己二烯3-甲基环戊烯4-甲基环己烯

例3、

（五）桥环与螺环烃的命名

1．桥环烃的命名

两个环共用两个碳原子组成的环烃称为桥环烃，两环共用的碳原子称为桥头碳原子，其余的称为桥（链）碳原子，命名只要求双环的。

环的编号从一个桥头碳原子开始，沿着大环编到另一个桥头碳原子，再从这个桥头碳原子沿着次大环继续编号，如果有官能团，给官能团较小的位号。命名时将取代基连位号写在前面，桥上碳原子数目从大到小写到方括号中，中间用园点隔开，写出官能团的位次号及名称。例如：

二环[4.2.0]辛烷二环[2.2.1]-2-庚烯

5，6-二甲基双环

[2.2.2]-2-辛烯

2．螺环烃的命名

两个环共用一个碳原子组成的环烃称为螺环烃，共用的碳原子称为螺原子。命名称为螺烃。

命名方法与桥环相似，环的编号从与螺原子相邻的碳开始，沿小环编到大环，如果有官能团或取代基给予尽可能小的位号。标明螺环上碳原子数目时，先写小环碳原子数目，再写大环数目放在方括号中。例如：

螺[3.5]壬烷1-甲基螺[3.5]-5-壬烯（路线不要求）（六）单环芳烃的命名

简单的芳烃是以苯命名，环上取代基位次用1，2，3，4，5和6表示。二元取代苯也可用邻、间，对或O-(ortho)、M-(meta)、P-(para)表示，相同的三元取代基还可用“连”、“偏”、“均”表示。

甲（基）苯异丙（基）苯

1,2-二甲苯

或邻-二甲苯

或O-二甲苯

1,3-二甲苯

或间-二甲苯

或M-二甲苯

1,4-二甲苯

或对-二甲苯

或P-二甲苯

1,2,3-三甲苯

或连三甲苯

1,2,4-三甲苯

或偏三甲苯

1,3,5-三甲苯

或均三甲苯

苯环上连有复杂的烃基或不饱和烃基时，一般以苯环为取代基，不同的烃基按顺序规则列出。例

2-甲基-4-苯基戊烷苯乙烯苯乙炔（邻）2-甲基苯基乙炔

3-甲基苯基乙炔2-甲基-3-（3-甲基苯基）丁烷2-苯基-2-丁烯

（七）多环芳烃命名

多环芳烃包括三类：多苯代脂烃，联苯型多环芳烃，稠环芳烃。命名时，有区别。

1．多苯代脂烃

多苯代脂烃是指脂肪烃中氢原子被多个苯环取代的一类化合物。命名时，把苯环看成取代基，按脂肪烃命名。

二苯甲烷

例1．CH

4中两个氢被苯基环取代。

1,2-二苯基乙烷

例2．乙烷中两个氢被苯基环取代。

1,2-二苯基乙烯

例3．乙烯中两个氢被苯基环取代。

2．联苯型多环芳烃

联苯型多环芳烃指多个苯环通过单键相互联接的一类化合物。

联（二）苯对联三苯

3．稠环芳烃

分子中含有两个或两个以上苯环彼此间用两个相邻的碳原子稠合而成的芳烃称为稠环芳烃。