8有机化学均裂产生的带单电子的原子或基团叫游离基或自由基（freeradical或简称radical），按均裂进行的反应叫游离基反应。般游离基反应多在高温或光照或过氧化物存在下进行。异裂产生的则是离子，按异裂进行的反应叫离子型反应。它不同于无机化合物的离子反应，有机化学中的“离子型”反应一般是在酸或碱的催化下，或在极性介质中，有机分子是通过共价键的异裂而形成正负离子的。共价键均裂产生的游离基，或异裂生成的正，负离子，一般都只有瞬间寿命，它们都叫做反应活性中间体。还有一类叫做协同反应，它不同于上述两类反应，在反应过程中不生成游离基或离子型活性中间体，其特点是，反应过程中键的断裂与生成是同时发生的。研究有机化学的方法从事有机化学研究工作，不外由然界取得或是用人工方法合成我们所需要的有机物，研究它们的性质，测定它们的结构等。但由自然界或是合成得到的有机物总是掺杂着许多其它物质的混合物，首先必须经过分离提纯，才能得到需要的物质。分离提纯的方法很多，根据不同的物质及需要，可以选择萃取、重结晶、蒸馏、升华、色谱分离等方法。得到了纯的有机物后，如果是未知物，则需要研究其物理、化学性质并确定其结构。结构的测定是相当复杂的，首先要通过元素定性及定量的方法求出未知物的分子式，更重要的是要知道分子中各原子的结合方式，这就需要通过各种化学反应来确定分子中可能存在的基团，把它降解为比较简单的化合物或制成某些衍生物与已知物进行比较，最后还要设计一定的路线去合成我们认为可能的结构的化合物与被研究的未知物比较来验证所得结构的准确性，所以这是相当繁琐的工作。20世纪中期以来由于将许多实验物理方去应用于化学分析，给有机物结构的测定带来了比较简便而准确的方法。例如，利用红外光谱分析，可以确定分子中某些基团（主要是官能团）的存在；通过紫外光谱可以确定化合物中有无共轭体系；H-核磁共振谱可以提供分子中氢原子结合方式的信息；质谱分析可以推断化合物的相对分子质量及结构等。但无论是物理方法或化学方法都各有一定的局限性，所以在实际T作中，物理和化学分析法常要结合运用才能确定一个物质的结构。因而从事有机化学研究，必须掌握合成及分析的手段。有机化合物的分类数以千万计的有机物，可以按照它们的结构分成许多类。一般的分类方法有两种，即根据分子中碳原子的连接方式（碳的骨架），或按照决定分子主要化学性质的特殊原子或基团即官能团（functionalgroup）来分类。根据碳的骨架可以把有机物分成以下三类：（1）开链化合物（openchaincompounds，acycliccompounds）这类化合物中的碳架成直链（或称正链，即不带有支链），或为带有支链的开链。例如：HHHHHHHHH(-C-C-CC-HH-C-CCO-HHHHHHHHH1-丙醇(CH（H2—H—OH)戊烷（(H-（H—（H2(H2（Ha)
9第一章绪论HHHHHHH--HHHHHHH-HH2-甲基丁烷(CHs—-CH2--CH—CH,)乙烯(CH2—CH2)CH3-般在书写结构式时，常将C--H间的键省略，写成括号中的缩写式。由于长链状的化合物最初是在油脂中发现的，所以开链化合物也叫脂肪族化合物。（2）碳环化合物（carbocycliccompounds）这类化合物分子中含有完全由碳原子组成的环。根据碳环的特点它们又可分为以下两类：（a）脂环族化合物（alicycliccompounds）性质与脂肪族化合物相似，在结构上也可看作是由开链化合物关环而成的。例如：H2H21CH,CCHOHH,CCHH,CCH2H.C-CH2H2环戊烷环已醇（b）芳香族化合物（aromaticcompounds）这类化合物分子中都含有一个由碳原子组成的在同一平面内的环闭共轭体系，它们在性质上与脂肪族化合物有较大区别，其中一大部分化合物分子中都含有一个或多个苯环。例如：CIHHHHHHHCCCC-C-CHCCHHCCHHCCHHCCH-HCCHHCCHCHCCHHHHHHHHH苯茶飘苯联苯（3）杂环化合物（heterocycliccompounds）这类化合物分子中的环是由碳原子和其它元素的原子组成的。例如：HH2CCHC--CHHCCHHCCHCHHHCCHHCCH吡哺噻吩吡啶按官能团分类的方法，是将含有同样官能团的化合物归为一类，因为一般来说，含有同样官能团的化合物在化学性质上是基本相同的。几类比较重要的化合物和它们所含的官能团列于表
10有机化学1-2中。表1-2主要的官能团及其结构化合物类别官能团名称（结构）具体化合物举例（名称）烯烃碳一碳双键（H,C--CH,（乙烯）快烃HC==CH碳一碳三键（-C=C-(乙炔).卤代烃卤索(—X)CH-X(X-F,CI,Br,I)（卤代甲烷）醇及酚羟基(一OH)CH,CH2—OH(乙醇)醚醚键（CH,CH,--O-CH,CH,(乙醚)00-醛(乙醛)CH,--C-H醛基(-H)001酮(丙酮)CH,-C-CH:酮基(00羧酸(乙酸)羧基(-C—OH)CH,--C--OH胺氨基（—NH，)CHNH,（甲胺）硝基化合物-NO,硝基(-NO,)（硝基苯）磺酸磺(酸)基（-SO,H）SO,H（苯磺酸）习题rn1挑要归纳典型的以离子键形成的化合物与以共价键形成的化合物的物理性质，以及有机化合物的一般特点12NaCI及KBr各1mol溶于水中所得的溶液与NaBr及KCI各1mol溶于水中所得溶液是否相同?如将（H，及CCl各1mol混在一起，与CHCl及CH，CI各1mol的混合物是否相同？为什么13碳原子核外及氢原子核外各有几个电子2它们是怎样分布的？画出它们的轨道形状。当四个氢原子与一个碳原子结合成甲烷（CH）时，碳原子核外有几个电子是用来与氢成键的？画出它们的轨道形状及甲烷分子的形状。1！假若下列化合物完全是共价化合物，除氢以外，每个原子外层是完整的八隅体，并且两个原子间可以共用对以上的电子，写出它们价电子层的路易斯（Iewis）结构式。d.(.H.b CH,CIc.NH,d.H,se.HNO,f. CH,Og. H,PO,h.C,H.I. C,H2J. H,SO,15下列各化合物哪个有偶极矩？画出其方向。b.CH,Clza.12c.HBrd. CHCl,e.CH,OHf.CH,OCH根据S与O的电负性差别，HzO与HS相比，哪个有较强的偶极一偶极作用力或氢键？1.61. 7下列分子中，哪个可以形成氢键？
11论第一章 绪f.CH,OCH,aH2b CH,CH:c.SiH.d.CH,NH2e. CH,CH,OH01—C-OH，它是否能溶于水?为什么？18醋酸分子式为CH
第二章饱和烃（烷烃）由碳和氢两种元素形成的有机物叫做烃（hydrocarbon），也叫碳氢化合物。根据分子中的碳架，可以把烃分成开链烃与环烃两大类。前者是指分子中的碳原子相连成链状（非环状）而形成的化合物，开链烃也叫脂肪烃（aliphatichydrocarbon）。根据分子中碳原子间的结合方式，又可分为饱和烃（saturatedhydrocarbon）和不饱和烃（unsaturatedhydrocarbon）。开链的饱和烃叫做烷烃（alkane）。烷烃是指分子中的碳原子以单键（singlebond）相连，其余的价键都与氢结合而成的化合物。例如：HHHH-CHHCC-HHHH甲烷(CH)乙烷(C2Ha)HHHHHHHH-C—CCHH-C-CHHHHHHHH丙烷（CHg）T烷((HI)饱和意味着分子中的碳原子与其它原子的结合达到了最大限度。同系列和同分异构烷烃中最简单的是含一个碳原子的化合物，叫做甲烷，分子式是CH，。含两个碳原子的是乙烷，分子式为C，H。。碳原子数目逐增多，可以得到一系列的化合物。由上面列出的四个化合物可以看出，从甲烷开始，每增加一个碳原子，就相应地增加两个氢原子。因此可以用，H2这样一个式子来表示这一系列化合物的组成，这个式子就叫做烷烃的通式。这些结构相似，而在组成上相差CH，或它的倍数的许多化合物，组成一个系列，叫同系列（homologousseries）。同系列中的各化合物叫做同系物（homolog或homologue）。如果把甲烷分子中的任一个氢去掉而换成碳，这个碳上其余的价键再与氢相连，就得到乙烷。用同样方法从乙烷可以导出一个含三个碳原子的烷烃叫做丙烷。但从丙烷再按这种方法导出含四个碳原子的丁烷时，便会发现，碳取代第一或第三两个碳原子上的任一个氢，得到（I），而取代当中碳原子上的氢则得（Ⅱ）：