I．有机化合物的系统命名法

一、系统命名法命名链状有机化合物的一般原则是

①  按“官能团优先次序”确定分子中的主官能团。

②  选择含有主官能团的最长碳链作为主链，作为化合物母体；烷烃没有官能团，以最长碳链为主链命名，烯烃和炔烃视双键、叁键为官能团命名。

③  对化合物主链碳原子进行编号，使主官能团位置号尽可能最小。

④  确定取代基名称及位次。

⑤  按“次序规则”顺序排列不同取代基及其位置号，相同取代基名称合并、位置号逐一列出。

⑥  写出化合物名称。

二、官能团的优先次序

多个官能团取代的有机化合物命名时，先选定主官能团作为命名时的母体化合物的名称，一般按下列次序：

排在前面的是主官能团，后面的看作取代基。 一般只做取代基。

三、取代基次序规则

① 将各取代基的中心原子按原子序数由大到小排列，大者为“优先”基团；例如：Cl > O > C > H；D >H。

②     两个取代基的中心原子相同，则比较与它直接相连的几个原子，先比较原子序数{zd0}者，若还相同，再依次类推比较第二个，第三个等。

③     含有双键或叁键的基团，则相当于连有二个或三个组成双键或叁键的原子。例如，

④     当取代基的构造xx相同，只是构型不同时，则R > S ，Z > E。

四、系统命名法命名碳环化合物的一般原则是

①       分子中含有主官能团时，以含有主官能团的最长碳链为母体，碳环为取代基；环上碳原子的编号从连接主官能团碳原子开始。

②       环上只有烷基、卤原子、硝基及烷氧基取代时，以环为母体命名。

五、杂环化合物的命名方法

①       杂环化合物多用音译名，根据杂原子、环大小和环个数有不同的名称。

②       单杂环化合物的环上原子编号时从杂原子开始，沿逆时针方向依次编号。

③       取代的单杂环化合物除环上原子编号依②进行外，其它都依取代的碳环化合物命名执行。

④       稠杂环化合物通常有特殊的编号方式。

II．同分异构现象

一、构造异构

分子中原子相互连接的次序或方式不同，包括碳架异构、官能团异构、位置异构。

1，碳架异构：分子的组成相同，由于碳原子的连接次序不同，形成的碳骨架不同。

2，官能团异构：分子的组成相同，由于原子的连接顺序不同而形成不同的原子团（官能团）。

3，位置异构（官能团位置异构）：分子的组成相同，官能团也相同，只是官能团在分子链上的取代位置不同。

二、顺反异构

1，烯烃的顺反异构：每个双键碳原子上的两个取代基（包括氢原子）不同，出现双键两侧取代基的不同分布，而双键不像单键可以绕键轴旋转，这种分布不同在室温下不能互变。

命名时，顺反异构的标记方法是，如果双键上一个碳原子连接的“较优”原子或基团与一个碳原子连接的“较优”原子或基团（“较优”的意义见取代基次序规则）在双键平面同侧，标记为Z-构型，反之则为E-构型。

2，环的顺反异构：通常视环为平面，处于环平面同侧的两个取代基若都是较优基团，标记为顺-，反之标记为反-。

三、旋光异构

1．基本概念：

1)        旋光度和比旋光度   ：旋光度是对旋光性物质旋光能力的测定值；比旋光度是在一定测量条件下，单位浓度的旋光性物质在单位光程下的旋光度，用表示。

2)        手性分子：物质的分子与其镜像不能重叠，它们之间相当于左手和右手的关系，这种特征称为物质的手性，具有手性的分子称为手性分子。

3)        对称面：如果一个“平面”能把分子切成互为镜像的两半，该平面就是分子的（内）对称面。

4)        手性碳原子：连有四个不同原子或基团的碳原子有不对称性，称为手性碳原子或不对称碳原子。

5)        对映体：分子与其镜像不能重叠，互相对映，则该分子与其镜像分子互称对映异构体（简称对映体）。对映体的旋光度数值相同，旋光方向相反，其他物理性质如熔点，沸点，折射率相同。

6)        非对映体：构造相同，不互为对映体的立体异构体称为非对映体。

7)        手性分子的判断：如果分子内存在对称面或对称中心，则该分子为非手性分子；对称轴不能作为分子是否具有手性的标准。

二、手性碳原子与{jd1}构型标记

1，含有一个手性碳原子的化合物，由于没有对称面和对称中心，所有具有一对对映体。其构型式有几种表示方法：

①       xx式 

② Fischer投影式

③ R/S构型标记法

将连在手性碳原子上的4个不同基团按取代基规则由大到小排列，观察者沿着连接手性碳原子和最小基团的键轴观察，余下的三个基团由大到小排列，若排列顺序是顺时针方向，该手性碳原子为R构型；若逆时针方向，则是S构型。例如上式4个基团大小顺序是a > b > d > c，c放在最远处，沿着C*－c键观察，由a至b至d为顺时针排列，则为R型；反之，若为逆时针则为S型。

2，外消旋与内消旋现象

① 外消旋体：等量对映体的混合物叫做外消旋体。外消旋体是混合物，对映体除了旋光特征外的其它物理性质xx相同，比旋光度的{jd1}值相同，旋光方向相反。

② 内消旋体：分子有两个或两个以上手性中心，并有一个内在的对称面，该分子叫做内消旋体，它不具有旋光性。

3，环烷烃的旋光异构

碳环化合物中，尽管环上碳原子不在同一平面，但在讨论其立体异构时，可以简单的把碳环看作为在同一平面内的环体系，结果与实际情况xx一致。

(1)是内消旋体，(2)与(3)是一对对映体，(1)与(2)、(3)既是顺反异构体，又是非对映异构体。环状化合物的顺、反异构现象是非对映异构中的一种特殊形式。

III．脂肪烃

只由碳、氢两种元素原子组成的有机物称为烃，脂肪烃是链烃。分子中的原子都以单键连接的化合物称为饱和化合物，链烷烃和环烷烃都是是饱和烃。烯烃和炔烃分子中含有双键和叁键，都是不饱和烃。

一、烷烃

烷烃是饱和烃，通式为C_nH_2n+2。具有同一通式、分子结构相似、组成相差CH₂或其整数倍数的化合物是同系物，由同系物构成的化合物系列称为同系列。

在烷烃同系列中，甲烷、乙烷、丙烷的碳原子和氢原子都只有一种连接方式，没有异构现象，从丁烷起就有同分异构现象。丁烷有正构丁烷和异构丁烷（系统名分别为丁烷和2-甲基丙烷）两种异构体；随着碳原子数目增加，异构体数目会显著增加。

由于σ键的自由旋转，使分子中的原子或原子团在空间产生不同的排列，这种排列形式称为构象，常用锯架式或Newman投影式表示。乙烷的两种典型构象是重叠式和交叉式。由于交叉式构象的分子中氢原子之间的排斥作用较小，因此交叉式是最稳定的构象，称为优势构象；最不稳定的是重叠式。

丁烷绕C2-C3键轴旋转有四种典型构象，其稳定性为：对位交叉式 > 邻位交叉式 > 部分重叠式 > 全重叠式；优势构象为对位交叉式。

烷烃的化学性质比较稳定，一般条件下对强酸、强碱、强氧化剂、还原剂等不易反应，而在光照、高温或自由基引发剂作用下，烷烃也能发生裂解、取代等反应。

烷烃最重要的反应是卤代反应，反应是通过共价键的均裂产生自由基中间体，进而发生卤代反应。

卤代反应特点：

1）      反应经历中间体自由基的生成、转移和终止。

2）      烷基自由基的形成快慢决定反应的速度，而这主要取决于烷基自由基稳定性。

3）      烷基自由基稳定性：3^oR?> 2^o R? > 1^oR? > CH₃? 。

4）      烷烃中不同氢原子被卤代的活性：3^oH > 2^oH > 1^oH > H₃C－H。

5）      卤素反应活性：F₂ >Cl₂ >Br₂ >I₂ (氟代反应易引起爆炸，碘代反应吸热不易进行，通常只做氯代和溴代)。

6）      烷烃的卤代产物是不同卤代烷混合物。

二、烯烃

一烯烃分子中含有一个C=C双键，分子通式为C_nH_2n。构成双键的两个sp²杂化碳原子同处于一个平面，各剩下的一个p轨道垂直于双键平面，从侧面重叠形成π键。与σ键相比，π键电子云重叠程度小，分布于平面的上下方，受碳原子的束缚力较小，容易破裂而发生化学反应。

由于π键阻碍了碳－碳键的自由旋转，当每个双键碳原子上都有不同的取代基时，烯烃就出现顺反异构现象，用Z/E法标记烯烃的顺反异构体。

烯烃的化学性质活泼，容易发生加成反应、氧化反应等。

1，亲电加成反应

2，亲电加成反应机理

       烯烃的双键上电子密度较高，π键易极化，容易受缺电子的亲电试剂作用发生加成反应，反应经历碳正离子或鎓离子中间体。

1)        反应取向和反应活性：双键上连接给电子基团的不对称烯烃与氢卤酸加成时遵循马氏规则，即氢离子加到双键中含氢较多的碳原子上，其本质是形成稳定的碳正离子中间体（II），碳正离子稳定性为3^oR⁺ > 2^o R⁺ > 1^oR⁺ > CH₃⁺。碳正离子稳定性决定了加成取向。

2)        氢卤酸的反应活性为HI > HBr > HCl > HF。

3)        经过碳正离子中间体的烯烃加成反应有反式加成产物和顺式加成产物，产物取决于空间位阻。

4)        烯烃与卤素及次卤酸的加成是经过环状溴鎓离子中间体（I），然后负离子从背面进行亲核进攻，得到反式加成产物。

3，自由基加成

       在过氧化物等自由基引发条件下，HBr与不对称烯烃加成按自由基历程进行，得到反马氏规则的加成产物。

4，氧化反应

5，α－氢的卤代

α－H也称烯丙位氢，受双键的影响比较活泼，在高温、光照条件下易发生类似于烷烃的卤代反应：

三、炔烃

一炔烃分子中存在一个碳－碳叁键，分子通式为C_nH_2n-2。构成叁键的两个sp杂化碳原子形成直线构型，各剩下的两个p轨道彼此侧面重叠形成两个π键。同烯烃一样，炔烃也能发生亲电加成反应，由于sp杂化的碳原子对π电子云有较强的束缚，故亲电加成活性不如烯烃。

1．加成反应

1)        炔烃的亲电加成反应较烯烃难，如与卤素、卤化氢、水等试剂的加成反应。

2)        炔烃的能够发生亲核加成反应，如与xxx、醋酸等试剂的加成。

3)        用与烯烃相同的催化氢化条件进行催化氢化反应不能得到烯烃，用Lindlar催化剂（Pd－C/ BaSO₄,喹啉等）催化炔烃的加氢反应能得到烯烃。

4)        端位炔烃有活泼氢的反应。

2，氧化反应：

三、共轭二烯烃

共轭二烯烃分子内的两个碳碳双键由一个单键连接，四个双键碳原子处在同一平面上，四个p轨道不仅在C1－C2, C3－C4之间重叠，而且C2－C3之间也有一定程度的重叠，组成一个离域的大π键，产生π－π共轭。四个p电子分别在四个p轨道中，共轭体系能量比孤立体系π键能量低，共轭体系中的碳碳双键和碳碳单键的键长等趋于平均化。

1,3丁二烯的化学性质：

共轭二烯烃加成时，既可发生1,2－加成，也可发生1,4－加成，其中以1,4－加成产物为主。共轭二烯烃与烯烃和炔烃等含有不饱和键的化合物发生双烯合成反应（Diels-Alder反应），是从链状化合物制备环状化合物的重要方法之一。