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有机物

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有机物有机物
有机物
即有机化合物。含碳化合物(一氧化碳二氧化碳碳酸盐、金属碳化物等少数简单含碳化合物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。简单的说就是大多数含碳元素的化合物及其衍生物的一切元素及其化合物。有机物是生命产生的物质基础。
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特点编辑本段回目录

有机物有机物结构式
多数有机化合物主要含有两种元素,此外也常含有卤素等。部分有机物来自植物界,但绝大多数是以石油天然气等作为原料,通过人工合成的方法制得。

无机物相比,有机物数目众多,可达几百万种。有机化合物的碳原子的结合能力非常强,互相可以结合成碳链或碳环。碳原子数量可以是1、2个,也可以是几千、几万个,许多有机高分子化合物甚至可以有几十万个碳原子。此外,有机化合物中同分异构现象非常普遍,这也是造成有机化合物众多的原因之一。

有机化合物除少数以外,一般都能燃烧。和无机物相比,它们的热稳定性比较差,电解质受热容易分解。有机物的熔点较低,一般不超过400℃。有机物的极性很弱,因此大多不溶于水。有机物之间的反应,大多是分子间反应,往往需要一定的活化能,因此反应缓慢,往往需要催化剂等手段。而且有机物的反应比较复杂,在同样条件下,一个化合物往往可以同时进行几个不同的反应,生成不同的产物。

历史编辑本段回目录

“有机”这历史性名词,可追塑至19世纪,当时被认为有机化合物只能以生物vis vitalis (life-force 生命力)合成。此理论基于有机物与“无机”的基本分别,无机物是不会被生命力合成而来。但后来这理论被推翻,Friedrich W?hler 以氰酸钾硫酸铵合成尿素(一个有机物)。 一般而言,有机化合物定义为化合物中有碳氢键而无机化合物则没有。因此碳酸(H2CO3)是无机化合物,但是蚁酸 (HCOOH 第一个脂肪酸)则是有机化合物。

分类编辑本段回目录

有机物有机物结构式
分类一
按照碳链结合形式的不同,有机化合物基本可以分为:
脂肪族化合物:(或开链族化合物):原子和碳原子之间形成一条开放的链,可以是直链也可以带支链;

碳环族化合物:碳原子连接成环状

脂环族:碳原子和碳原子之间形成一条封闭的环状链,也可以带支链;

芳香族:碳原子和碳原子之间形成一条封闭的环状链,但各碳原子之间的结合是单键和双键互相交错的;

杂环族:碳原子和碳原子之间形成一条封闭的环状链,但其中某些碳原子被其他元素的原子取代。

分类二
同系列:结构相似,分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的一系列化合物称为同系列。同系列中的各个成员称为同系物。由于结构相似,同系物的化学性质相似;它们的物理性质,常随分子量的增大而有规律性的变化。

同系物:结构相似,分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团,通式相同的化合物互称为同系物。如烷烃系列中的甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷等互称为同系物。

:由碳和氢两种元素构成的一类有机化合物,亦称“碳氢化合物”。种类很多,按结构和性质,
可以分类如下:

开链烃:分子中碳原子彼此结合成链状,而无环状结构的烃,称为开链烃。根据分子中碳和氢的含量,链烃又可分为饱和链烃(烷烃)和不饱和链烃(烯烃、炔烃)。

脂肪烃:亦称“链烃”。因为脂肪是链烃的衍生物,故链烃又称为脂肪烃。

饱和烃:饱和烃可分为链状饱和烃即烷烃(亦称石蜡烃)和另一类含有碳碳单键而呈环状的饱和烃即环烷烃(参见闭链烃)。

烷烃:即饱和链烃,亦称石蜡烃。通式为CnH2n+2(n≥1),烷烃中的含氢量已达到饱和。烷烃中最简单的是甲烷,是天然气和沼气的主要成分,烷烃主要来源是石油、天然气和沼气。可以发生取代反应,甲烷在光照的条件下可以与氯气发生取代反应,生成物为CH3Cl-----CH2Cl2-----CHCl3-----CCl4。

不饱和烃:系分子中含有“C=C”或“C≡C”的烃。这类烃也可分为不饱和链烃和不饱和环烃。不饱和链烃所含氢原子数比对应的烷烃少,化学性质活动,易发生加成反应聚合反应。不饱和链烃又可分为烯烃和炔烃。不饱和环烃可分为环烯烃(如环戊二烯)和环炔烃(如苯炔)。

烯烃:系分子中含“C=C”的烃。根据分子中含“C=C”的数目,可分为单烯烃和二烯烃。单烯烃分子中含一个“C=C”,通式为CnH2n,其中n≥2。最重要的单烯烃是乙烯H2C=CH2,次要的有丙烯CH3CH=CH2和1-丁烯OH3CH2CH=CH2。单烯烃简称为烯烃,烯烃的主要来源是石油及其裂解产物。

二烯烃:系含有两个“C=C”的链烃或环烃。如1,3-丁二烯。2-甲基-1,3-丁二烯、环戊二烯等。二烯烃中含共轭双键体系的最为重要,如1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯等是合成橡胶的单体。

有机物EDTA铁钠的化学式
炔烃:系分子中含有“C≡C”的不饱和链烃。根据分子中碳碳叁键的数目,可分为单炔烃和多炔烃,单炔烃的通式为CnHn-2,其中n≥2。炔烃和二烯烃是同分异构体。最简单、最重要的炔烃是乙炔HC≡CH,乙炔可由电石和水反应制得。

闭键烃:亦称“环烃”。是具有环状结构的烃。可分为两大类,一类是脂环烃(或称脂肪族环烃)具有脂肪族类的性质,脂环烃又分为饱和环烷其中n≥3。环烷烃和烯烃是同分异构体。环烷烃存在于某些石油中,环烯烃常存在于植物精油中。环烃的另一类是芳香烃,大多数芳香烃是有苯环结构和芳香族化合物的性质。

环烷烃:在环烃分子中,碳原子间以单键相互结合的叫环烷烃,是饱和脂环烃。具有三环和四环的环烷烃,稳定性较差,在一定条件下容易开环。五环以上的环烷烃较稳定,其性质与烷烃相似。常见的环烷烃有环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷等。

芳香烃:一般是指分子中含有苯环结构的烃。根据分子中所含苯环的数目以及苯环间的联结方式,可分为单环芳香烃、多环芳香烃、稠环芳香烃等。单环芳香烃的通式为CnH2n-6,其中n≥6,单环芳香烃中重要的有苯

稠环芳香烃:分子中含有两个或多个苯环,苯环间通过共用两个相

杂环化合物:分子中含有碳原子和氧、氮、硫等其它原子形成环状结构的化合物叫杂环化合物。其中以五原子和六原子的杂环较稳定。具有芳香性的称作芳杂环,烃分子中一个或多个氢原子被卤素原子取代而形成的化合物称为卤代烃。根据取代上去的不同卤素原子可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃碘代烃等。根据分子中卤素原子的数目,可分为一卤代烃和多卤代烃。根据烃基种类的不同,可分为饱和卤代烃即卤代烷烃、不饱和卤代烃即卤代烯烃和卤代炔烃、卤代芳香烃等,例如氯CH3-CHBr-CH2Br等。

有机物有机物的反应
:烃分子中的一个或几个氢原子被羟基取代后的产物称为醇(若苯环上的氢原子被羟基取代后的生成物属于酚类)。根据醇分子中羟基的数目,可分为一元醇、二元醇、三元醇等,根据醇分子中烃基的不同,可分为饱和醇不饱和醇和芳香醇。由于跟羟基所连接的碳原子的位置,又可分为伯醇如(CH3)3COH。醇类一般呈中性,低级醇易溶于水,多元醇带甜味。醇类的化学性质主要有氧化反应、酯化反应、脱水反应、与氢卤酸反应、与活动金属反应等。

芳香醇:系芳香烃分子中苯环的侧键上的氢原子被羟基取代而成的物质。如苯甲醇(亦称苄醇)。

:芳香烃分子中苯环上的氢原子被羟基取代而成的化合物称作酚类。根据酚分子中所含羟基的数目,可分为一元酚,二元酚和多元酚等,如溶液呈变色反应。酚具有较弱的酸性,能与碱反应生成酚盐。酚分子中的苯环受羟基的影响容易发生卤化硝化磺化取代反应

:两个烃基通过一个氧原子连结而成的化合物称作醚。可用通式R-O-R'表示。若R与R'相同,叫简单醚,如甲醚CH3-O-CH3、乙醚C2H5-O-C2H5等;若R与R'不同,叫混和醚,如甲乙醚CH3-O-C2H5。若二元醇分子子中醛基的数目,可分为一元醛、二元醛等;根据分子中烃基的不同,可分相应的伯醇氧化制得。醛类中羰基可发生加成反应,易被较弱的氧化剂如费林试剂、多伦试剂氧化成相应的羧酸。重要的醛有甲醛乙醛等。

芳香醛:分子中醛基与苯环直接相连而形成的醛,称作芳香醛。如苯甲醛。

羧酸:烃基或氢原子与羧基连结而形成的化合物称为羧酸,根据羧酸分子中羧基的数目,可分为一元酸、二元酸、多元酸等。一元酸如乙酸饱和酸如丙酸CH3CH2COOH、不饱和酸如丙烯酸CH2=CH-COOH等。羧酸还可以分为脂肪酸、脂环酸和芳香酸等。脂肪酸中,饱和的如硬脂酸C17H35COOH、等。

羧酸衍生物:羧酸分子中羧基里的羟基被其它原子或原子团取代而形成的化合物叫羧酸衍生物。如酰卤、酰胺、酸酐等。

酰卤:系羧酸分子中羧基上的羟基被卤素原子取代而形成的化合物等。

酰胺:系羧酸分子中羧基上的羟基被氨基-NH2或者是被取代过的氨基所取代等。

有机物有机物分子式
酸酐:两个分子的一元羧酸分子间失水或者二元羧酸分子内失水而形成的化合物,称作酸酐。如两个乙酸分子失去一个水分子形成乙酸酐(CH3-)

:羧酸分子中羧基上的羟基被烷氧基-O-R'取代而形成的化合物

油脂:系高级脂肪酸甘油酯的总称。在室温下呈液态的叫,呈固态的叫作脂肪。可用通式表示:若R、R'、R″相同,称为单甘油酯;若R、R'、R″不同,称为混甘油酯。天然油脂大都是混甘油酯。 

硝基化合物:系烃分子中的氢原子被硝基-NO2取代而形成的化合物,可用通式R-NO2表示,R可以是烷基,也可以是苯环。如硝基乙烷CH3CH2NO2

:系氨分子中的氢原子被烃基取代后而形成的有机化合物。根据取根据烃基结构的不同,可分为脂肪胺如甲胺CH3NH2、二甲胺CH3-NH-CH3和芳香胺如苯胺C6H5-NH2、二苯胺(C6H5)2NH等。也可以根据氨基的数目分为一元胺、二元胺、多元胺。一元胺如乙胺CH3CH2NH2,二元胺如乙二胺H2N—CH2—CH2—NH2,多元胺如六亚甲基四胺(C6H2)6N4。胺类大都具有弱碱性,能与酸反应生成盐。苯胺是胺类中重要的物质,是合成染料,合成药物的原料。

:系烃基与氰基(-CN)相连而成的化合物。通式为R-CN,如乙腈CH3CN。

重氮化合物:大多是通式为R—N2—X的有机化合物,分子中含有是一种重氮化合物,其中以芳香族重氮盐最为重要。可用化学性质活动,是制取偶氮染料的中间体。

偶氮化合物:分子中含有偶氮基(-N=N-)的有机化合物。用通式R-N=N-R表示,其中R是烃基,偶氮化合物都有颜色,有的可作染料。也可作色素

磺酸:系烃分子中的氢原子被磺酸基-SO3H取代而形成的化合物,可用RSO3H表示。脂肪族磺酸的制备常用间接法,而芳香族磺酸可通过磺化反应直接制得。磺酸是强酸,易溶于水,芳香族磺酸是合成染料、合成药物的重要中间体。

氨基酸:系羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代而形成的化合物。根据氨基取代的位置可分为α-氨基酸、β-氨基酸、γ-氨基酸等。α-氨基酸中的氨基在羟基相邻的碳原子上。α-氨基酸是组成蛋白质的基本单位。蛋白质经水解可得到二十多种α-氨基酸,如甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等,大多是L-型a-氨基酸。在人体所需要的氨基酸中,由食物中的蛋白质供给的,如赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸等称为“必需氨基酸”,象甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸、谷氨酸等可以从其它有机物在人体中转化而得到,故称为“非必需氨基酸”。

:系一分子氨基酸中的氨基与另一分子氨基酸中的羧基缩合失去水分子后而形成的化合物。两个氨基酸分子形成的肽叫二肽,如两个分子氨基

多肽:由多个a-氨基酸分子缩合消去水分子而形成含有多个肽键-

有机物天然产物中得到一种有机物
蛋白质:亦称。一般分子量大于10000。蛋白质是生物体的一种主要组成物质,是生命活动的基础。各种蛋白质中氨基酸的组成、排列顺序、肽链的立体结构都不相同。目前已有多种蛋白质的氨基酸排列顺序和立体结构搞清楚了。蛋白质按分子形状可分为纤维状蛋白球状蛋白。纤维蛋白如丝、毛、发、皮、角、蹄等,球蛋白如酶、蛋白激素等。按溶解度的大小可分为白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和不溶性的硬蛋白等。按组成可分为简单蛋白和复合蛋白,简单蛋白是由氨基酸组成,复合蛋白是由简单蛋白和其它物质结合而成的,如蛋白质和核酸结合生成核酸蛋白,蛋白质与糖结合生成糖蛋白,蛋白质与血红素结合生成血红蛋白等。

:亦称碳水化合物。多羟基醛或多羟基酮以及经过水解可生成多羟基醛或多羟基酮的化合物的总称。糖可分为单糖、低聚糖、多糖等。一般糖类的氢原子数与氧原子数比为2:1,但如甲醛CH2O等不是糖类;而鼠李糖:C6H12O5属于糖类。

单糖:系不能水解的最简单的糖,如葡萄糖(醛糖)

低聚糖:在水解时能生成2~10个分子单糖的糖叫低聚糖。其中以二糖最重要,如蔗糖、麦芽糖、乳糖等。

多聚糖:亦称多糖。一个分子多聚糖水解时能生成10个分子以上单糖的糖叫多聚糖,如淀粉纤维素,可用通式(C6H10O5)n表示。n可以是几百到几千。

高分子化合物:亦称“大分子化合物”或“高聚物”。分子量可高达数千乃至数百万以上。可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类。天然高分子化合物如蛋白质、核酸、淀粉、纤维素、天然橡胶等。合成高分子化合物如合成橡胶、合成树脂、合成纤维、塑料等。按结构可分为链状的线型高分子化合物(如橡胶、纤维、热塑性塑料)及网状的体型高分子化合物(如酚醛塑料、硫化橡胶)。合成高分子化合物根据其合成时所经反应的不同,又可分为加聚物和缩聚物。加聚物是经加聚反应生成的高分子化合物。如聚乙烯、聚氯乙烯聚丙烯等。缩聚物是经缩聚反应生成的高分子化合物。如酚醛塑料、尼龙66等。

命名编辑本段回目录

有机物有机物
一、有机物:除水和一些无机盐外,生物体的组成成分几乎全是有机物,如淀粉、蔗糖、油脂、蛋白质核酸以及各种色素。过去误以为只有动植物(有机体)能产生有机物,故取名“有机”。现在不仅许多天然产物可以用人工方法合成,而且可以从动植物、石油天然气等分离或改造加工制成多种工农业生产和人民生活的必需品,象塑料、合成纤维、农药、人造橡胶等。与无机物相比,有机物的种类众多,一般挥发性较大、熔点和沸点较低,反应较慢(较复杂)。溶于有机溶剂,且能燃烧。碳原子可用共价键彼此连接生成多种结构,组成数量巨大的不同种类的有机分子骨架。

二、有机物命名法:IUPAC有机物命名法。IUPAC有机物命名法是一种有系统命名有机化合物的方法。该命名法是由国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)规定的,最近一次修订是在1993年。其前身是1892年日内瓦国际化学会的“系统命名法”。最理想的情况是,每一种有清楚的结构式的有机化合物都可以用一个确定的名称来描述它。它其实并不是严格的系统命名法,因为它同时接受一些物质和基团的惯用普通命名。中文的系统命名法是中国化学会在英文IUPAC命名法的基础上,再结合汉字的特点制定的。1960年制定,1980年根据1979年英文版进行了修定。

知识总结编辑本段回目录

有机物有机物
一、有机代表物质的物理性质
1.状态
固态:饱和高级脂肪酸、脂肪、TNT、萘、苯酚、葡萄糖、果糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、醋酸(16.6℃以下)
气态:C4以下的烷、烯炔、甲醛、一氯甲烷
液态:油状:硝基苯、溴乙烷、乙酸乙酯、油酸
粘稠状:石油、乙二醇、丙三醇

2.气味
无味:甲烷、乙炔(常因混有PH3、H2S和AsH3而带有臭味)
稍有气味:乙烯
特殊气味:苯及同系物、、石油、苯酚
刺激性:甲醛、甲酸、乙酸、乙醛
甜味:乙二醇、丙三醇、蔗糖、葡萄糖
香味:乙醇、低级酯
苦杏仁味:硝基苯

3.颜色
白色:葡萄糖、多糖
淡黄色:TNT、不纯的硝基苯
黑色或深棕色:石油

4.密度
比水轻的:苯、一氯代烃、乙醇、低级酯、汽油
比水重的:硝基苯、溴苯、乙二醇、丙三醇、CCl4、氯仿、溴代烃、碘代烃

5.挥发性:乙醇、乙醛、乙酸

6.升华性:萘、

7.水溶性:
不溶:高级脂肪酸、、酯、硝基苯、溴苯、甲烷、乙烯、苯及同系物、萘、蒽、石油、卤代烃、TNT、氯仿、CCl4
能溶:苯酚(0℃时是微溶)
微溶:乙炔、苯甲酸
易溶:甲醛、乙酸、乙二醇、苯磺酸
与水混溶:乙醇、苯酚(70℃以上)、乙醛、甲酸、丙三醇

二、有机物之间的类别异构关系
1.分子组成符合CnH2n(n≥3)的类别异构体:烯烃和环烷烃;
2.分子组成符合CnH2n-2(n≥4)的类别异构体:炔烃和二烯烃;
3.分子组成符合CnH2n+2O(n≥3)的类别异构体:饱和一元醇和醚;
4.分子组成符合CnH2nO(n≥3)的类别异构体:饱和一元醛和酮;
5.分子组成符合CnH2nO2(n≥2)的类别异构体:饱和一元羧酸和酯;
6.分子组成符合CnH2n-6O(n≥7)的类别异构体;
7.分子组成符合CnH2n+21O2N(n≥2)的类别异构体:氨基酸和硝基化合物;

三、能发生取代反应的物质
1.烷烃与卤素单质:卤素蒸汽,光照.
2.苯及苯的同系物与卤素单质:Fe作催化剂
2)浓硝酸:50~60℃水浴
3)浓硫酸:70~80℃水浴
3.卤代烃的水解:NaOH的水溶液
4.醇与氢卤酸的反应:新制氢卤酸
5.酯类的水解:无机酸或碱催化

四、能发生加成反应的物质
1.烯烃的加成:H2、卤化氢、水、卤素单质
2.炔烃的加成;H2、卤化氢、水、卤素单质
3.二烯烃的加成:H2、卤化氢、水、卤素单质
4.苯及苯的同系物的加成:H2、Cl2
5.苯乙烯的加成:H2卤化氢水卤素单质
6.不饱和烃的衍生物的加成:
(包括卤代烯烃、卤代炔烃、烯醇、烯醛、烯酸、烯酸酯、烯酸盐等)
7.含醛基的化合物(包括葡萄糖)的加成:HCN、H2等
8.酮类物质的加成:H2
9.油酸、油酸盐、油酸某酯、油(不饱和高级脂肪酸甘油酯)的加成

五、六种方法得乙醇
1.乙醛还原法CH3CHO+H2Ni加热C2H5OH
2.卤代烃水解法C2H5X+H2ONaOH加热C2H5OH+HX
3.某酸乙酯水解法RCOOC2H5+H2ONaOHRCOOH+C2H5OH
4.乙醇钠水解法C2H5ONa+H2O¾(r)C2H5OH+NaOH
5.乙烯水化法CH2=CH2+H2OH2SO4或H3PO4,加热,加压C2H5OH
6.葡萄糖发酵法C6H12O6酒化酶2C2H5OH+2CO2

六、能发生银镜反应的物质
1.所有的醛(RCHO)
2.甲酸、甲酸盐、甲酸某酯
3.葡萄糖、麦芽糖、葡萄糖酯、(果糖)
ª能和新制Cu(OH)2反应的除以上物质外还有酸性较强的酸(如甲酸、乙酸、丙酸、盐酸、硫酸、氢氟酸等).

七、分子中引入羟基的有机反应类型
1.取代(水解):卤代烃、酯、酚钠醇钠、羧酸钠
2.加成:烯烃水化、醛+H2
3.氧化:醛氧化
4.还原:醛+H2

有机物有机物与无机物的反应
八、能跟钠反应放出H2的物质
有机
1.醇(也可和K、Mg、Al反应)
2.有机羧酸
3.酚(苯酚及同系物)
4.苯磺酸
5.苦味酸(2,4,6-三硝基苯酚)
6.葡萄糖(熔融)
7.氨基酸

九、能萃取溴而使溴水褪色的物质
上层变无色的:卤代烃(CCl4、氯仿、溴苯等)、CS2等
下层变无色的:低级酯、液态饱和烃(如己烷等)

十、最简式相同的有机物
1.CH:C2H2、C6H6和C8H8(苯乙烯或环辛四烯)
2.CH2:烯烃和环烷烃
3.CH2O:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖
4.CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数的饱和一元
羧酸或酯.例:乙醛(C2H4O)与丁酸及异构体(C4H8O2)
5.炔烃(或二烯烃)与三倍于其碳原子数的苯及苯的同系物
例:丙炔(C3H4)与丙苯(C9H12)

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参考资料编辑本段回目录

[1]高分子材料网http://www.21polymer.cn/jiaoxue/jichu/2007-12-06/classify80_3.html
[2]教育网http://www.glzx.net/show.aspx?id=2211&cid=122

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