• 沒有找到結果。

烯烴與環烯烴的命名 (南一版 p.60)

在文檔中 第 2 章 (頁 21-71)

丙烯 2-甲烴-1-丙烯

     

順-5-甲基-2-己烯 反-5-甲基-2-己烯

▲ 烯烴命名法及主鏈的碳編號

2. 環烯烴的命名與環烷烴類似,要注意的是化合物中的編號需先數完雙鍵,且使取代基數愈小 愈好。化合物是2,3-二甲基環戊烯, 而不是 1,2-二甲基環戊烯,如下圖所示。

       

環己烯 2,3-二甲基環戊烯 1,2-二甲基環戊烯   (錯誤命名)

▲ 簡單環烯烴的命名

炔烴的命名與烯烴類似,先選取含有參鍵的最長鏈為主鏈,再以烯烴的方式予以命名,將字尾 的烯改為炔,取代基與參鍵的位置均予標號,並從最近參鍵的一端算起。

█:下圖兩種分子的正確名稱分別為 2-戊炔及 3-甲基-1-丁炔。

   

   

2-戊炔 3-甲基-1-丁炔

烯烴與環烯烴的命名

(南一版 p.60)

3

炔烴的命名

(南一版 p.61)

4

▲ 2-戊炔及 3-甲基-1-丁炔的結構式與球-棍模型

  範例 烴類的命名 ★★★★ 

(A) 1,2,3,4-四甲基戊烷 (B) 2,3,4,5-四甲基戊烷  (C) 3,4,5-三甲基己烷 (D) 2,3,4-三甲基已烷

( CE ) 1. 下列何者與命名法不符合?

(A) 2-甲基丁烷 (B) 2,3-二甲基戊烷 (C) 2,2-二乙基丙烷 (D) 2,2,3-三甲基戊 烷 (E) 1,3,5-三甲基戊烷

( CD ) 2. 就碳氫原子數的關係判別,C6H10不可能是下列哪一化合物的分子式?

E (A) 1-甲基環戊烯 (B) 2-甲基-1,3-戊二烯 (C) 2-甲基-1-戊烯 (D)己烯  (E)甲基環戊烷

1. 寫出下列畫框部分(碳氫鍵已省略)各取代基的中文名稱:

█:   ① 三級丁基; ② 二級丁基; ③ 異丙基; ④ 異丁基; ⑤ 正丙基; ⑥ 乙基   2. 請依 IUPAC 系統命名法命名下列化合物:

(1)   (2)

(3) CH3CH2CH(CH2CH2CH3)CH(CH3)CH2CH3 【81.日大】

█:  (1) 2,6 -二甲基- 4 -乙基辛烷; (2) 2,4,4 -三甲基己烷; (3) 3 -甲基- 4 -乙基庚烷  3. 試以 IUPAC 系統命名法命名下列分子:

(1)   (2)

█:  (1) 4 -乙基壬烷; (2) 4,5 -二甲基- 2 -己炔  4. 以 IUPAC 系統命名下列各烴:

(1)  (2)  (3)  (4)

(5)

(1) 2,6-二甲基-3-乙基庚烷;(2) 4-甲基環己烯;(3) 3-甲基-1-戊烯;

█:   (4) 3 -乙基甲苯; (5) 2 -甲基- 1,3 -丁二烯      

( 1. (C) 3,3-二甲基戊烷;(E) 4-甲基庚烷。)

( 2. (C)(D)(E)之分子式皆為 C6H12。)

分子式相同的不同化合物稱為同分異構物,簡稱異構物(isomers)。

█:正丁烷與異丁烷有相同的分子式,而原子間的連接方式不同,此兩異構物屬於結構異構物。

   

正丁烷 異丁烷

▲ 丁烷異構物的球-棍模型 說明:異構物的分類

1. 原子連接次序相同,而相關幾何位置不同的異構物。

█:2-丁烯有順反幾何異構物。

  

順2-丁烯 反2-丁烯

2. 兩個甲基(或兩個氫)在雙鍵同側稱順式異構物(cis isomer);不在同一側稱反式異構物

(trans isomer)。

結構異構物

(不同結構式)

立體異構物

(相同結構式)

鏈異構物 :正丁烷與異丁烷 位置異構物 : 1 -丙醇與 2 -丙醇 官能基異構物 :乙酸與甲酸甲酯 幾何異構物

光學異構物

(順反異構物)

(高中不討論)

2-丁烯

異構物的定義

(南一版 p.62)

1

幾何異構物

(南一版 p.63)

2

說明:幾何異構物存在的情況

① 含碳碳雙鍵的分子,其結構式為:

   ,其中a≠b 且 c≠d 才有幾何異構物。

② 環上有兩個碳原子連接的取代基符合下面情況,才有幾何異構物。

   ,其中a≠b 且 c≠d。

     

▲ 順 1,2-二甲基環戊烷 ▲ 反 1,2-二甲基環戊烷

  範例 異構物的判斷 ★★★★ 

下列各組化合物中,何者屬於結構異構物?

(A)乙醇和乙醚 (B)異辛烷和正庚烷 (C)異戊烷和新戊烷 (D) 和CH2=CH-CH=CH2

[答案] C

(A)乙醇與甲醚;(D)為環丁烷與 1,3-丁二烯,兩者分子式不同。

[類題] 下列各對化合物,何者互為結構異構物?

(A) 與  (B) ,

(C) 與  (D) CH3CH2CH2CH2OH 與

█: D 。

1

( 8. 。)

( BE ) 1. 下列何物質有幾何異構物存在? 

(A) 1-丁烯 (B) 2-丁烯 (C) 2-甲基丙烯 (D)苯乙烯 (E) 3-甲基-2-戊烯 ( AB ) 2. 有關正丁烷、異丁烷的性質,哪些是正確的?

D (A)兩者均難溶於水 (B)兩者的分子式相同 (C)兩者的密度相同 (D)正丁烷的沸點 大於異丁烷 (E)兩者互為幾何異構物

( AC ) 3. 下列何者有幾何異構物?

D (A) C2H2Cl2 (B) CH2Cl2 (C) N2F2 (D) CH3CH=CHCH3 (E) CH3CH=CH2

1. 畫出 C4H8的可能異構物並命名之。

█:

順2-丁烯

CH3-CH2-CH=CH2、 、 、   、

1-丁烯 反2-丁烯 環丁烷 甲基環丙烷 2-甲基丙烯

2. 利用球-棍模型來討論環戊烯是否有幾何異構物?

█: 不具幾何異構物

3. 以系統命名法,命名下圖之化合物:

     

█:  反 5,9 - 二甲基- 8 - 乙基- 2 - 癸烯  

( 2. (C)不同烷類密度不同;(E)兩者互為鏈異構 物或結構異構物。)

( 1. (B) ;(E) 。)

順 2-丁烯 反 2-丁烯 順 3-甲基-2-戊烯 反 3-甲基-2-戊烯

( 3. (C) N2F2,F-N=N-F,有幾何異構物。)

1. 芳香烴的定義:常指含有苯及苯的衍生物,由於此類化合物具有芳香味而得名。

2. 結構:為一含有六個碳的環狀不飽和烴,六個碳原子與六個氫原子都在同一平面上。

(1)  (2)  (3)

▲ (1)苯中雙鍵電子雲示意圖;(2)苯的球-棍模型;(3)苯的填空模型

說明:經實驗證實苯環中每一個碳-碳鍵的長度完全相同,任何兩個鍵間角度均為120°,因此苯的 結構應以共振式①及②或用③來表示苯結構的特性,即碳-碳鍵介於C-C 單鍵(1.54 A)

C=C 雙鍵(1.34 A)之間,既非單鍵亦非雙鍵,視為 1 鍵。

苯的共振結構 3. 性質:

 (1) 俗稱安息油,沸點 80.1 ℃,熔點 5.5 ℃,為無色有特殊氣味的揮發性液體。

 (2) 與水不互溶,能溶解脂肪、石蠟及橡膠等有機物,為實驗室及工業常用的溶劑,但最近發 現苯可能誘發白血病(即具毒性),因而漸被甲苯或二甲苯所取代。

 (3) 易著火,發出光亮多煙之火焰。

 (4) 苯為化工之重要原料,廣泛用於醫藥、染料、塑膠及其他芳香族的製造。

1. 脂芳烴(arenes):具有脂肪烴基的芳香烴,分子具有烷基或其他簡單的取代基連接於苯,

苯用來做母體名稱。

(1) 甲  苯 乙  苯 乙烯苯(苯乙烯)

說明:甲苯(C7H8)、乙苯(C8H10)及苯乙烯(C8H8,或乙烯苯)都是苯的衍生物可由苯製得,也 都是有機化學工業的重要原料,廣泛用於醫藥、火藥、染料、塑膠及其他苯衍生物之製造,

如苯乙烯即是工業上製造聚苯乙烯(保麗龍塑膠)的原料。

①    ②   ③

苯(C

6

H

6

(南一版 p.65)

1

其它的芳香烴

(南一版 p.66)

2

 (2) 二甲苯是實驗中常用的有機溶劑,有三種結構異構物,如下表所示:

1,2-二甲苯

(鄰二甲苯)

1,3-二甲苯

(間二甲苯)

1,4-二甲苯

(對二甲苯)

說明:表中二甲苯的學名用數字,俗名用鄰、間及對。

2. 兩個以上苯環拼合:

萘(naphthalene) 蒽(anthracene) 菲(phenanthracene)

C10H8 C14H10 C14H10

說明:萘為白色片狀結晶,俗稱焦油腦,易昇華,可作為消毒、殺蟲、和防腐劑,也可用於生產染 料、樹脂等。

3. 兩個苯環相聯:

聯苯(biphenyl) 多氯聯苯(PCBs) 戴奧辛 C12H10 C12H10-XClx C12H4O2Cl4

說明:多氯聯苯曾被使用當殺蟲劑,因不易被環境所分解,現已禁用;戴奧辛是一種致癌物,常因 燃燒廢電纜、垃圾等所產生,有世紀之毒的稱號。

  範例 苯的性質 ★★★★ 

下列有關於苯的敘述,何者錯誤?

(A)苯之六個碳-碳鍵有三個雙鍵、三個單鍵 (B)正六角平面環,12 個原子共平面 (C)屬於 不飽和烴 (D)苯環中任何兩鍵的夾角均為 120° (E)一分子苯在空氣中燃燒,會產生 6 分子 二氧化碳和6 分子水

[答案] AE

(A)苯之碳—碳鍵長、鍵數皆相同;(E) 1C6H6+O2 → 6 CO2+3 H2O。

1

[類題] 下列哪些是平面分子?

(A)苯 (B)乙烯 (C)丙烷 (D)環戊烷 (E)環戊烯

█: AB 。

  範例 芳香烴的判斷 ★★★ 

下列分子結構何者不具苯環?

(A)乙苯 (B)萘 (C)聯苯 (D)六氯化苯 [答案] D

,可由苯與氯反應製得,故命名為六氯化苯。

[類題] 下列何者不是脂芳烴?

(A)乙苯 (B)聯苯 (C)乙烯苯 (D)甲苯

█: B 。

  範例 芳香烴的性質 ★★★★ 

下列關於芳香烴的敘述,何者正確?

(A)苯為非極性物質,與水不互溶,能溶解脂肪、樹脂等有機物 (B)含碳之重量百分率:苯

>萘>蒽 (C)萘易揮發可做殺蟲劑及防腐劑 (D)苯乙烯是製造保麗龍的原料 (E)苯和甲苯 可由煤分餾產物中之輕油提取

[答案] ACDE

苯(C6H6)之 C%=× 100%=92.3%;萘(C10H8)之 C%=× 100%=93.8%;

鮏(C14H10)之 C%=× 100%=94.4% ∴含碳之重量百分率:苯<萘<蒽。

[類題] 苯曾是油漆時之重要原料,但可能引發白血病,目前已被下列何者物質所取代?

(A)環己烷 (B)環己烯 (C)萘 (D)甲苯

█: D 。

(由球-棍模型可判斷分子是否為平面分子。)

。)

(苯毒性較高,現已由甲苯取代作為溶劑。)

2

3

( A ) 1. 苯之烷基取代物 C7H8,若苯環上有一個氫被氯取代,則可能有幾種異構物?

( D )12. 已知某含溴的甲苯衍生物,分子式為 C7H6Br2,其中兩個溴原子皆位於苯環上,試問此衍

生物可能有幾個異構物? 【100.指考】

(A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6 (E) 7

( AC ) 1. 下列有關苯的各項敘述,何者正確?

E (A) 6 個碳原子的鍵結方式均為相同 (B)一個苯分子中共含有 9 個單鍵及 3 個雙鍵  (C)常溫常壓下為無色但有特殊氣味的揮發性液體 (D)工業上可由乙烯聚合作用而製 成苯 (E)正己烷在高溫下通過鉑粉可製得苯

( AB ) 2. 有關二氯苯之一硝基衍生物的異構物中,下列各項敘述何者正確?

C (A)對二氯苯之一硝基衍生物僅有一種異構物 (B)鄰二氯苯之一硝基衍生物有二種異 構物 (C)間二氯苯之一硝基衍生物有三種異構物 (D)鄰、間、對三種二氯苯異構物 之一硝基衍生物皆有二種異構物 (E)鄰、間、對三種二氯苯異構物之一硝基衍生物各 有四種異構物

◎ 芳香烴 C8H10有幾種異構物?請畫出其結構式並命名之。

█:  四種: 、 、 、   

( 1. (B)一個苯分子中共含有 6 個碳—氫單鍵及 6 個相同的 碳—碳鍵;(D)將乙炔通過加熱 500℃的石英管,

       則三分子乙炔會發生聚合        反應而產生苯。)

( 2. ,1~6 代表硝基的位置。)

(12. π+環==4(1 環+3π 形成苯)。)

         

有機化合物常因具有相同的原子團而具有特定的物理及化學性質。這些原子團通常稱為官能基

(functional group),除了烷、烯、炔及芳香烴外,還有如下表所示常見的有機官能基。

常見的有機官能基

(R1、R2、R3

註:早期一些殺蟲劑也屬於鹵化物,如DDT,PCBs,六氯化苯(BHC)等。

  範例 鹵烷的製取 ★★★★★ 

(A) 3.5 (B) 2.6 (C) 1.8 (D) 1 [答案] A

CH4+2 Cl2 → CH2Cl2+2 HCl;CH4+3 Cl2 → CHCl3+3 HCl;CH4+4 Cl2 → CCl4+4 HCl;

共用nCl 2=0.1×2+0.3×3+0.6×4=3.5。

[類題] 2-甲基己烷與氯分子在加熱或照光下會進行氯化反應,其中單氯產物(C7H15Cl) 會有 幾

((D) HFC-218。)

1° 碳 2° 碳 3° 碳

 (4) 一元醇:分子中含有一個 OH 基,█:乙醇(俗稱酒精)。

化合物(示性式) 俗名 性質與用途 2-丙醇

(CH3CHOHCH3) 俗稱異丙醇

(1) 為墨水或護膚乳液的揮發劑,亦可在 醫療上作為消毒劑。

(2) 工業上半數以上的 2-丙醇被用來製 備成丙酮。

1,2-乙二醇

(CH2OHCH2OH) 俗稱水精

(1) 無色、黏稠具甜味的液體,易溶於水

,沸點198 ℃。

(2) 有毒性,可燃。

(3) 汽車水箱通常裝的是 50%(v/v)之 1,2-乙二醇水溶液,亦是抗凍劑。

1,2,3-丙三醇

(CH2OHCHOHCH2OH) 俗稱甘油

(1) 無色,比 1,2-乙二醇更黏稠具甜味 的液體,易溶於水,沸點290 ℃,

可燃。

(2) 與硝酸反應製造硝化甘油。

(3) 口腔清潔劑、肥皂、洗面乳及化粧品 的原料。

  範例 醇的分類 ★★★★ 

下列各醇類中,何者為三級醇?

(A) 4-甲基-1-戊醇 (B) 2-甲基-3-戊醇 (C) 2-甲基-2-戊醇 (D) 2-甲基-1-戊 醇

[答案] C

(C) 3°醇

[類題] 下列何者為二級醇?

(A)  (B)  (C)  (D)

█: D 。 ((A)為 2-甲基苯酚,不是醇類;(C)為 1°醇。)

3

  範例 醇的性質 ★★★★ 

下列有關醇類的敘述,何者正確?

(A)甲醇俗稱木精 (B)醣類發酵可得乙醇 (C)工業上半數以上的 2-丙醇被用來製備成丙酮

(D)甘油的流動性比 1-丙醇大 (E)酒精具消毒作用,故絕對酒精殺菌效果最好 [答案] ABC

(D)甘油為三元醇,流動性比 1-丙醇低;(E) 70~75 %間的酒精水溶液殺菌效果較佳。

[類題] 下列有關甲醇與乙醇性質的敘述,何者正確?

(A)甲醇與乙醇的性質非常不同,所以可以用蒸餾法將它們分離 (B)甲醇與乙醇相差一個 碳,所以具有非常不同的物理與化學性質 (C)變性酒精中的乙醇分子的化學特性被改變,

所以不可以食用 (D)甲醇與乙醇皆屬於醇類,可以與水以任何比例完全互溶

█: D 。

1. 定義:苯環上的氫被羥基取代而成的化合物稱為酚類。酚類中最簡單的化合物是苯酚(簡稱 酚)。

▲ 苯酚

2. 製備:

 (1) 酚為煤的乾餾產物煤之主要產物之一。

 (2) 工業上,由氯苯與 NaOH 加壓來合成:

3. 性質:

 (1) 酚的酸性比醇強為一弱酸(但無法使石蕊試紙變色),可與強鹼(如氫氧化鈉水溶液)生 成鹽而溶於水中。

 (2) 酚為低熔點(43 ℃)的無色晶體,常下在水中溶解度為 9.3 g/100 g 水(微溶),可與度 65 ℃以上的水互溶。

4

((A)甲、乙醇沸點相近,蒸餾法不易分離它們;(B)同為醇類還是具有相似的物性或 化性;(C)在乙醇中加入甲醇或汽油得到變性酒精。)

4

酚類

(南一版 p.75)

4

 (3) 酚在工業上用途很廣,可用於合成樹脂、黏膠、電木、染料、除草劑、阿司匹靈等。

  範例 苯酚的性質 ★★★★ 

下列有關苯酚敘述,何者錯誤?

(A)水溶液可使石蕊試紙變為紅色 (B)室溫下微溶於水,但可溶於氫氧化鈉水溶液 (C)可用 於合成阿司匹靈 (D)酚的酸性比醇強

[答案] A

苯酚酸性太弱,石蕊試紙無法變色。

苯酚酸性太弱,石蕊試紙無法變色。

在文檔中 第 2 章 (頁 21-71)

相關文件