医用化学/有机化合物分子的结构

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医用化学

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(一)分子式和构造式

分子式是以元素符号表示分子组成的式子。由于它不能表明分子的结构,因此在有机化学中应用甚少。分子结构的涵义包括:(1)分子中各原子的排列次序;(2)分子中各原子间相互结合的方式;(3)分子中各原子在空间的排布。只表示分子中各原子的排列次序及结合方式的式子叫做构造式。例如分子组成是C2H6O的化合物可以是构造不同的两个化合物。

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构造式在有机化学中的应用最多,在推测和说明有机化合物的物理性质及化学性质时也极为重要。

(二)化合物的构型和构型式

构造式只是在平面上表示分子中各原子或原子团的排列次序和结合方式,是两维的。但是,分子结构是立体的,应当用三维表示法。例如最简单的甲烷分子,碳原子位于正四面体的中心,四个氢原子位于正四面体的四个顶点[图10-5(a)]。

为了形象地表明分子中各原子在空间的排布,往往借助分子模型表示。最常用的分子模型有两种,一是用各种颜色的圆球代表不同的原子,用木棍代表垢子间的键。这种用圆球和木棍做成的模型称为球棒模型[图10-5(b)]。另一种是根据实际测得的原子半径和键长按比例制成的模型,叫做比例模型[图10-5(c)]。它能更准确地表示分子中各原子间的相互关系。

根据实际测得的原子半径和键长按比例制成的模型


图10-5

在具有确定构造的分子中,各原子在空间的排布叫做分子的构型。为了在平面上表示有机化合物分子的立体结构,通常把两个在纸平面上的键用实线画出,把在纸平面前方的键用粗实线或楔形实线表示,在纸平面后方的键用虚线或楔形虚线表示(图10-6)。这种三维式就是构型式。

甲烷、正丁烷和丙酮的三维表示法


甲烷 正丁烷 丙酮

图10-6 甲烷、正丁烷和丙酮的三维表示法

但是,为了方便起见,在本书的大部分章节都用构造式。

32 碳原子的sp3、sp2和sp杂化轨道 | 共价键参数 32
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