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| 有机化学 |
有机化学有机化学是研究有机化合物的结构、性质、制备的学科,是化学中极重要的一个分支。又称为碳化合物的化学。
含碳化合物被称为有机化合物是因为以往的化学家们认为含碳物质一定要由生物(有机体)才能制造;然而在1828年的时候,德国化学家弗里德里希·维勒在实验室中成功合成尿素(一种生物分子),自此以后有机化学便脱离传统所定义的范围,扩大为含碳物质的化学;不过有机化学这名字跟着这个学科一辈子,没有人尝试将其改名为“碳化学”或是其它较为贴切的说法。雖然被稱為“碳化学”,仍有少數含碳的化合物因不具有機化合物的特性,不歸類在有機化合物中,如二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、二硫化碳(CS2)、碳酸(H2CO3)、碳酸鹽、硫氰化物(HSCN及其鹽類)及氰化物(HCN及其鹽類)等。
有机化合物之所以引起研究者浓厚的兴趣是因为碳原子可以形成稳定的长碳链或碳环以及许许多多种的官能基,这种性质造就有机化合物的多样性。有机化合物可以依其分子的性质分为几个大类,常见的如
- 脂肪族─由碳链为骨架的有机化合物
- 芳香族─含苯环的有机化合物
- 杂环族─环状结构中含非碳原子
- 聚合物─由重复单元相互用共价键连接而成的分子……等等。
在研究有机化合物时,核磁共振、红外光谱、紫外光谱、质谱等是非常常用的分析方法。
除此之外,有机化学也是生物化学及其他一些学科的基础。
历史
研究对象与方法
有机化合物
有机化学反应
- 親核性取代反應
分支学科
- 天然有机化学
- 有机合成
- 元素有机化学
- 物理有机化学
- 有机分析
- 立体化学
相關條目
IUPAC命名法
有機化合物
無機化學
Category:化学
ja:有機化学
ko:유기화학
ms:Kimia organik
simple:Organic chemistry
有机化合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。有机物是生命产生的物质基础。
特点
多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素,此外也常含有氧、氮、硫、卤素、磷等。部分有机物来自植物界,但绝大多数是以石油、天然气、煤等作为原料,通过人工合成的方法制得。
和无机物相比,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利非常强,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,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。
共价键
在有机物中, 碳的化合价(原子价)都为4价,但在计算中(尤其是氧化还原反应)碳的价态(氧化数)被认为是不固定的。
有机物中普遍存在共价键。有机物发生反应时,就是一些共价键断裂,同时一些新的共价键生成。
分类
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):碳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。
-
Category:有机化学
ja:有機化合物
simple:Organic compound
化学
化学研究物质的性质、组成、结构和变化的科学。中国古代在陶瓷、染色、酿造、造纸、火药等化学工艺方面成就杰出。
化學的早期歷史主要都是與金屬的提取和處理有關。2000年前,人類己廣泛使用金,銀,汞(水銀),銅,鐵和青銅。
中国古代的炼丹术,西方古代的炼金术,就部分含有化学的雏形,并对近代化学的形成、发展有重大意义。
1800年裏(公元前300-1500年),煉金術士的主要興趣是將一些便宜的金屬轉化成黃金。跟着的一百年是醫療化學的世紀,因為那時候化學家主要的工作是製造藥物。
古化學家收集了很多不同物質的資料。但是化學的發展到了16世紀還是很慢。在17世紀出現了好幾位大化學家,其中之一是罗伯特·波义耳,他被尊崇為化學之父。
在這之後,很多新發現一個接着一個的出現。到了1850年,化學己與現在所熟知的甚為相似。
当前的化学已从改造天然物质、仿制天然物质向设计功能物质方向迈进。在分子水平上设计制造具有直接功能(如:分辨功能、记忆功能)的材料已不是空想。
学科分类
- 无机化学
- 元素化学
- 无机合成化学
- 配位化学
- 配位聚合物化学
- 无机固態化学
- 有机金属化学
- 生物无机化学
- 有机化学
- 天然有机化学
- 有机合成化学
- 元素有机化学
- 物理有机化学
- 有机分析
- 有機光譜學
- 紅外光譜學
- 核磁共振光譜學
- 紫外光可見光光譜學
- 物理化学
- 化学热力学
- 溶液的性质和溶液理论
- 结构化学
- 量子化学
- 磁化学
- 晶体化学
- 化学动力学
- 催化化学
- 热化学
- 光化学
- 分析化学
- 定性分析
- 定量分析
- 仪器分析
- 电化学分析
- 光学分析
- 放射化学分析
- 结构分析
- 官能团分析
- 立体化学分析
- 高分子化学
- 高分子合成
- 天然高分子
- 高分子物理化学
- 高分子物理
- 放射化学
- 放射性元素
- 核化学
- 放射分析化学
- 同位素化学
- 辐射化学
- 核燃料、反应堆和裂变产物化学
- 其他分支
- 计算化学
- 生物化学
- 地球化学
- 海洋化学
- 大气化学
- 环境化学
- 宇宙化学
- 星际化学
- 药物化学
- 农业化学
- 石油化学
- 木材化学
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- 化学家
Category:化学Category:自然科学
als:Chemie
ja:化学
ko:화학
ms:Kimia
simple:Chemistry
th:เคมี
1828年
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大事记
-
出生
- 1月23日——西鄉隆盛,日本武士(1877年9月24日逝世)
- 9月9日(公曆,儒略曆8月28日)-- 列夫·托尔斯泰,俄国伟大作家(1910年逝世)
逝世
- 11月19日——舒伯特,伟大的奥地利作曲家(1797年出生)
Category:19世纪
ko:1828년
nb:1828
simple:1828
德国
德意志联邦共和国(Bundesrepublik Deutschland,BRD,简写为Deutschland),世界主要的工业化国家之一,位于欧洲中部,北部是北海、丹麦和波罗的海,东部与波兰和捷克接壤,南临奥地利和瑞士,西面则临法国、卢森堡、比利时以及荷兰。
德国在第二次世界大战后被分为西德和东德,1990年两德统一。
历史
参见:德国历史
雖然中世纪以来,德语以及德意志民族神圣罗马帝国(Heiliges Römisches Reich Deutscher Nation或Sacrum Imperium Romanum Nationis Germanicae)已经存在,今天的德国却只是到1871年才建立。
德意志帝国的前身是由普鲁士所主导的德意志邦联(Deutscher Bund)。普鲁士政府虽然强力压迫1848/1849年的德国民族主义运动,但却采纳其思想,向丹麦、奥地利和法国发起三次统一战争。1871年1月18日普鲁士国王威廉一世(Kaiser Wilhelm I)在凡尔赛宫加冕为德意志皇帝。
此后,欧洲帝国主义时期在殖民地上的争端、欧洲结盟体系的僵化以及当时在欧洲国家中战争工具化的普遍思想,使成为欧洲主要强权的德国被卷入由其盟国奥匈帝国触发的第一次世界大战(1914年),德国随后侵略了比利时、卢森堡、法国和俄国。德军开始时节节胜利,但之后却变成持久战。由于战争带来的饥荒,1918年11月,德意志帝国全境爆发动乱。为避免发生内战,德国首相巴登的马克斯亲王于11月9日宣布德皇威廉二世退位。1918年11月11日德国宣布投降。战后签订的凡尔赛和约规定德国对战争承担责任。
由于民众对凡尔赛条约的普遍不满,1920年至1924年间德国大量印刷纸币來付战争赔款引致的通货膨胀导致中产阶级家庭破产,加之1929年世界经济带来冲击并随之产生世界经济的衰退,由阿道夫·希特勒领导的德国国家社会主义党(纳粹党,NSDAP)于1933年取得政权,在他的主导和其它政党让步下,一系列反犹太人和反阻扰纳粹党的人的法律得到通过。希特勒对邻国领土的野心导致了第二次世界大战的爆发。1939年9月1日,德国部队进攻波兰。
第二次世界大战初期,德国取得了军事上的胜利,成功控制了欧洲本土的大部分地区以及苏联和北非的大片领土。1941年,德国开始了大屠杀(Holocaust),有组织地杀害了大约600万犹太人、大约1000万斯拉夫人和吉普赛人,以及大约25万德国籍残疾人(所谓的“安乐死项目”)、以及强迫其他“劣等民族”作为强制劳工。德军占领苏联欧洲大片领土后,德军的党卫队等对苏联和波兰等斯拉夫民族也进行了灭绝性的大屠杀。战事于1943年发生大转机:苏联、英国及美国对德军造成重创。1945年5月,德国在希特勒自杀后正式投降。
战后德国和柏林被分成四块,分别由英国、美国、苏联和法国控制。苏联对德国工业设施的掠夺、货币以及对其他一些问题的阻挠导致苏联与其它三盟国关系僵化以及冷战开始,最终德国被分裂成两个国家:由西方三盟国主导的德意志联邦共和国,(即联邦德国、西德)以及由苏联主导的德意志民主共和国(即民主德国、东德)。西柏林(West-Berlin)则成为位于东德的西德飞地,有特殊国际法地位(东德官方首都称呼"柏林"不包括西柏林)。苏联由1947年末开始操纵德国统一社会党(Sozialistische Einheitspartei Deutschlands, SED)的成立,进一步巩固了德国的分裂。1948年7月1日西方三盟国向联邦德国州长移交法兰克福文件(Frankfurter Dokumente),把管辖权交还联邦德国。
法兰克福
冷战中德国成为北大西洋公约与华沙条约的聚焦点。随着西德的货币改革,苏联政府1948之1949年试图通过地面封锁西柏林向西方三盟国施加压力,使得美国使用后期由运输机构成的空桥(Luftbrücke)维持西柏林的供给。冷战造成的西德与东德重新军事化尤其使东德经济背上了重大的负担,随之引起群众向西德逃亡。1953年6月17日在东柏林发生暴乱,被苏联驻军和东德人民警察镇压。1961年东德为了阻止公民向西德逃亡,在它的柏林管辖区界限上建造柏林墙。与此同时,苏联领导人,赫鲁晓夫为了支持东德的独立,号召从全社会主义阵营征召技术工人和工程师支援因公民逃亡受损的东德工业。
西德在战后快速恢复并再度崛起,成为欧洲新的重要经济支柱。冷战后期,联邦德国开始了积极争取国家重新统一的努力。随着戈尔巴乔夫的上台,苏联在东德立场的迅速软化;加之民主德国内部激进派的响应和鼓动,在美国的支持和苏联的默许下,1989年,柏林墙拆除,1990年10月3日,以东德并入西德的方式两德重新统一,加速了1990年共产主义在欧洲的崩溃。
西德自1955年5月9日加入北大西洋公约组织成员,并且是欧盟前身欧洲煤炭与钢铁共同体(Europäische Gemeinschaft für Kohle und Stahl)以及之后的欧洲经济共同体(Europäische Wirtschaftsgemeinschaft)创建成员。合并后的德国现在是欧洲以及欧盟中最重要的国家之一。
二战后美英法在德国西部,苏联在德国东部驻有重兵。后形成北约与华约的军事对峙,德国是双方对峙的最前线。直到今天,北约仍然没有放弃对德国的军事控制,特别是美国在德国还驻有最强大的一个装甲师,并在德国拥有最大的海外空军基地。所以德国并不是一个政治上完全独立的国家。
政治
参见:德国政治
德国自1949年起是一个采用议会民主的联邦制国家,联邦拥有一个两院制的议会,各州有在教育、警察和其它方面上高度的独立主权。
德国的国家元首是联邦总统(Bundespräsident),任期5年,由联邦大会(Bundesversammlung)间接选举产生。联邦大会由联邦议会(Bundestag)议员以及同样数目的各州代表组成,专门选举国家的元首。总统的权利受到限制,其角色大部分都是象征性的。
德国联邦议会由两院组成,两院一起组成了德国的立法机构。联邦议会现拥有598席,代表由直选或间接选举产生,任期4年,设有联邦议会会长(Bundestagspräsident)一人,在国内外礼仪上享有仅次于联邦总统的第二高地位。联邦参议院(Bundesrat)拥有69席,代表则来自16个联邦州(Bundesländer),参议院主席(Bundesratspräsident)由州总理轮流担任,在国内外礼仪上享有第三高地位。
德国总理(Bundeskanzler)虽然在国内外礼仪上仅享有第四高地位,却是德国联邦的政府首脑。总理往往是议会多数党的成员,由议会选举产生。联邦政府设副总理一人,目前由外交部长(Außenminister)兼任。现行的基本法(Grundgesetz)力图避免重蹈魏玛共和国的覆辙,规定了例如总理的间接产生、政党必需获得5%选票或3个直选席位才能进入议会、只有下院全体议员都同意继任者之后才能免去总理、军队除救援外不许使用于国内事务等等。也正因为如此,到目前为止的历届德国政府都是联合内阁。此外基本法中的1至20款(“人的尊严不可被侵犯”等)被看做是不许被更改的部分。德国联邦的宪法体制(Verfassungsrecht)由基本法、统一协议(Einigungsvertrag)以及其它国际协议组成,各州另外有自己的宪法,但受联邦宪法体制约束。
德国拥有一个分立的联邦司法系统,包括一个宪法法庭,高级法院,以及在行政、金融、劳工以及社会议题方面有管辖权的法庭。德国的最高法院是联邦宪法法庭(Bundesverfassungsgericht)以及欧州法庭(Europäischer Gerichtshof),各州另外设有州宪法法院(Landesverfassungsgericht)。公民在充分理由情况下可以通过行政诉讼取消政府行政措施,通过宪法诉讼解除政府立法,通过欧洲法院还能够达到宪法不恰当条款的修改,这样就确保了宪法解释的统一性、欧盟协议在全欧洲解释的统一性并保护了公民的基本权利。
行政区
参见:德国行政区
德国被划分为16个联邦州(Bundesländer,单数Bundesland),其中有三個是獨立的城市州:
- 巴登-符腾堡(Baden-Württemberg)
- 巴伐利亚(Bayern)
- 柏林 (城市和州)(Berlin)
- 勃兰登堡 (Brandenburg)
- 不來梅(城市和州)(Bremen)
- 汉堡 (城市和州) (Hamburg)
- 黑森(Hessen)
- 梅克伦堡-前波美拉尼亚(Mecklenburg-Vorpommern)
- 下萨克森(Niedersachsen)
- 北莱茵-威斯特法伦(Nordrhein-Westfalen)
- 莱茵兰-普法尔茨(Rheinland-Pfalz)
- 萨尔 (Saarland)
- 萨克森(Sachsen)
- 萨克森-安哈尔特(Sachsen-Anhalt)
- 石勒苏益格-荷尔斯泰因(Schleswig-Holstein)
- 图林根(Thüringen)
德国进一步被划分为36个地区(Regierungsbezirke)和438个县(Kreise)。
地理
参见:德国地理
德国位于欧洲中部,南临阿尔卑斯山脉在德国境内的最高峰楚格峰(Zugspitze, 2,963 m),北部则环北海和波罗的海。陆上与法国、瑞士、奥地利、捷克、波兰、丹麦、荷兰、比利时、卢森堡共九个国家接壤,是欧洲西部邻国最多的国家。在交通方面,连通欧洲东西部和南北部的高速公路和铁路都经过这里,有欧洲路上“十字路口”之称。法兰克福国际机场是欧洲第二大机场。
德国地势南高北低,呈阶梯状,南北两地农业有较大差异。 北德平原,地势低平,气候夏季温凉,冬季阴冷,土壤较为贫瘠。农村主要利用草场发展畜牧业,也种黑麦、燕麦、马铃薯,经营比较粗放,人口较为稀疏。 南部高原山地,河谷地带土壤肥沃,日照时间较长,盛产葡萄、烟草、水果,以及用于制造啤酒的啤酒花。河谷两侧德山地则为森林和高山牧场,人口较稀。
德国境内有多条欧洲主要河流穿行而过,包括了莱茵河(Rhein)、多瑙河(Donau)以及易北河(Elbe)等。
工业
德国是全球七大工业国之一。鲁尔区是德国的传统煤钢工业区。慕尼黑、汉堡、斯图加特、沃尔夫斯堡也形成了强大的制造业集群。柏林、蔡斯、德累斯顿则是德国东部(原民主德国)的工业重镇。德国工业品以质量精良著称,但成本较高。
经济
参见:德国经济
德国经济的体制一般被称为社会市场经济,这是德国总理艾哈德的杰出贡献,对改革中的中国也有很大影响。德国是欧洲货币联盟的创建成员,欧洲中央银行设在德国的法兰克福。
德国是全球技术含量第三高的经济体,仅次于美国和日本。然而它的社会市场经济体系却出现重大问题,长期为许多社会问题所拖累。经济结构的僵化导致高失业率成为长期而非周期性的经济问题,而德国的老龄化问题也造给社会保障体系造成了巨大的压力。对东德的经济发展也是一个长期的、花费巨大的挑战。德、法主导的欧元区计划的启动,将会给德国经济带来发展空间。
人口
参见:德国人口
德国人口主要是德意志人。在德国北部有少数丹麦人居住,萨克森地区则有少部分索布斯拉夫人口。德国境内有大约七百万定居的外国人,包括了外国雇员、政治庇护人士以及他们的家属。还有一些来自土耳其、克罗地亚、意大利、俄罗斯以及波兰的移民。
基督教新教(38%)和天主教(34%)是德国的两大主要宗教。除此之外还有1.7%的人口信奉回教,其余的26.3%的人口则没有宗教信仰,或属于其他较小规模的宗教。当今德国的犹太人人口为约12万人。
德国拥有顶尖的技术,有世界领先的机械工业、光学工业、化学工业以及汽车、飞机、航天、潜艇等制造业。德国的教育体系为12年义务教育。德国的国立高等教育原则上不收学费,除了通过[http://www.zvs.de/ ZVS]中央分配的少数所谓numerus clausus学科以外,不需要入学考试。德国政府对中下收入水平家庭的子女提供大学就读时期的生活费补助,其中一半作为贷款。1%的大学生获得不需偿还的奖学金。二战以后,进入大学的德国青年人数成长了三倍。德国的大部分民众属于中产阶级,良好的社会福利制度为人民提供了相对世界水平来说较高的医疗服务、失业保障以及其他社会需要。
文化
参见:德国文化
德国对世界文化贡献良多。德国是多位著名音乐家的摇篮,如贝多芬、巴赫、勃拉姆斯和瓦格纳等;著名的诗人则有歌德,海涅和席勒;哲学家有康德、黑格尔、费尔巴哈、马克思和尼采,以及科学家如爱因斯坦,马克斯·普朗克,卡尔·福理德理西·高斯等。至今德国科学家一共获得了超过60项诺贝尔物理、化学和生理医学奖。德国是导弹、火箭的发源地,也是现代计算机技术的创始人冯诺依曼的故乡。
德国官方语言是德语,属于拉丁语系、日尔曼语族。
德国是多种思想的发源地。19世纪在德国诞生了世界上第一个共产党--德国社会民主工党,这是马克思亲自创建的,第一国际也产生于德国。马克思死后,德国社会民主工党中的一部分人放弃阶级斗争,走议会路线,被列宁抨击为“修正主义”,在此基础上产生了第二国际,德国是欧洲第二国际的大本营。20世纪,在希特勒努力下,德国又成为法西斯主义(国家社会主义)的发源地。由此可见德国工人运动和社会主义的传统极为深厚。
德国法典是有世界重大影响的法典,它和法国《拿破仑法典》构成大陆法系的基石。
德国拥有优良的现代陆军传统,其军制为日本、中国等学习西方现代军事的国家所效仿。尤其是德国的参谋部系统相当先进,它是世界上最先建立完善的参谋部系统的国家。德国陆军的技战术在世界处于领先地位,其坦克闪击战术属于世界首创。
德国海军传统不如英美深厚,但其潜艇部队训练有素,技战术属于世界顶尖水平。
- 著名德国人列表
- http://de.wikipedia.org/wiki/Germanisches_Nationalmuseum
德国公共假期
其他
- 德国通讯
- 德国外交
- 德国军事
- 德国交通
- 德国旅游
外部链接
- [http://www.bundespraesident.de/ 德国联邦总统]
- [http://www.bundesregierung.de/ 德国联邦政府]
- [http://www.bundestag.de/ 德国联邦议会]
category:德国
fiu-vro:S'aksamaa
als:Deutschland
ja:ドイツ
ko:독일
ms:Jerman
roa-rup:Ghirmânii
simple:Germany
th:สหพันธ์สาธารณรัฐเยอรมนี
zh-min-nan:Tek-kok
弗里德里希·维勒
弗里德里希·维勒(Friedrich Wöhler),,德国化学家。他因人工合成了尿素,打破了有机化合物的“生命力”学说而闻名。
生平简历
- 1800年7月31日,出生于法兰克福附近的Eschersheim,父亲是当地一位有名的医生。
- 1820年——1822年,在马尔堡大学学习医学。
- 1822年——1823年,在海德堡大学学习医学,同时跟随利奥波德·格麦林学习化学。(一说1821年开始)
- 1823年9月2日,完成了在海德堡大学的学业,获得外科学医学博士学位,被导师格麦林推荐到位于瑞典斯德哥尔摩的贝采里乌斯的实验室工作。
- 1825年——1831年,在德国柏林理工学校教授化学课程。
- 1831年——1836年,在德国卡塞尔高等理工学校教授化学课程。
- 1836年——1882年,在哥廷根大学任化学正教授。
- 1882年9月23日,去世于哥廷根。
科学成就
维勒一生發表过化学论文270多篇,获得世界各国给予的荣誉纪念达317种,是一位勤勉的化学家。他的主要成就有以下几方面:
人工合成尿素
维勒自1824年起研究氰酸铵的合成,但是他发现在氰酸中加入氨水后蒸干得到的白色晶体并不是铵盐,到了1828年他终于证明出这个实验的产物是尿素。维勒由于偶然的发现了从无机物合成有机物的方法,而被认为是有机化学研究的先锋。在此之前,人们普遍认为:有机物只能依靠一种生命力在动物或植物体内产生;人工只能合成无机物而不能合成有机物。维勒的老师贝采里乌斯当时也支持生命力学说,他写信给维勒问他能不能在实验室里“制造出一个小孩来”。
维勒将自己的发现和实验过程写成题为“论尿素的人工制成”的论文,发表在1828年《物理学和化学年鉴》第12卷上。他的论文详尽记述了如何用氰酸与氨水或氯化铵与氰酸银来制备纯净的尿素。随着其他化学家对他的实验的重现成功,人们认识到有机物是可以在实验室由人工合成的,这打破了多年来占据有机化学领域的生命力学说。随后,乙酸、酒石酸等有机物相继被合成出来,支持了维勒的观点。
发现同分异构体现象
发现尿素的过程同时说明氰酸铵和尿素的分子式是相同的,这是同分异构的最早的例证。接着,维勒又发现氰酸和另一位德国化学家尤斯图斯·冯·李比希在1824年发现的雷酸的分子式相同。1830年,贝采里乌斯提出了“同分异构”学说:同样的化学成分,可以组成性质不同的化合物,它们的化学成分一样,却是性质不同的化合物。而在此之前,化学界一向认为,同一种成分不可能同时存在于两种不同的化合物之中。
发现并制备铝等元素单质
1827年维勒用金属钾还原熔融的无水氯化铝得到较纯的金属铝单质。维勒还用同样的方法发现了铍(1828年)、钇,并且命名了铍。
另一个关于元素發现的著名的故事是说维勒在分析一种来自墨西哥的矿石的时候虽然猜测到其中可能含有一种新元素,但是由于没有认真研究而放过了,他的同门师兄尼尔斯·加布里埃尔·塞夫斯特瑞姆认真分析了其中的成分,找到了元素钒。一般的科学资料上介绍则是维勒在塞夫斯特瑞姆发现钒后为后者证实了钒的存在。
其他贡献
维勒还分离出硼,研究了硅烷和钛及其化合物的性质。1842年他制备了碳化钙,并证明它与水作用,放出乙炔。
维勒和李比希还合作在有机化学方面做出了很多贡献。1832年他和李比希共同发现了苯甲酸基团,研究了有机化学的基团反应;1837年又共同发现了扁桃苷;1848年维勒发现了氢醌。
主要著作
- Lehrbuch der Chemie/化学课本,德累斯顿,1825年出版,4卷;
- Grundriss der Anorganischen Chemie/无机化学概论,柏林,1830年出版
- Grundriss der Organischen Chemie/有机化学概论,柏林,1840年出版
- Praktischen Uebringen der Chemischen Analyse/分析化学实验教程,柏林,1854年出版
参见
- 有机化学
- 尿素
Category:德国化学家
ja:フリードリヒ・ヴェーラー
二氧化碳
二氧化碳是空氣中常見的化合物,其分子由一個碳原子和兩個氧原子組成。
二氧化碳通常是由燃燒有機化合物、細胞的呼吸作用、微生物的發酵作用等所產生,植物在有陽光的情況下吸取二氧化碳,在其葉綠体內進行光合作用,產生碳水化合物和氧氣,氧氣可供其他生物進行呼吸作用,這種循環稱為碳循環(carbon cycle)。
二氧化碳是溫室氣體之一,可以把來自太陽的熱能鎖起來,不讓其流失,如果大氣中的二氧化碳含量過多,熱量更難流失,地球的平均氣溫也會隨之上升,這種情況稱為溫室效應。
二氧化碳的固體狀態是乾冰。
歷史
在17世紀,法蘭德斯化學家Jan Baptist van Helmont發現在密封容器內燃燒木炭,剩下的氣體的密度比原來的氣體更高。
1750年代,蘇格蘭物理學家Joseph Black又對二氧化碳有更進一步的研究:石炭石加熱或加入酸後會產生一種他稱為「固定空氣」的氣體。
碳
Category:温室气体
ja:二酸化炭素
ko:이산화 탄소
ms:Karbon dioksida
simple:Carbon dioxide
th:คาร์บอนไดออกไซด์
一氧化碳
一氧化碳,又称煤气,是一种化合物。在水中的溶解度甚低,但易溶于氨水。空气混合爆炸极限为12.5%~74%。 一氧化碳是含碳物质不完全燃烧的产物。也可以作为燃料使用,煤和水在高温下可以生成水煤气(一氧化碳与氢气的混合物)。
由于一氧化碳与体内血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力大200-300倍,而碳氧血红蛋白较氧合血红蛋白的解离速度慢3600倍,当一氧化碳浓度在空气中达到35ppm,就会对人体产生损害,成为一氧化碳中毒或煤气中毒。
历史
最早制备一氧化碳的是法国化学家de Lassone(在1776年)。他通过加热氧化锌和碳制得了一氧化碳。但由于一氧化碳燃烧时产生了与氢气类似的蓝色火焰,de Lassone错误地认为他制得的是氢气。在1800年英国化学家William Cruikshank才证明一氧化碳是由碳元素和氧元素组成的化合物。
最早对一氧化碳的毒性进行彻底研究的是法国的生理学家Claude Bernard。在1846年,他让狗吸入这种气体,发现狗的血液“变得比任何动脉中的血都要鲜红”。现在我们知道血液变成“樱桃红色”是一氧化碳中毒的症状。
碳
Category:燃料
ja:一酸化炭素
ko:일산화 탄소
碳酸碳酸()是二氧化碳()溶于水后生成的物质。二氧化碳水溶液中只有少量的二氧化碳发生水合形成碳酸。
碳酸是汽水中的重要成分。
Category:无机酸
ja:炭酸
氰化物氰化物俗稱--(來自英語音譯“Cyanide”),一种包含氰离子(CN-)的无机盐,一般常指氰化钾和氰化钠。是一类毒性很高的無機化合物。其毒性跟CN离子对重金属离子的超强络合能力有关。CN 主要跟细胞色素P450中的金属离子结合,从而使其失去在呼吸链中起到的传递电子能力,进而使中毒者死亡。氰化物中毒一般都很迅速。临床上常用的抢救方法是用硫代硫酸钠溶液进行静脉注射,同时使那些尚有意识的病人吸入亚硝酸异戊酯进行血管扩张来克服缺氧。常见的氰化物中毒原因是误食含氰果仁儿,比如生桃仁儿等。
氰化物被大量用于黄金开--中,因为金单质由于氰离子的络合作用降低了其氧化电位从而能在碱性条件下被空气中的氧气氧化生成可溶性的金酸盐而溶解,由此可以有效地将金从矿渣中分离出来,然后再用活泼金属比如锌块经过置换反应把金从溶液中还原为金属(参见湿法冶金)。
氰化物在有机合成中是非常有用的试剂。常用来在分子中引入一个氰基,生成有机氰化物,即腈。例如纺织品中常见的腈纶,它的化学名称是聚丙烯腈。腈通过水解可以生成羧酸;通过还原可以生成胺,等等。可以衍生出其它许多的官能团来。
常见氰化物:
- 氰化氢
- 氰化钠
- 氰化钾
参看
- 氰
- 毒物列表
外部链接
- [http://www.greencross.org.tw/cyanide.htm 台灣綠健康十字網--氰化物]
Category:无机化合物
ja:シアン
有机化合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。有机物是生命产生的物质基础。
特点
多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素,此外也常含有氧、氮、硫、卤素、磷等。部分有机物来自植物界,但绝大多数是以石油、天然气、煤等作为原料,通过人工合成的方法制得。
和无机物相比,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利非常强,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,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。
共价键
在有机物中, 碳的化合价(原子价)都为4价,但在计算中(尤其是氧化还原反应)碳的价态(氧化数)被认为是不固定的。
有机物中普遍存在共价键。有机物发生反应时,就是一些共价键断裂,同时一些新的共价键生成。
分类
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):碳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。
-
Category:有机化学
ja:有機化合物
simple:Organic compound
官能团官能团是决定有机化合物的化学性质的原子或原子团。
常见官能团
常见的官能团对应关系如:
- 卤代烃:卤原子(-X),X代表卤族元素(F,CL,Br,I);
- 醇、酚:羟基(-OH);
- 醛:醛基(-CHO);
- 酮:羰基(>C=O);
- 羧酸:羧基(-COOH);
- 硝基化合物:硝基(-NO2);
- 胺:氨基(-NH2).
- 烯烃:双键(>C=C<)
- 炔烃:三键(-C≡C-)
- 醚:醚键(-O-)
- 磺酸:磺基(-SO3H)
- 腈:氰基(CN)
苯环不是官能团,但在芳香烃中,苯基(C6H5- Ph-)具有官能团的性质。
参见
- 有机化学
- IUPAC命名法
category:有机化学
Category:官能团
ja:基
ko:작용기
th:ฟังชั่นแนล กรุ๊ป
核磁共振核磁共振是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象。通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术。
并不是是所有原子核都能产生这种现象,原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋。原子核自旋产生磁矩,当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂。在交变磁场作用下,自旋核会吸收特定频率的电磁波,从较低的能级跃迁到较高能级。这种过程就是核磁共振。
核磁共振技术的历史
1930年代,物理学家伊西多·拉比发现在磁场中的原子核会沿磁场方向呈正向或反向有序平行排列,而施加无线电波之后,原子核的自旋方向发生翻转。这是人类关于原子核与磁场以及外加射频场相互作用的最早认识。由于这项研究,拉比于1944年获得了诺贝尔物理学奖。
1946年两位美国科学家布洛赫和珀塞尔发现,將具有奇数个核子(包括质子和中子)的原子核置於磁场中,再施加以特定频率的射频场,就会发生原子核吸收射频场能量的现象,这就是人们最初对核磁共振现象的认识。为此他们两人获得了1950年度诺贝尔物理学奖。
人们在发现核磁共振现象之后很快就产生了实际用途,化学家利用分子结构对氢原子周围磁场产生的影响,发展出了核磁共振谱,用于解析分子结构,随着时间的推移,核磁共振谱技术不断发展,从最初的一维氢谱发展到13C谱、二维核磁共振谱等高级谱图,核磁共振技术解析分子结构的能力也越来越强,进入1990年代以后,人们甚至发展出了依靠核磁共振信息确定蛋白质分子三级结构的技术,使得溶液相蛋白质分子结构的精确测定成为可能。
另一方面,医学家们发现水分子中的氢原子可以产生核磁共振现象,利用这一现象可以获取人体内水分子分布的信息,从而精确绘制人体内部结构,在这一理论基础上1969年,纽约州立大学南部医学中心的医学博士达马迪安通过测核磁共振的弛豫时间成功的将小鼠的癌细胞与正常组织细胞区分开来,在达马迪安新技术的启发下纽约州立大学石溪分校的物理学家保罗·劳特伯尔于1973年开发出了基于核磁共振现象的成像技术(MRI),并且应用他的设备成功地绘制出了一个活体蛤蜊地内部结构图像。劳特伯尔之后,MRI技术日趋成熟,应用范围日益广泛,成为一项常规的医学检测手段,广泛应用于帕金森氏症、多發性硬化症等腦部與脊椎病變以及癌症的治疗和诊断。2003年,保罗·劳特伯尔和英国诺丁汉大学教授彼得·曼斯菲尔因为他们在核磁共振成像技术方面的贡献获得了当年度的诺贝尔生理学或医学奖。
核磁共振的原理
核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。
根据量子力学原理,原子核与电子一样,也具有自旋角动量,其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定,实验结果显示,不同类型的原子核自旋量子数也不同:
#质量数和质子数均为偶数的原子核,自旋量子数为0
#质量数为奇数的原子核,自旋量子数为半整数
#质量数为偶数,质子数为奇数的原子核,自旋量子数为整数
迄今为止,只有自旋量子数等于1/2的原子核,其核磁共振信号才能够被人们利用,经常为人们所利用的原子核有:
1H、11B、13C、17O、19F、31P
由于原子核携带电荷,当原子核自旋时,会由自旋产生一个磁矩,这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同,大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中,若原子核磁矩与外加磁场方向不同,则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转,这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动,称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。
原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定,也就是说,对于某一特定原子,在一定强度的的外加磁场中,其原子核自旋进动的频率是固定不变的。
原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关,根据量子力学原理,原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的,而是由原子核的磁量子数决定的,原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃,而不能平滑的变化,这样就形成了一系列的能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后,就会发生能级跃迁,也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。
为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁,需要为原子核提供跃迁所需要的能量,这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候,射频场的能量才能够有效地被原子核吸收,为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核,在给定的外加磁场中,只吸收某一特定频率射频场提供的能量,这样就形成了一个核磁共振信号。
核磁共振的应用
NMR技术
物理学参见核磁共振谱
NMR技术即核磁共振谱技术,是将核磁共振现象应用于分子结构测定的一项技术。对于有机分子结构测定来说,核磁共振谱扮演了非常重要的角色,核磁共振谱与紫外光谱、红外光谱和质谱一起被有机化学家们称为“四大名谱”。目前对核磁共振谱的研究主要集中在1H和13C两类原子核的图谱。
对于孤立原子核而言,同一种原子核在同样强度的外磁场中,只对某一特定频率的射频场敏感。但是处于分子结构中的原子核,由于分子中电子云分布等因素的影响,实际感受到的外磁场强度往往会发生一定程度的变化,而且处于分子结构中不同位置的原子核,所感受到的外加磁场的强度也各不相同,这种分子中电子云对外加磁场强度的影响,会导致分子中不同位置原子核对不同频率的射频场敏感,从而导致核磁共振信号的差异,这种差异便是通过核磁共振解析分子结构的基础。原子核附近化学键和电子云的分布状况称为该原子核的化学环境,由于化学环境影响导致的核磁共振信号频率位置的变化称为该原子核的化学位移。
耦合常数是化学位移之外核磁共振谱提供的的另一个重要信息,所谓耦合指的是临近原子核自旋角动量的相互影响,这种原子核自旋角动量的相互作用会改变原子核自旋在外磁场中进动的能级分布状况,造成能级的裂分,进而造成NMR谱图中的信号峰形状发生变化,通过解析这些峰形的变化,可以推测出分子结构中各原子之间的连接关系。
最后,信号强度是核磁共振谱的第三个重要信息,处于相同化学环境的原子核在核磁共振谱中会显示为同一个信号峰,通过解析信号峰的强度可以获知这些原子核的数量,从而为分子结构的解析提供重要信息。表征信号峰强度的是信号峰的曲线下面积积分,这一信息对于1H-NMR谱尤为重要,而对于13C-NMR谱而言,由于峰强度和原子核数量的对应关系并不显著,因而峰强度并不非常重要。
早期的核磁共振谱主要集中于氢谱,这是由于能够产生核磁共振信号的1H原子在自然界丰度极高,由其产生的核磁共振信号很强,容易检测。随着傅立叶变换技术的发展,核磁共振仪可以在很短的时间内同时发出不同频率的射频场,这样就可以对样品重复扫描,从而将微弱的核磁共振信号从背景噪音中区分出来,这使得人们可以收集13C核磁共振信号。
近年来,人们发展了二维核磁共振谱技术,这使得人们能够获得更多关于分子结构的信息,目前二维核磁共振谱已经可以解析分子量较小的蛋白质分子的空间结构。
MRI技术
蛋白质参见核磁共振成像
核磁共振成像技术是核磁共振在医学领域的应用。人体内含有非常丰富的水,不同的组织,水的含量也各不相同,如果能够探测到这些水的分布信息,就能够绘制出一幅比较完整的人体内部结构图像,核磁共振成像技术就是通过识别水分子中氢原子信号的分布来推测水分子在人体内的分布,进而探测人体内部结构的技术。
与用于鉴定分子结构的核磁共振谱技术不同,核磁共振成像技术改编的是外加磁场的强度,而非射频场的频率。核磁共振成像仪在垂直于主磁场方向会提供两个相互垂直的梯度磁场,这样在人体内磁场的分布就会随着空间位置的变化而变化,每一个位置都会有一个强度不同、方向不同的磁场,这样,位于人体不同部位的氢原子就会对不同的射频场信号产生反应,通过记录这一反应,并加以计算处理,可以获得水分子在空间中分布的信息,从而获得人体内部结构的图像。
核磁共振成像技术还可以与X射线断层成像技术(CT)结合为临床诊断和生理学、医学研究提供重要数据。
核磁共振成像技术是一种非介入探测技术,相对于X-射线透视技术和放射造影技术,MRI对人体没有辐射影响,相对于超声探测技术,核磁共振成像更加清晰,能够显示更多细节,此外相对于其他成像技术,核磁共振成像不仅仅能够显示有形的实体病变,而且还能够对脑、心、肝等功能性反应进行精确的判定。在帕金森氏症、阿尔茨海默氏症、癌症等疾病的诊断方面,MRI技术都发挥了非常重要的作用。
MRS技术
参见核磁共振测深
核磁共振探测是MRI技术在地质勘探领域的延伸,通过对地层中水分布信息的探测,可以确定某一地层下是否有地下水存在,地下水位的高度、含水层的含水量和孔隙率等地层结构信息。
目前核磁共振探测技术已经成为传统的钻探探测技术的补充手段,并且应用于滑坡等地质灾害的预防工作中,但是相对于传统的钻探探测,核磁共振探测设备购买、运行和维护费用非常高昂,这严重地限制了MRS技术在地质科学中的应用。
参见
- 磁共振
- 磁共振成像
- 波谱学
外部链接
- [http://140.118.4.50/~myang/ia/ch19/nmr.html 核磁共振]
- [http://dhyang.lamost.org/chengbook/techforum/ctrmi6.htm 核磁共振成像技术的原理与方法]
参考文献
- Hornak, Joseph P. [http://www.cis.rit.edu/htbooks/nmr/ The Basics of NMR]
- 张建中,孙存普 《磁共振教程》 中国科学技术大学出版社 1996
Category:磁学
Category:原子核物理学
红外光谱红外线是波长比可见光长的电磁波,波长在1毫米到770纳米之间,在光谱上位于红色光外侧。具有很强热效应,并易于被物体吸收,通常被作为热源。透过云雾能力比可见光强。在通讯、探测、医疗等方面有广泛的用途。 俗称红外光。
发现
红外线是由英国天文学家威廉·赫歇尔于1800年发现的。他将太阳光用三棱镜分解开,在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计,试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现,位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论:太阳光谱中,红光的外侧必定存在看不见的光线,这就是红外线。也可以當作傳輸之媒界。
應用
- 夜視
- 通訊
- 光譜分析
- 遠紅外線加熱
- 遙控器
Category:電磁波譜
ja:赤外線
紫外光谱紫外光谱是分子中某些价电子吸收了一定波长的电磁波,由低能级跃近到高能级而产生的一种光谱,也称之为电子光谱。目前使用的紫外光谱仪波长范围是200~800nm。其基本原理是用不同波长的近紫外光(200~400nm)依次照一定浓度的被测样品溶液时,就会发现部分波长的光被吸收。如果以波长λ为横座标(单位nm),吸收度 (absorbance)A为纵座标作图,即得到紫外光谱(ultra violet spectra,简称UV)。
Category:光學
质谱质谱分析本是一种物理方法,其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离,生成不同荷质比的带正电荷的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器。在质量分析器中,再利用电场和磁场使发生相反的速度色散,将它们分别聚焦而得到质谱图,从而确定其质量。第一台质谱仪是英国科学家阿斯顿(F.W.Aston,1877—1945)于1919年制成的。出手不凡,阿斯顿用这台装置发现了多种元素同位素,研究了53个非放射性元素,发现了天然存在的287种核素中的212种,第一次证明原子质量亏损。他为此荣获1922年诺贝尔化学奖。
Category:化學
生物化学生物化学是研究生物体内发生的化学反应和相互作用的学科,特别是细胞中各组分的结构和功能,例如蛋白质,碳水化合物,脂類,核酸以及小分子。
生物化学如今也被定义为酶促反应的化学,无论是体内的还是在试管中,无论是使用天然的或人工修饰的酶及其他化学药品。
生物化学的发展
生物化学为人所知应该是在1833年,由Anselme Payen发现了第一种酶,淀粉酶。1828年,Friedrich Wöhler发表了关于尿素的合成的一篇文章,提出了有机化合物可以人工合成,当时普遍的认识是有机化合物只能由活的生物体产生。从那时起,尤其是从20世纪中期开始,随着各种新技术的发展,例如色谱,X光衍射,核磁共振,放射性同位素标记,电子显微镜以及分子动力学模拟,生物化学有了极大的发展。这些技术可以让人们发现并仔细分析细胞中的许多分子和代谢途径,例如糖酵解和三羧酸循环。
今天,生物化学上的发现被应用于许多领域,从遗传学到分子生物学,从农业到医学。生物化学的應用,在遠古時代,埃及人利用酵母釀酒就已開始。
分类
生物化学主要研究如下几大类物质:
- 碳水化合物
- 脂類
- 蛋白质和氨基酸
- 核酸
大多数生物化学的研究集中于研究蛋白质(许多都是酶)的属性。由于历史的原因,研究新陈代谢的生物化学成为关于细胞方面的研究中最深入的一种。目前研究的重要领域包括遗传密码(DNA,RNA),蛋白质合成,细胞膜转运,信号传导和能量分解循环。
参见
- 化学
- 生物学
- 分子生物学
- 细胞生物学
Category:化学
ja:生化学
ko:생화학
ms:Biokimia
th:ชีวเคมี
親核性取代反應親核性取代反應通常發生在帶有正電或部份正電荷的碳上被帶有負電或部份負電的親核劑(Nu:-)攻擊而取代。
常見有分兩種反應機構:
1.單分子親核取代反應(SN1)
2.雙分子親核取代反應(SN2)
單分子親核取代反應(SN1)
SN1親核性取代反應機理如下:
image:SN1.jpg
圖中可以看到在碳上的某一原子先行脫落並帶有完整負電使碳原子帶有完整正電後再讓較弱親核劑攻擊。
常發生於:
1.碳原子周圍有許多遮蔽大型原子(如:-CH3)導致難以直接發生SN2親核性取代反應(後述)。
2.對碳陽離子生成有利條件:有許多推電子基幫助穩定碳陽離子(發生容易度:3級碳>2級碳>1級碳)。
SN1親核性取代反應特性:
1.反應速率決定步驟在於碳脫掉負離子的速率(反應第一步驟),所以根據理論推斷該反應為一級速率反應 r=K[反應物]
2.從立體化學觀點來看,該反應的反應物若為光學異構物之一,則產物反轉機率略大於50%。在碳陽離子形成時,整個分子略呈現平面三角形,親核劑可以由平面三角形上下兩側進行攻擊,故理論上反轉機率為50%,但因原先脫離的陰離子影響碳陽離子,故親核劑傾向由反側攻擊形成反轉的產物。
3.該反應適合在高極性稍有質子性溶劑中進行,高極性有助於利用本身極性帶有的部份負電穩定碳陽離子,稍有質子性溶劑提供質子與較強親核劑(通常是被脫離的)化合有助於反應平衡往產物移動。
雙分子親核取代反應(SN2)
SN2親核性取代反應機理如下:
image:SN2.jpg
圖中可以看到較強親核劑直接由反側攻擊碳原子並短暫形成一碳五鍵的中間產物,隨後脫離較弱親核劑完成取代反應。
常發生於:
1.碳原子周圍無許多遮蔽大型原子(如:-CH3),可較容易使SN2反應發生。
2.對碳陽離子生成有不利條件的環境下:有許多拉電子基或較少推電子基(發生容易度:1級碳>2級碳>3級碳)。
SN2親核性取代反應特性:
1.反應速率決定在兩個因素上:強親核劑的濃度高低與反應物的濃度高低,所以根據理論推斷該反應為典型的二級速率反應 r=K[反應物][Nu:-]
2.從立體化學觀點來看,該反應反應物若為光學異構物之一,則產物反轉機率為100%(完全反轉),因為只能從反側攻擊,故產物必定反轉。
3.反應適合在高極性非質子性溶劑中進行,高極性有助於穩定反應中間體,非質子性溶劑則不會與強親核劑化合而導致反應平衡往反應物移動。
Category:有機反應
Category:化學反應
有机分析有機分析大多是指利用來研究有機化合物實驗時所用到的實驗方法。
常用到的實驗方法包含有機化合物的純化、分離以及化合物結構鑑定。
在有機化合物的純化、分離的實驗方法為色層分析方法,色層分析包含薄層色層分析、管柱色層分析、高效能液相層析等等。
化合物結構鑑定包括紫外光-可見光吸收光譜、質譜、紅外光譜及核磁共振光譜等等。
總而言之,有機分析是指應用儀器分析方法來研究有機化學。
category:有機化學
IUPAC命名法IUPAC命名法是一种有系统命名有机化合物的方法。该命名法是由國際純粹與應用化學聯合會(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”。最理想的情況是,每一種有清楚的结构式的有機化合物都可以用一個确定的名称來描述它。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年英文版進行了修定。
一般规则
取代基的顺序规则
当主链上有多种取代基时,由顺序规则决定名称中基团的先后顺序。一般的规则是:
#取代基的第一个原子质量越大,顺序越高;
#如果第一个原子相同,那么比较它们第一个原子上连接的原子的顺序;如有双键或三键,则视为连接了2或3个相同的原子。
以次序最高的官能团作为主要官能团,命名时放在最后。其他官能团,命名时顺序越低名称越靠前。
主链或主环系的选取
以含有主要官能团的最长碳链作为主链,靠近该官能团的一端标为1号碳。
如果化合物的核心是一个环(系),那么该环系看作母体;除苯环以外,各个环系按照自己的规则确定1号碳,但同时要保证取代基的位置号最小。
支链中与主链相连的一个碳原子标为1号碳。
数词
- 位置号用阿拉伯数字表示。
- 官能团的数目用汉字数字表示。
- 碳链上碳原子的数目,10以内用天干表示,10以外用汉字数字表示。
各类化合物的具体规则
#找出最長的碳鏈當主鏈,依碳數命名主鏈,前十個以天干(甲、乙、丙...)代表碳數,碳數多於十個時,以中文數字命名,如:十一烷。
#從最近的取代基位置編號:1、2、3...(使取代基的位置數字越小越好)。以數字代表取代基的位置。數字與中文數字之間以 - 隔開。
#有多個取代基時,以取代基數字最小且最長的碳鏈當主鏈,並依甲基、乙基、丙基的順序列出所有取代基。
#有兩個以上的取代基相同時,在取代基前面加入中文數字:一、二、三...,如:二甲基,其位置以 , 隔開,一起列於取代基前面。
#命名方式與烷類類似,但以含有双键的最長鍵當作主鏈。
#以最靠近雙鍵的碳開始編號,分別標示取代基和雙鍵的位置。
#若分子中出現二次以上的雙鍵,則以“二烯”或“三烯”命名。
#烯類的异构体中常出現顺反异构体,故須註明“順”或”反”。
#命名方式與烯類類似,但以含有叁键的最長鍵當作主鏈。
#以最靠近叁键的碳開始編號,分別標示取代基和叁键的位置。
#炔類沒有環炔類和順反異構物。
#分子中既有双键又有三键时,名字以烯先炔后,分别标注位置号,碳数写在“烯”前面。
#卤代烃命名以相应烃作为母体,卤原子作为取代基。
#如有碳链取代基,根据顺序规则碳链要写在卤原子的前面;如有多种卤原子,列出次序为氟、氯、溴、碘。
#醚的命名以碳链较长的一端为母体,另一端和氧原子合起来作为取代基,称烃氧基。
#醇的命名,以含有醇羟基的最长碳链为主链;
#由这条链上的碳数决定叫某醇,编号时让醇羟基的位置号尽量小;
#其他基团按取代基处理。
#主链上有多个醇羟基时,可以按羟基的数目分别称为二醇、三醇等。
#醛的命名,以含有醛基的最长的碳链为主链,其他部分作为取代基;
#决定名称的碳数包括醛基的一个碳。
#如果有多个醛基,则以含有2个醛基的最长碳链为主链,称二醛。
#醛基作取代基时称甲酰基(或氧代)。
#以含有酮羰基最长的碳链为主链,按此链上的碳数(包括该羰基)称为“某酮”;并把羰基的位置号标在前面,尽量使位置号最小。
#如果主链上有多个羰基,可称为二酮、三酮等。
#羰基作取代基时称“氧代”。
#以含有羧基的最长碳链为主链,依照碳数(包括羧基)称为某酸。
#主链上有2个羧基时,称为二酸。
#以形成酸酐的酸的名称称呼酸酐,再加“酐”字。 (如:CH3CO-O-CO-C2H5——乙酸丙酸酐)
#若形成酸酐的两分子酸相同,直接称为“某酸酐”。
#以形成酯的酸和醇的名称命名,称为某酸某(醇)酯或某醇某酸酯。
#若有多个醇或酸分子参与成酯,那么要在相应的醇或酸前面加上数目。
#以与氮原子相连的最长碳链为主链,按照该链上的碳原子数称为“某胺”;
#若是亚胺,氮原子上的较短烃基视作取代基,命名时称“N-某基”(N表示取代基连在氮上)
脂环烃类
;单脂环烃
#环烷烃的命名与烷烃类似,直接在烷類前面加“環”字即可。
#环烯烃的命名与烯烃类似,編號由雙鍵先設定為 1 , 2 號碳。
;桥环烷烃
#桥环烷烃中,多个环公用的碳原子称为桥头碳;
#给碳原子编号,从一个桥头碳原子开始,依照环由大到小顺序编完所有的碳原子;
#命名时,先称环的个数,然后在中括号里标明各个环上桥头碳之间的碳原子的个数,数字之间用点分隔,数字的个数总比环数多一个;
#最后,按照环系上碳原子的个数,称为 | | |