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有机化学/反应入门/如何书写有机反应

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书写普通化学反应

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在有机化学中,如果只需要基本的信息,反应可以像普通化学一样精确地写出来。例如,当卤代烷烃转化为烯烃时,反应可以写成

CH3CH2CH2Br + H2SO4 + H2O --> CH3CHCH2 + HBr + H2SO4 + H2O

不幸的是,这种记号方法并没有告诉任何人关于反应的太多信息,而且需要专业知识才能准确地知道发生了什么。有机化学新手可能不会注意到产物分子由于碳原子一号和二号之间的双键而包含一个不饱和位点。由于它太笼统,这种记号适用于普通化学,但有机化学需要更高的精度。

对于大多数学生来说,书写有机反应的常见做法与普通化学中使用的不同。


有机化学符号的区别

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有机化学反应通常写成平衡方程式。这是因为许多有机化学家——和其他人一样懒惰——往往更关心反应的有机产物,而不是反应中发生的任何其他事情。副产物经常被忽略,催化剂和溶液符号也经常被高度简化或完全省略。随着你对有机化学的熟悉程度越来越高,你会逐渐理解哪些可以简化或省略,但在开始的时候,这可能会让你感到沮丧。

另一个区别是,经常使用修改后的路易斯结构图来代替分子式。这是有道理的,因为有机分子通常体积很大,结构复杂,因此它们更容易以图形的形式被理解,而不是以文字公式的形式被理解。二维图揭示了分子三维形状的某些信息,但在必要时,甚至使用三维图来描绘反应物和产物。


This image depicts the complicated interconnectivity and structure of an imaginary organic molecule
此图像描述了一个虚构的有机分子的复杂互连性和结构


使用上面的分子图可能很困难,但它仍然比使用它的名称,或尝试仅使用化学式 C29H31COOH 来猜测分子的结构和功能要容易得多。

有机化学符号的例子

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通常,有机化学分子被绘制成修改后的路易斯结构。如果你记得,路易斯结构使用线将化学符号连接在一起,说明共价键,也使用点来表示非键电子。这在下图二氧化碳的图中所示。图示了碳的四个电子参与与两个氧原子形成两个双键,以及每个氧原子的非键电子对。

Lewis Diagram of Carbon Dioxide, Illustrating Double Bonds and Free Electrons

在有机化学中,每个分子中都有很多碳,一般来说,有机化学家按照惯例不会绘制每个分子中的每一个碳。对于连接到碳上的氢原子也是如此;绘制三十个氢原子比绘制十五个碳原子要麻烦两倍。因此,在有机化学中,假设碳原子存在于每条线或线段的起点或终点。此外,假设有足够的氢原子连接到任何未标记为 + 或 - 符号(表示离子电荷)的碳原子,使该碳原子的总键数达到四个。起初,这种记号可能令人困惑,但这种速记方法很快就会证明其价值。



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