003 《有机化学:全面深度解析 (Organic Chemistry: A Comprehensive and In-depth Analysis)》
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书籍大纲
▮▮ 1. 第一章 绪论:有机化学的世界 (Introduction: The World of Organic Chemistry)
▮▮▮▮ 1.1 1.1 有机化学的定义与发展 (Definition and Development of Organic Chemistry)
▮▮▮▮▮▮ 1.1.1 1.1.1 有机化学的现代定义 (Modern Definition of Organic Chemistry)
▮▮▮▮▮▮ 1.1.2 1.1.2 有机化学的历史发展 (Historical Development of Organic Chemistry)
▮▮▮▮▮▮ 1.1.3 1.1.3 有机化学的重要性与应用 (Importance and Applications of Organic Chemistry)
▮▮▮▮ 1.2 1.2 有机化合物的特点与分类 (Characteristics and Classification of Organic Compounds)
▮▮▮▮▮▮ 1.2.1 1.2.1 有机化合物的结构特点 (Structural Characteristics of Organic Compounds)
▮▮▮▮▮▮ 1.2.2 1.2.2 官能团 (Functional Groups)
▮▮▮▮▮▮ 1.2.3 1.2.3 有机化合物的分类 (Classification of Organic Compounds)
▮▮ 2. 第二章 结构与成键:理解有机分子的基础 (Structure and Bonding: Foundations of Organic Molecules)
▮▮▮▮ 2.1 2.1 原子结构与化学键 (Atomic Structure and Chemical Bonds)
▮▮▮▮▮▮ 2.1.1 2.1.1 原子结构回顾 (Review of Atomic Structure)
▮▮▮▮▮▮ 2.1.2 2.1.2 化学键的类型 (Types of Chemical Bonds)
▮▮▮▮▮▮ 2.1.3 2.1.3 键参数:键长、键角和键能 (Bond Parameters: Bond Length, Bond Angle, and Bond Energy)
▮▮▮▮ 2.2 2.2 杂化轨道理论与分子形状 (Hybridization Theory and Molecular Shape)
▮▮▮▮▮▮ 2.2.1 2.2.1 杂化轨道理论 (Hybridization Theory)
▮▮▮▮▮▮ 2.2.2 2.2.2 价层电子对互斥理论 (VSEPR Theory)
▮▮▮▮▮▮ 2.2.3 2.2.3 分子的极性 (Molecular Polarity)
▮▮▮▮ 2.3 2.3 分子间作用力 (Intermolecular Forces)
▮▮▮▮▮▮ 2.3.1 2.3.1 范德华力 (Van der Waals Forces)
▮▮▮▮▮▮ 2.3.2 2.3.2 氢键 (Hydrogen Bonds)
▮▮▮▮▮▮ 2.3.3 2.3.3 分子间作用力与物理性质 (Intermolecular Forces and Physical Properties)
▮▮ 3. 第三章 烷烃和环烷烃 (Alkanes and Cycloalkanes)
▮▮▮▮ 3.1 3.1 烷烃的命名和结构 (Nomenclature and Structure of Alkanes)
▮▮▮▮ 3.2 3.2 烷烃的物理性质和化学性质 (Physical and Chemical Properties of Alkanes)
▮▮▮▮ 3.3 3.3 环烷烃 (Cycloalkanes)
▮▮▮▮ 3.4 3.4 烷烃的构象异构 (Conformational Isomerism of Alkanes)
▮▮ 4. 第四章 立体异构 (Stereoisomerism)
▮▮▮▮ 4.1 4.1 手性与对映异构体 (Chirality and Enantiomers)
▮▮▮▮ 4.2 4.2 旋光性 (Optical Activity)
▮▮▮▮ 4.3 4.3 非对映异构体 (Diastereomers)
▮▮▮▮ 4.4 4.4 构型命名:R,S 命名法 (Configuration Nomenclature: R,S System)
▮▮▮▮ 4.5 4.5 构象异构与立体异构的关系 (Relationship between Conformational and Stereoisomerism)
▮▮ 5. 第五章 卤代烃和醇、醚 (Haloalkanes, Alcohols, and Ethers)
▮▮▮▮ 5.1 5.1 卤代烃 (Haloalkanes)
▮▮▮▮ 5.2 5.2 醇 (Alcohols)
▮▮▮▮ 5.3 5.3 醚 (Ethers)
▮▮▮▮ 5.4 5.4 硫醇和硫醚 (Thiols and Sulfides)
▮▮ 12. 第十二章 光谱学方法:NMR、IR 和质谱 (Spectroscopic Methods: NMR, IR, and Mass Spectrometry)
▮▮▮▮ 12.1 12.1 核磁共振谱 (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR)
▮▮▮▮▮▮ 12.1.1 12.1.1 核磁共振基本原理 (Basic Principles of NMR)
▮▮▮▮▮▮ 12.1.2 12.1.2 化学位移 (Chemical Shift)
▮▮▮▮▮▮ 12.1.3 12.1.3 自旋耦合 (Spin-Spin Coupling)
▮▮▮▮▮▮ 12.1.4 12.1.4 1H-NMR 谱 (Proton NMR Spectroscopy)
▮▮▮▮▮▮ 12.1.5 12.1.5 13C-NMR 谱 (Carbon-13 NMR Spectroscopy)
▮▮▮▮▮▮ 12.1.6 12.1.6 二维核磁共振谱 (Two-Dimensional NMR Spectroscopy)
▮▮▮▮ 12.2 12.2 红外光谱 (Infrared Spectroscopy, IR)
▮▮▮▮▮▮ 12.2.1 12.2.1 红外光谱基本原理 (Basic Principles of IR Spectroscopy)
▮▮▮▮▮▮ 12.2.2 12.2.2 红外光谱仪器 (IR Spectrometers)
▮▮▮▮▮▮ 12.2.3 12.2.3 特征吸收峰与官能团 (Characteristic Absorption Peaks and Functional Groups)
▮▮▮▮▮▮ 12.2.4 12.2.4 红外光谱的应用 (Applications of IR Spectroscopy)
▮▮▮▮ 12.3 12.3 质谱 (Mass Spectrometry, MS)
▮▮▮▮▮▮ 12.3.1 12.3.1 质谱基本原理 (Basic Principles of Mass Spectrometry)
▮▮▮▮▮▮ 12.3.2 12.3.2 质谱仪器 (Mass Spectrometers)
▮▮▮▮▮▮ 12.3.3 12.3.3 分子离子峰和碎片离子峰 (Molecular Ion Peak and Fragment Ion Peaks)
▮▮▮▮▮▮ 12.3.4 12.3.4 质谱的应用 (Applications of Mass Spectrometry)
▮▮▮▮ 12.4 12.4 光谱学综合应用 (Integrated Application of Spectroscopy)
▮▮ 附录A: 附录A 命名法规则 (Appendix A Nomenclature Rules)
▮▮ 附录B: 附录B 常用试剂和反应 (Appendix B Common Reagents and Reactions)
▮▮ 附录C: 附录C 波谱数据表 (Appendix C Spectroscopic Data Tables)
▮▮ 附录D: 附录D 术语表 (Appendix D Glossary)
▮▮ 附录E: 附录E 参考文献 (Appendix E References)
1. 第一章 绪论:有机化学的世界 (Introduction: The World of Organic Chemistry)
1.1 有机化学的定义与发展 (Definition and Development of Organic Chemistry)
1.1.1 有机化学的现代定义 (Modern Definition of Organic Chemistry)
有机化学 (Organic Chemistry) ,顾名思义,最初被认为是研究从生物有机体中提取或衍生的化合物的化学分支。然而,随着科学的进步,尤其是在19世纪中期维勒 (Friedrich Wöhler) 成功地从无机物氰酸铵合成了尿素,打破了“生命力理论 (vital force theory)” 的束缚,有机化学的定义也经历了深刻的变革。
现代有机化学的定义已经远远超越了其最初的生物学起源。现代有机化学被精确地定义为研究含碳化合物的化学。这个定义的核心在于碳原子 (carbon atom) 的独特性质及其在形成种类繁多、结构各异的分子中所扮演的关键角色。
碳原子之所以能够成为有机化学的核心,源于其独特的电子结构和成键特性:
① 四价性 (Tetravalency):碳原子外层有四个价电子,使其能够与四个其他原子形成共价键 (covalent bond)。这种四价性是构建复杂有机分子骨架的基础。碳原子可以与自身或其他元素(如氢 (hydrogen)、氧 (oxygen)、氮 (nitrogen)、卤素 (halogen) 等)形成稳定的共价键,从而构建出链状、环状、支链状等多种多样的分子结构。
② 成键多样性 (Bonding Diversity):碳原子不仅可以形成单键 (single bond) (σ 键),还可以通过 \(sp^2\) 杂化轨道形成双键 (double bond) (σ 键 + π 键),以及通过 \(sp\) 杂化轨道形成三键 (triple bond) (σ 键 + 2π 键)。这种成键的多样性使得有机化合物的结构和性质更加丰富多彩。例如,烷烃 (alkanes) 中的碳原子之间以单键连接,烯烃 (alkenes) 中含有碳碳双键,而炔烃 (alkynes) 中则含有碳碳三键,这些不同的成键方式赋予了它们截然不同的化学反应活性。
③ 形成稳定长链和环状结构的能力 (Ability to form stable long chains and cyclic structures):碳原子之间可以相互连接,形成长链或环状结构,这种现象称为成链性 (catenation)。成链性是碳原子最显著的特性之一,也是其他元素难以比拟的。正是由于碳的成链性,才使得自然界中存在着数量庞大、结构复杂的有机分子,例如生物大分子蛋白质 (proteins)、核酸 (nucleic acids)、多糖 (polysaccharides) 和脂类 (lipids) 等,都是由碳骨架为基础构建起来的。环状结构在有机化学中也极为重要,例如苯环 (benzene ring) 是芳香族化合物 (aromatic compounds) 的基本结构单元,广泛存在于药物、染料、塑料等各种有机化合物中。
④ 同分异构现象 (Isomerism):由于碳原子可以形成多种连接方式和空间排列,导致了同分异构现象 (isomerism) 的普遍存在。同分异构体 (isomers) 是指具有相同分子式但结构不同的化合物。同分异构现象进一步增加了有机化合物的多样性,也使得有机化学的研究更具挑战性和趣味性。例如,分子式为 \(C_4H_{10}\) 的丁烷 (butane) 就有两种同分异构体:正丁烷 (n-butane) 和异丁烷 (isobutane),它们具有相同的分子式,但物理性质和化学性质略有差异。
综上所述,有机化学的现代定义强调其核心是研究含碳化合物的化学,而碳原子独特的成键能力和成链性是构成有机化合物多样性和复杂性的根本原因。理解碳的这些独特性质,是深入学习有机化学的基石。
1.1.2 有机化学的历史发展 (Historical Development of Organic Chemistry)
有机化学的历史发展是一部充满曲折和变革的科学史,从最初的朴素认知到现代科学体系的建立,经历了漫长的探索过程。
① 早期萌芽与生命力理论 (Early Stages and Vital Force Theory):
有机化学的萌芽可以追溯到古代文明时期,人类在实践中逐渐认识和利用天然有机物,例如从植物中提取染料、药物,从动植物油脂中制备肥皂等。然而,早期的化学知识主要基于经验积累,缺乏系统的理论指导。
在18世纪末和19世纪初,随着化学分析技术的进步,科学家们开始对天然有机物进行成分分析。当时,人们普遍认为有机化合物只能来源于生物体,并且生物体内存在一种神秘的“生命力 (vital force)”,正是这种生命力赋予了有机物特殊的性质,使得有机物无法在实验室中通过无机物合成。这就是所谓的生命力理论 (vital force theory)。生命力理论在当时占据统治地位,阻碍了人们从无机物合成有机物的尝试。
② 维勒合成尿素与生命力理论的破灭 (Wöhler's Urea Synthesis and the Demise of Vital Force Theory):
1828年,德国化学家 弗里德里希·维勒 (Friedrich Wöhler) 的实验成为了有机化学发展史上的一个里程碑事件。维勒试图通过蒸发氰酸铵 (ammonium cyanate, \(NH_4OCN\)) 的水溶液来制备氰酸铵,然而,他惊奇地发现得到的产物竟然是尿素 (urea, \(CO(NH_2)_2\)),一种典型的生物有机物,是哺乳动物尿液的主要成分。
\[ \ce{NH4OCN} \xrightarrow{\Delta} \ce{CO(NH2)2} \]
维勒的实验首次证明了有机物可以从无机物合成,打破了生命力理论的束缚,揭示了有机物和无机物之间并没有不可逾越的鸿沟。尽管当时维勒本人可能并没有完全意识到这一发现的划时代意义,但后人普遍认为 维勒合成尿素是现代有机化学诞生的重要标志。
③ 科尔贝合成乙酸与合成化学的兴起 (Kolbe's Acetic Acid Synthesis and the Rise of Synthetic Chemistry):
继维勒之后,德国化学家 赫尔曼·科尔贝 (Hermann Kolbe) 于1845年通过完全无机的方法合成了乙酸 (acetic acid, \(CH_3COOH\))。科尔贝从简单的无机物硫化碳 (carbon disulfide, \(CS_2\)) 出发,经过一系列化学反应,最终得到了乙酸。
\[ \ce{CS2} \xrightarrow{\text{一系列反应}} \ce{CH3COOH} \]
科尔贝合成乙酸进一步巩固了维勒实验的结论,彻底宣告了生命力理论的破产。更重要的是,科尔贝的合成路线展示了通过化学方法从简单无机物构建复杂有机分子的可能性,标志着有机合成化学的兴起。
④ 结构理论的建立与有机化学的飞速发展 (Establishment of Structural Theory and Rapid Development of Organic Chemistry):
19世纪中期,随着有机合成化学的兴起,越来越多的有机化合物被合成出来,但当时有机化学仍然面临一个重要的问题:如何理解有机分子的结构?
1858年,德国化学家 弗里德里希·凯库勒 (Friedrich August Kekulé) 和苏格兰化学家 阿奇博尔德·斯科特·库珀 (Archibald Scott Couper) 分别独立地提出了碳的四价性和碳原子可以相互连接成链的理论,奠定了结构理论 (structural theory) 的基础。结构理论认为,有机分子的性质不仅取决于其元素组成,更取决于原子之间的连接方式和空间排列。
结构理论的建立为有机化学的发展提供了强大的理论框架,极大地推动了有机化学的飞速发展。此后,科学家们在结构理论的指导下,不断深入研究有机化合物的结构、性质和反应,发现了各种重要的官能团 (functional groups) 和反应类型,例如亲核取代反应 (nucleophilic substitution reaction)、亲电加成反应 (electrophilic addition reaction)、消除反应 (elimination reaction) 等。
⑤ 现代有机化学的繁荣 (Prosperity of Modern Organic Chemistry):
20世纪以来,随着物理化学、量子化学等学科的发展,以及光谱学 (spectroscopy) 技术(如核磁共振谱 (NMR)、红外光谱 (IR)、质谱 (MS) 等)的应用,有机化学进入了现代发展阶段。现代有机化学不仅在理论上更加完善,而且在应用领域也取得了巨大的成就。
⚝ 医药领域 (Pharmaceuticals):有机化学在药物研发和生产中起着至关重要的作用。绝大多数药物都是有机化合物,有机化学家们通过合成和改造有机分子,开发出各种治疗疾病的药物。
⚝ 材料科学领域 (Materials Science):高分子材料 (polymer materials)、功能材料 (functional materials) 等新型材料的开发离不开有机化学。例如,塑料、橡胶、纤维等高分子材料,以及有机发光材料 (OLED)、有机半导体材料等功能材料,都是有机化学研究的重要领域。
⚝ 农业领域 (Agriculture):农药 (pesticides)、化肥 (fertilizers)、除草剂 (herbicides) 等农业化学品都是有机化合物,有机化学为农业生产提供了重要的技术支持。
⚝ 化学工业领域 (Chemical Industry):有机化学是化学工业的基础。石油化工、精细化工、生物化工等都与有机化学密切相关。
如今,有机化学已经成为一门庞大而重要的学科,它不仅是化学科学的重要组成部分,而且与生物学、医学、材料科学、环境科学等多个学科交叉融合,共同推动着科学技术的进步和社会的发展。
1.1.3 有机化学的重要性与应用 (Importance and Applications of Organic Chemistry)
有机化学作为一门核心的自然科学,其重要性与应用遍及现代科学和社会的各个领域,深刻地影响着人类的生活和发展。
① 生命科学的基石 (Foundation of Life Sciences):
生命体是由复杂的有机分子组成的,例如蛋白质 (proteins)、核酸 (nucleic acids)、碳水化合物 (carbohydrates) 和脂类 (lipids) 等生物大分子,都是典型的有机化合物。有机化学是理解生命现象的分子基础。
⚝ 生物分子结构与功能 (Biomolecular Structure and Function):有机化学研究生物分子的结构、性质和功能,揭示生命活动的化学本质。例如,了解蛋白质的氨基酸序列、空间结构以及酶的催化机制,都需要运用有机化学的知识和方法。
⚝ 药物研发与设计 (Drug Discovery and Design):药物与生物体内的靶点分子相互作用,产生治疗效果。绝大多数药物都是有机小分子或生物大分子。有机化学在药物的发现、设计、合成和优化过程中发挥着核心作用。例如,抗生素 (antibiotics)、抗病毒药物 (antiviral drugs)、抗癌药物 (anticancer drugs) 等的研发都离不开有机化学的贡献。
⚝ 代谢与生物合成途径 (Metabolic and Biosynthetic Pathways):生物体内的代谢过程和生物合成途径都是复杂的有机化学反应网络。有机化学帮助我们理解这些生物化学反应的机理、调控和能量转化,为疾病治疗和生物技术发展提供理论基础。
② 材料科学的支柱 (Pillar of Materials Science):
现代材料科学的发展高度依赖于有机化学。有机材料以其轻质、柔韧、可设计性强等优点,在各个领域得到广泛应用。
⚝ 高分子材料 (Polymer Materials):塑料 (plastics)、橡胶 (rubbers)、纤维 (fibers)、涂料 (coatings)、粘合剂 (adhesives) 等高分子材料是现代社会不可或缺的。有机化学是高分子化学的基础,研究高分子的合成方法、结构性能关系以及应用开发。
⚝ 功能材料 (Functional Materials):有机发光材料 (OLEDs)、有机半导体材料 (organic semiconductors)、有机光伏材料 (organic photovoltaics)、有机超导材料 (organic superconductors) 等功能材料在信息、能源、环境等领域具有广阔的应用前景。有机化学家们通过设计和合成具有特定功能的有机分子,推动功能材料的发展。
⚝ 纳米材料 (Nanomaterials):有机化学在纳米材料的制备、修饰和功能化方面发挥着重要作用。例如,碳纳米管 (carbon nanotubes)、石墨烯 (graphene)、富勒烯 (fullerenes) 等碳纳米材料,以及有机纳米组装体 (organic nanoassemblies) 等,都是有机化学研究的热点。
③ 能源与环境领域的关键 (Key in Energy and Environment):
有机化学在能源开发和环境保护方面也扮演着重要的角色。
⚝ 化石燃料与石油化工 (Fossil Fuels and Petrochemistry):石油 (petroleum)、天然气 (natural gas)、煤 (coal) 等化石燃料是有机化合物的混合物,是重要的能源和化工原料。石油化工是有机化学工业的重要组成部分,通过对石油进行炼制和加工,生产出各种燃料、塑料、合成纤维、合成橡胶等产品。
⚝ 新能源开发 (New Energy Development):太阳能 (solar energy)、生物质能 (biomass energy)、燃料电池 (fuel cells) 等新能源的开发离不开有机化学。例如,有机光伏材料用于太阳能电池,生物质能源的转化和利用,燃料电池中电极材料和电解质的开发等,都需要有机化学的知识和技术。
⚝ 环境保护与污染治理 (Environmental Protection and Pollution Control):环境污染问题,如大气污染、水污染、土壤污染等,很多都与有机污染物有关。有机化学在环境监测、污染物降解、绿色化学 (green chemistry) 等方面发挥着重要作用。例如,开发新型的有机污染物降解技术,设计环境友好的化学合成路线,减少工业生产中的污染物排放等。
④ 农业与食品工业的支撑 (Support for Agriculture and Food Industry):
有机化学为农业生产和食品工业提供了重要的技术支撑。
⚝ 农药与化肥 (Pesticides and Fertilizers):农药 (如杀虫剂 (insecticides)、杀菌剂 (fungicides)、除草剂 (herbicides)) 和化肥 (如尿素、磷酸二铵等) 都是有机或无机化合物,但许多高效、低毒、环境友好的新型农药是有机化合物。有机化学在农药的研发、合成和应用中起着关键作用。
⚝ 食品化学与食品添加剂 (Food Chemistry and Food Additives):食品的成分主要是碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物。食品化学研究食品的成分、性质、加工和保鲜等,与有机化学密切相关。食品添加剂 (food additives),如防腐剂 (preservatives)、色素 (colorants)、香精 (flavorings) 等,许多是有机化合物,需要有机化学家进行合成和安全性评估。
⚝ 天然产物与植物化学 (Natural Products and Phytochemistry):植物中含有丰富的天然有机化合物,如生物碱 (alkaloids)、萜类 (terpenoids)、黄酮 (flavonoids) 等。天然产物化学 (natural product chemistry) 和植物化学 (phytochemistry) 研究这些天然有机化合物的提取、分离、结构鉴定、合成和生物活性,为药物研发、食品开发等提供资源。
⑤ 日常生活与工业生产的基石 (Cornerstone of Daily Life and Industrial Production):
有机化学的产品和技术渗透到我们日常生活的方方面面,也是现代工业生产的基础。
⚝ 日用化学品 (Daily Chemicals):洗涤剂 (detergents)、化妆品 (cosmetics)、个人护理品 (personal care products)、香水 (perfumes) 等日用化学品,其主要成分都是有机化合物。
⚝ 纺织品与服装 (Textiles and Clothing):天然纤维 (natural fibers) (如棉、麻、丝、毛) 和合成纤维 (synthetic fibers) (如涤纶 (polyester)、尼龙 (nylon)、腈纶 (acrylic fiber)) 都是有机高分子材料。
⚝ 交通运输 (Transportation):汽车 (automobiles)、飞机 (airplanes)、轮船 (ships) 等交通工具的燃料 (汽油 (gasoline)、柴油 (diesel)、航空煤油 (jet fuel)) 主要是有机化合物,车身材料、轮胎 (tires)、润滑油 (lubricating oil) 等也与有机化学密切相关。
⚝ 建筑与家居 (Construction and Home Furnishings):建筑材料 (如水泥 (cement) 添加剂、涂料、防水材料)、家居用品 (如家具 (furniture) 涂料、塑料制品、清洁剂) 等都离不开有机化学。
总而言之,有机化学不仅是一门重要的基础科学,更是一门应用广泛、与社会发展息息相关的学科。理解有机化学的基本原理和应用,对于认识自然、改造世界、改善人类生活具有重要的意义。
1.2 有机化合物的特点与分类 (Characteristics and Classification of Organic Compounds)
1.2.1 有机化合物的结构特点 (Structural Characteristics of Organic Compounds)
有机化合物的结构特点是理解其性质和反应性的关键。与无机化合物相比,有机化合物在结构上表现出许多独特的特征,这些特征主要源于碳原子的成键特性。
① 共价键为主 (Predominantly Covalent Bonds):
有机化合物中的原子之间主要通过共价键 (covalent bond) 连接。碳原子与碳原子之间,以及碳原子与其他常见元素(如氢、氧、氮、硫、卤素等)之间,都倾向于形成共价键。共价键的形成是由于原子之间共用电子对,使得分子具有相对稳定的结构。与离子化合物 (ionic compounds) 中存在的离子键 (ionic bond) 不同,共价键具有方向性和饱和性,这决定了有机分子的空间结构和几何形状。
② 碳链和碳环骨架 (Carbon Chains and Carbon Rings):
碳原子具有独特的成链性 (catenation),即碳原子可以相互连接形成长链或环状结构。这种成链性是其他元素难以比拟的,也是有机化合物种类繁多的根本原因。
⚝ 碳链 (Carbon Chains):碳原子可以首尾相连,形成直链 (straight chain) 或支链 (branched chain)。直链碳骨架如烷烃 (alkanes) 中的正构烷烃 (n-alkanes),支链碳骨架如异丁烷 (isobutane)。碳链的长度和支链的多少直接影响有机化合物的物理性质和化学性质。
⚝ 碳环 (Carbon Rings):碳原子也可以环状连接,形成各种大小的环。常见的碳环包括三元环、四元环、五元环、六元环等。环状化合物称为环状化合物 (cyclic compounds),例如环烷烃 (cycloalkanes)、芳香烃 (aromatic hydrocarbons) 中的苯环 (benzene ring) 等。环的大小和环上的取代基也会影响环状化合物的性质。
③ 官能团决定性质 (Functional Groups Determine Properties):
官能团 (functional group) 是指有机分子中决定化合物化学性质和反应特性的原子或原子团。官能团是有机化学的核心概念之一。含有相同官能团的化合物,其化学性质往往具有相似性。
⚝ 常见的官能团类型 (Common Functional Group Types):
▮▮▮▮⚝ 烃基 (Hydrocarbon groups):烷基 (alkyl groups, -R)、烯基 (alkenyl groups, -C=C-)、炔基 (alkynyl groups, -C≡C-)、芳基 (aryl groups, -Ar) 等。
▮▮▮▮⚝ 含卤素官能团 (Halogen-containing functional groups):卤代烃基 (haloalkyl groups, -X, X=F, Cl, Br, I)。
▮▮▮▮⚝ 含氧官能团 (Oxygen-containing functional groups):醇羟基 (hydroxyl group, -OH)、醚键 (ether linkage, -O-)、醛基 (aldehyde group, -CHO)、酮羰基 (ketone carbonyl group, -C=O-)、羧基 (carboxyl group, -COOH)、酯基 (ester group, -COOR-) 等。
▮▮▮▮⚝ 含氮官能团 (Nitrogen-containing functional groups):氨基 (amino group, -NH2, -NHR, -NR2)、硝基 (nitro group, -NO2)、腈基 (cyano group, -CN)、酰胺基 (amide group, -CONH2, -CONHR, -CONR2) 等。
▮▮▮▮⚝ 含硫官能团 (Sulfur-containing functional groups):硫醇基 (thiol group, -SH)、硫醚键 (sulfide linkage, -S-)、磺酸基 (sulfonic acid group, -SO3H) 等。
⚝ 官能团与性质的关系 (Relationship between Functional Groups and Properties):不同的官能团赋予有机化合物不同的物理性质和化学性质。例如,醇羟基 (-OH) 使得醇类化合物具有极性,可以形成氢键 (hydrogen bond),导致醇的沸点较高,并能与水混溶。羰基 (\(C=O\)) 使得醛和酮具有亲核加成反应 (nucleophilic addition reaction) 的活性。羧基 (-COOH) 使得羧酸具有酸性,可以发生酯化反应 (esterification reaction) 等。
④ 同分异构现象普遍 (Prevalence of Isomerism):
同分异构现象 (isomerism) 是有机化合物的又一重要特征。同分异构体 (isomers) 是指具有相同分子式但结构不同的化合物。由于碳原子成键方式的多样性和空间排列的可能性,有机化合物的同分异构现象非常普遍。
⚝ 结构异构 (Structural Isomers):结构异构体具有相同的分子式,但原子之间的连接顺序或方式不同。结构异构又可以分为:
▮▮▮▮⚝ 链异构 (Chain Isomers):碳链骨架不同,如正丁烷 (n-butane) 和异丁烷 (isobutane)。
▮▮▮▮⚝ 位置异构 (Position Isomers):官能团在碳链上的位置不同,如1-丁醇 (1-butanol) 和2-丁醇 (2-butanol)。
▮▮▮▮⚝ 官能团异构 (Functional Group Isomers):具有相同的分子式,但官能团类型不同,如乙醇 (ethanol) 和甲醚 (dimethyl ether)。
▮▮▮▮⚝ 环链异构 (Cycloalkane-Alkene Isomers):环状化合物和链状不饱和化合物互为异构体,如环丙烷 (cyclopropane) 和丙烯 (propene)。
⚝ 立体异构 (Stereoisomers):立体异构体具有相同的原子连接顺序,但原子在空间中的排列方式不同。立体异构体又可以分为:
▮▮▮▮⚝ 对映异构 (Enantiomers):互为镜像且不能重叠的立体异构体,又称手性异构体 (chiral isomers)。
▮▮▮▮⚝ 非对映异构 (Diastereomers):不互为镜像的立体异构体,包括顺反异构 (cis-trans isomers) 和构型异构体 (configurational isomers)。
同分异构现象使得有机化合物的种类大大增加,也使得有机化学的研究更加复杂和有趣。同分异构体之间可能具有不同的物理性质、化学性质甚至生物活性,因此在有机合成、药物研发等领域需要特别关注同分异构现象。
1.2.2 官能团 (Functional Groups)
官能团 (functional group) 是有机化学的核心概念,它是决定有机化合物化学性质和反应特性的特定原子或原子团。理解和掌握常见的官能团,是学习有机化学的关键。
① 烃基 (Hydrocarbon Groups):
烃基是由碳和氢原子组成的基团,是构成有机分子骨架的基本单元。
⚝ 烷基 (Alkyl Groups, -R):由烷烃 (alkanes) 去掉一个氢原子得到的基团,通式为 \(C_nH_{2n+1}\)。例如:
▮▮▮▮⚝ 甲基 (methyl group, \(CH_3-\))
▮▮▮▮⚝ 乙基 (ethyl group, \(CH_3CH_2-\))
▮▮▮▮⚝ 丙基 (propyl group, \(CH_3CH_2CH_2-\))
▮▮▮▮⚝ 异丙基 (isopropyl group, \((CH_3)_2CH-\))
▮▮▮▮⚝ 丁基 (butyl group, \(CH_3CH_2CH_2CH_2-\))
▮▮▮▮⚝ 叔丁基 (tert-butyl group, \((CH_3)_3C-\))
烷基通常用符号 "R" 表示。烷基本身化学性质相对惰性,但在有机反应中常作为分子的骨架部分,影响分子的空间结构和反应位阻。
⚝ 烯基 (Alkenyl Groups, -C=C-): 含有碳碳双键 (carbon-carbon double bond) 的基团。例如:
▮▮▮▮⚝ 乙烯基 (vinyl group, \(CH_2=CH-\))
▮▮▮▮⚝ 烯丙基 (allyl group, \(CH_2=CHCH_2-\))
烯基中的碳碳双键是反应活性中心,可以发生亲电加成反应 (electrophilic addition reaction) 等。
⚝ 炔基 (Alkynyl Groups, -C≡C-): 含有碳碳三键 (carbon-carbon triple bond) 的基团。例如:
▮▮▮▮⚝ 乙炔基 (ethynyl group, \(-C≡CH\))
▮▮▮▮⚝ 丙炔基 (propargyl group, \(-CH_2C≡CH\))
炔基中的碳碳三键比碳碳双键更不饱和,反应活性更高,可以发生加成反应 (addition reaction) 等。
⚝ 芳基 (Aryl Groups, -Ar):由芳香烃 (aromatic hydrocarbons) 去掉一个氢原子得到的基团,含有苯环 (benzene ring) 或其他芳香环体系。例如:
▮▮▮▮⚝ 苯基 (phenyl group, \(-C_6H_5\))
▮▮▮▮⚝ 苄基 (benzyl group, \(-CH_2C_6H_5\))
芳基具有独特的芳香性 (aromaticity),苯环稳定,但苯环上的氢原子可以发生亲电取代反应 (electrophilic substitution reaction)。芳基常以符号 "Ar" 表示。
② 含卤素官能团 (Halogen-containing Functional Groups):
卤素原子 (halogen atoms) (氟 (F), 氯 (Cl), 溴 (Br), 碘 (I)) 与碳原子直接相连形成的官能团,称为卤代烃基 (haloalkyl groups) 或卤原子取代基。
⚝ 卤代烃 (Haloalkanes or Alkyl Halides, R-X):卤素原子与烷基相连的化合物。例如:
▮▮▮▮⚝ 氯甲烷 (chloromethane, \(CH_3Cl\))
▮▮▮▮⚝ 溴乙烷 (bromoethane, \(CH_3CH_2Br\))
▮▮▮▮⚝ 碘丙烷 (iodopropane, \(CH_3CH_2CH_2I\))
卤代烃中的碳-卤键 (C-X bond) 具有极性,卤素原子具有电负性,使得碳原子带有部分正电荷,易受亲核试剂 (nucleophiles) 进攻,发生亲核取代反应 (SN1, SN2) 和消除反应 (E1, E2)。卤素原子的种类 (F, Cl, Br, I) 和连接碳原子的类型 (伯碳 (primary carbon), 仲碳 (secondary carbon), 叔碳 (tertiary carbon)) 都会影响卤代烃的反应活性。
③ 含氧官能团 (Oxygen-containing Functional Groups):
氧原子与碳原子或其他原子形成的官能团,是有机化学中非常重要的一类官能团。
⚝ 醇羟基 (Hydroxyl Group, -OH):羟基与烷基或芳基相连形成的官能团,构成醇 (alcohols) 和酚 (phenols)。
▮▮▮▮⚝ 醇 (Alcohols, R-OH):羟基与烷基相连。例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 甲醇 (methanol, \(CH_3OH\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 乙醇 (ethanol, \(CH_3CH_2OH\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 异丙醇 (isopropyl alcohol, \((CH_3)_2CHOH\))
▮▮▮▮⚝ 酚 (Phenols, Ar-OH):羟基与芳基直接相连。例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 苯酚 (phenol, \(C_6H_5OH\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 邻甲酚 (o-cresol, \(CH_3C_6H_4OH\))
醇和酚中的羟基具有极性,可以形成氢键,影响其物理性质(如沸点、溶解度)。羟基可以发生多种化学反应,如氧化反应 (oxidation reaction)、酯化反应 (esterification reaction)、脱水反应 (dehydration reaction) 等。酚的酸性比醇强。
⚝ 醚键 (Ether Linkage, -O-): 氧原子连接两个烷基或芳基形成的官能团,构成醚 (ethers)。
▮▮▮▮⚝ 醚 (Ethers, R-O-R' or R-O-Ar or Ar-O-Ar'):例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 甲醚 (dimethyl ether, \(CH_3OCH_3\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 乙醚 (diethyl ether, \(CH_3CH_2OCH_2CH_3\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 苯甲醚 (anisole, \(CH_3OC_6H_5\))
醚的化学性质相对惰性,常用作有机反应的溶剂。醚键在一定条件下可以发生开环反应 (ring-opening reaction)。
⚝ 醛基 (Aldehyde Group, -CHO):羰基 (\(C=O\)) 与一个氢原子和一个烷基或芳基相连形成的官能团,构成醛 (aldehydes)。
▮▮▮▮⚝ 醛 (Aldehydes, R-CHO or Ar-CHO):例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 甲醛 (formaldehyde, \(HCHO\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 乙醛 (acetaldehyde, \(CH_3CHO\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 苯甲醛 (benzaldehyde, \(C_6H_5CHO\))
醛中的羰基是反应活性中心,可以发生亲核加成反应、氧化反应、还原反应 (reduction reaction) 等。
⚝ 酮羰基 (Ketone Carbonyl Group, -C=O-): 羰基与两个烷基或芳基相连形成的官能团,构成酮 (ketones)。
▮▮▮▮⚝ 酮 (Ketones, R-CO-R' or R-CO-Ar or Ar-CO-Ar'):例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 丙酮 (acetone, \(CH_3COCH_3\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 丁酮 (butanone, \(CH_3COCH_2CH_3\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 苯乙酮 (acetophenone, \(CH_3COC_6H_5\))
酮的羰基性质与醛类似,但反应活性稍低于醛,空间位阻较大。
⚝ 羧基 (Carboxyl Group, -COOH):羰基与羟基相连形成的复合官能团,构成羧酸 (carboxylic acids)。
▮▮▮▮⚝ 羧酸 (Carboxylic Acids, R-COOH or Ar-COOH):例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 甲酸 (formic acid, \(HCOOH\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 乙酸 (acetic acid, \(CH_3COOH\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 苯甲酸 (benzoic acid, \(C_6H_5COOH\))
羧基具有酸性,可以发生酸碱中和反应 (acid-base neutralization reaction)、酯化反应、酰氯化反应 (acid chloride formation reaction) 等。
⚝ 酯基 (Ester Group, -COOR-): 羧酸中的羟基被烷基或芳基取代形成的官能团,构成酯 (esters)。
▮▮▮▮⚝ 酯 (Esters, R-COOR' or R-CO-OAr or Ar-COOR' or Ar-CO-OAr'):例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 乙酸乙酯 (ethyl acetate, \(CH_3COOCH_2CH_3\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 苯甲酸甲酯 (methyl benzoate, \(C_6H_5COOCH_3\))
酯可以通过酯化反应、转酯反应 (transesterification reaction)、水解反应 (hydrolysis reaction) 等进行转化。
④ 含氮官能团 (Nitrogen-containing Functional Groups):
氮原子与碳原子或其他原子形成的官能团,也是有机化学中重要的一类官能团。
⚝ 氨基 (Amino Group, -NH2, -NHR, -NR2):氨基是氨分子 (ammonia, \(NH_3\)) 中的一个或多个氢原子被烷基或芳基取代形成的官能团,构成胺 (amines)。
▮▮▮▮⚝ 胺 (Amines, \(RNH_2, R_2NH, R_3N\) or \(ArNH_2, Ar_2NH, Ar_3N\) or 混合型):根据氨基上连接的烷基或芳基数量,胺可以分为伯胺 (primary amine, \(RNH_2\))、仲胺 (secondary amine, \(R_2NH\)) 和叔胺 (tertiary amine, \(R_3N\))。例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 甲胺 (methylamine, \(CH_3NH_2\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 二甲胺 (dimethylamine, \((CH_3)_2NH\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 三甲胺 (trimethylamine, \((CH_3)_3N\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 苯胺 (aniline, \(C_6H_5NH_2\))
胺具有碱性,可以与酸反应生成盐 (salt)。胺可以发生烷基化反应 (alkylation reaction)、酰基化反应 (acylation reaction) 等。
⚝ 硝基 (Nitro Group, -NO2):硝基是由氮原子与两个氧原子连接形成的官能团,通过氮原子与碳原子相连,构成硝基化合物 (nitro compounds)。
▮▮▮▮⚝ 硝基化合物 (Nitro Compounds, \(R-NO_2\) or \(Ar-NO_2\)):例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 硝基甲烷 (nitromethane, \(CH_3NO_2\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 硝基苯 (nitrobenzene, \(C_6H_5NO_2\))
硝基是强吸电子基团 (electron-withdrawing group),可以降低苯环的电子云密度,影响芳香环的亲电取代反应。硝基可以被还原为氨基。
⚝ 腈基 (Cyano Group, -CN):腈基是由碳原子与氮原子通过三键连接形成的官能团,构成腈 (nitriles) 或氰化物 (cyanides)。
▮▮▮▮⚝ 腈 (Nitriles or Cyanides, R-CN or Ar-CN):例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 乙腈 (acetonitrile, \(CH_3CN\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 苯甲腈 (benzonitrile, \(C_6H_5CN\))
腈基中的碳氮三键具有极性,碳原子带有部分正电荷,可以发生亲核加成反应。腈可以水解为羧酸,还原为胺。
⚝ 酰胺基 (Amide Group, -CONH2, -CONHR, -CONR2):酰胺基是由羰基与氨基或取代氨基相连形成的复合官能团,构成酰胺 (amides)。
▮▮▮▮⚝ 酰胺 (Amides, \(RCONH_2, RCONHR', RCONR'_2\) or \(ArCONH_2, ArCONHR', ArCONR'_2\) or 混合型):根据酰胺氮原子上连接的烷基或芳基数量,酰胺可以分为伯酰胺 (primary amide, \(RCONH_2\))、仲酰胺 (secondary amide, \(RCONHR'\)) 和叔酰胺 (tertiary amide, \(RCONR'_2\))。例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 乙酰胺 (acetamide, \(CH_3CONH_2\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ N-甲基乙酰胺 (N-methylacetamide, \(CH_3CONHCH_3\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ N,N-二甲基甲酰胺 (N,N-dimethylformamide, DMF, \(HCON(CH_3)_2\))
酰胺中的酰胺键 (amide bond) 具有一定的稳定性,在生物化学中非常重要,蛋白质中的肽键 (peptide bond) 就是酰胺键。酰胺可以水解为羧酸和胺。
⑤ 含硫官能团 (Sulfur-containing Functional Groups):
硫原子与碳原子或其他原子形成的官能团,在有机化学和生物化学中也具有重要意义。
⚝ 硫醇基 (Thiol Group, -SH):硫醇基是羟基中的氧原子被硫原子取代形成的官能团,构成硫醇 (thiols) 或硫代醇 (mercaptans)。
▮▮▮▮⚝ 硫醇 (Thiols or Mercaptans, R-SH or Ar-SH):例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 甲硫醇 (methanethiol, \(CH_3SH\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 乙硫醇 (ethanethiol, \(CH_3CH_2SH\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 苯硫酚 (thiophenol, \(C_6H_5SH\))
硫醇的性质与醇类似,但硫的电负性比氧小,S-H 键的极性比 O-H 键弱,硫醇的酸性比醇强。硫醇易被氧化为二硫化物 (disulfides, R-S-S-R)。
⚝ 硫醚键 (Sulfide Linkage, -S-): 硫原子连接两个烷基或芳基形成的官能团,构成硫醚 (sulfides) 或硫代醚 (thioethers)。
▮▮▮▮⚝ 硫醚 (Sulfides or Thioethers, R-S-R' or R-S-Ar or Ar-S-Ar'):例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 甲硫醚 (dimethyl sulfide, \(CH_3SCH_3\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 乙硫醚 (diethyl sulfide, \(CH_3CH_2SCH_2CH_3\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 苯硫醚 (diphenyl sulfide, \(C_6H_5SC_6H_5\))
硫醚的性质与醚类似,但硫原子的极化率比氧原子大,硫醚的亲核性比醚强。硫醚可以被氧化为亚砜 (sulfoxides, R-SO-R') 和砜 (sulfones, R-SO2-R')。
⚝ 磺酸基 (Sulfonic Acid Group, -SO3H):磺酸基是由硫原子与三个氧原子和一个羟基连接形成的官能团,通过硫原子与碳原子相连,构成磺酸 (sulfonic acids)。
▮▮▮▮⚝ 磺酸 (Sulfonic Acids, \(R-SO_3H\) or \(Ar-SO_3H\)):例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 甲烷磺酸 (methanesulfonic acid, \(CH_3SO_3H\))
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 苯磺酸 (benzenesulfonic acid, \(C_6H_5SO_3H\))
磺酸是强酸,酸性比羧酸强得多。磺酸盐 (sulfonates) 常作为离去基团 (leaving group) 用于亲核取代反应。
掌握这些常见的官能团的结构、命名和性质,对于理解有机化合物的化学行为至关重要。在后续的章节中,我们将深入学习各种官能团的反应和应用。
1.2.3 有机化合物的分类 (Classification of Organic Compounds)
有机化合物种类繁多,为了系统地学习和研究有机化学,需要对有机化合物进行分类。有机化合物的分类可以根据不同的标准进行,常见的分类方法主要基于官能团和碳骨架。
① 根据碳骨架分类 (Classification based on Carbon Skeleton):
根据碳骨架的结构特征,可以将有机化合物分为以下几类:
⚝ 链状化合物 (Acyclic Compounds or Aliphatic Compounds):碳原子以开链形式连接,不形成环状结构。链状化合物又可以分为:
▮▮▮▮⚝ 饱和链状化合物 (Saturated Acyclic Compounds):碳原子之间全部以单键连接,如烷烃 (alkanes)。
▮▮▮▮⚝ 不饱和链状化合物 (Unsaturated Acyclic Compounds):碳原子之间含有双键或三键,如烯烃 (alkenes)、炔烃 (alkynes)。
⚝ 环状化合物 (Cyclic Compounds):碳原子以环状形式连接。环状化合物又可以分为:
▮▮▮▮⚝ 碳环化合物 (Carbocyclic Compounds):环状骨架完全由碳原子构成。碳环化合物又可以分为:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 脂环化合物 (Alicyclic Compounds):性质类似于脂肪族化合物的碳环化合物,如环烷烃 (cycloalkanes)、环烯烃 (cycloalkenes)。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 芳香化合物 (Aromatic Compounds):含有芳香环体系(如苯环)的碳环化合物,如苯 (benzene)、萘 (naphthalene)。
▮▮▮▮⚝ 杂环化合物 (Heterocyclic Compounds):环状骨架中除了碳原子外,还含有其他杂原子(如氮 (N)、氧 (O)、硫 (S))的环状化合物。杂环化合物广泛存在于天然产物和药物分子中,例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 含氮杂环化合物:吡啶 (pyridine)、吡咯 (pyrrole)、咪唑 (imidazole)、吲哚 (indole) 等。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 含氧杂环化合物:呋喃 (furan)、四氢呋喃 (tetrahydrofuran, THF) 等。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 含硫杂环化合物:噻吩 (thiophene) 等。
② 根据官能团分类 (Classification based on Functional Groups):
根据有机分子中含有的主要官能团,可以将有机化合物分为不同的类别。这种分类方法更加侧重于化合物的化学性质。
⚝ 烃 (Hydrocarbons):只含有碳和氢两种元素的有机化合物。烃类化合物又可以根据碳链结构和不饱和度进一步分类为:
▮▮▮▮⚝ 烷烃 (Alkanes):饱和链状烃,通式 \(C_nH_{2n+2}\)。
▮▮▮▮⚝ 烯烃 (Alkenes):含有一个或多个碳碳双键的链状烃,通式 \(C_nH_{2n}\) (单烯烃)。
▮▮▮▮⚝ 炔烃 (Alkynes):含有一个或多个碳碳三键的链状烃,通式 \(C_nH_{2n-2}\) (单炔烃)。
▮▮▮▮⚝ 环烷烃 (Cycloalkanes):饱和环状烃,通式 \(C_nH_{2n}\)。
▮▮▮▮⚝ 芳香烃 (Aromatic Hydrocarbons):含有芳香环体系的烃,如苯及其衍生物。
⚝ 卤代烃 (Haloalkanes or Alkyl Halides):含有卤素原子的有机化合物,通式 R-X (X=F, Cl, Br, I)。
⚝ 醇 (Alcohols):含有羟基 (-OH) 与饱和碳原子相连的有机化合物,通式 R-OH。
⚝ 酚 (Phenols):含有羟基 (-OH) 与芳香环碳原子直接相连的有机化合物,通式 Ar-OH。
⚝ 醚 (Ethers):含有醚键 (-O-) 的有机化合物,通式 R-O-R'。
⚝ 醛 (Aldehydes):含有醛基 (-CHO) 的有机化合物,通式 R-CHO。
⚝ 酮 (Ketones):含有羰基 (\(C=O\)) 与两个碳原子相连的有机化合物,通式 R-CO-R'。
⚝ 羧酸 (Carboxylic Acids):含有羧基 (-COOH) 的有机化合物,通式 R-COOH。
⚝ 酯 (Esters):含有酯基 (-COOR-) 的有机化合物,通式 R-COOR'。
⚝ 胺 (Amines):含有氨基 (-NH2, -NHR, -NR2) 的有机化合物,通式 \(RNH_2, R_2NH, R_3N\)。
⚝ 酰胺 (Amides):含有酰胺基 (-CONH2, -CONHR, -CONR2) 的有机化合物,通式 \(RCONH_2, RCONHR', RCONR'_2\)。
⚝ 腈 (Nitriles or Cyanides):含有腈基 (-CN) 的有机化合物,通式 R-CN。
⚝ 硝基化合物 (Nitro Compounds):含有硝基 (-NO2) 的有机化合物,通式 \(R-NO_2\)。
⚝ 硫醇 (Thiols or Mercaptans):含有硫醇基 (-SH) 的有机化合物,通式 R-SH。
⚝ 硫醚 (Sulfides or Thioethers):含有硫醚键 (-S-) 的有机化合物,通式 R-S-R'。
⚝ 磺酸 (Sulfonic Acids):含有磺酸基 (-SO3H) 的有机化合物,通式 \(R-SO_3H\)。
以上分类并非绝对,有些有机化合物可能含有多个官能团,或者同时属于多个类别。在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的分类方法。理解有机化合物的分类,有助于系统地学习和掌握不同类别有机化合物的性质和反应规律。
2. 第二章 结构与成键:理解有机分子的基础 (Structure and Bonding: Foundations of Organic Molecules)
2.1 原子结构与化学键 (Atomic Structure and Chemical Bonds)
2.1.1 原子结构回顾 (Review of Atomic Structure)
原子是构成物质的基本单元,由原子核和核外电子组成。原子核位于原子的中心,几乎集中了原子所有的质量,由质子 (proton) 和中子 (neutron) 构成,统称为核子 (nucleon)。质子带正电荷,中子不带电荷。核外电子围绕原子核高速运动,带负电荷。
① 原子核 (Atomic Nucleus):
▮ 原子核由质子和中子组成。
▮ 质子数决定了元素的原子序数 (atomic number, Z),也决定了元素的种类。例如,碳 (Carbon, C) 的原子序数为 6,表示碳原子核内有 6 个质子。
▮ 质子数和中子数之和称为质量数 (mass number, A)。同一种元素可以有不同的中子数,这些原子互为同位素 (isotope)。例如,碳-12 (\(^{12}C\))、碳-13 (\(^{13}C\)) 和碳-14 (\(^{14}C\)) 都是碳的同位素。
▮ 原子核带正电荷,电荷量等于质子数乘以单位正电荷。
② 核外电子 (Extranuclear Electrons):
▮ 核外电子带负电荷,电荷量与质子电荷量相等但符号相反,因此原子整体呈电中性。
▮ 电子的质量远小于质子和中子,可以忽略不计。
▮ 核外电子不是像行星围绕太阳那样在固定轨道上运动,而是以波粒二象性存在,其运动状态用原子轨道 (atomic orbital) 和电子云 (electron cloud) 的概念来描述。
③ 原子轨道 (Atomic Orbital):
▮ 原子轨道是核外电子可能出现的空间区域,具有特定的能量和形状。
▮ 原子轨道用量子数 (quantum number) 描述,主要有以下四种量子数:
▮▮▮▮ⓐ 主量子数 (principal quantum number, \(n\)):决定电子的能量层级,\(n = 1, 2, 3, ...\) 分别对应第一电子层、第二电子层、第三电子层等,\(n\) 值越大,电子能量越高,离原子核越远。
▮▮▮▮ⓑ 角动量或方位量子数 (angular momentum or azimuthal quantum number, \(l\)):决定原子轨道的形状,\(l = 0, 1, 2, ..., n-1\)。\(l = 0, 1, 2\) 分别对应 \(s\) 轨道、\(p\) 轨道、\(d\) 轨道。
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ \(s\) 轨道 (s orbital, sharp):球形对称,原子核位于球心。
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ \(p\) 轨道 (p orbital, principal):哑铃形,沿 \(x\), \(y\), \(z\) 轴三个方向延伸,分别记为 \(p_x\), \(p_y\), \(p_z\) 轨道,彼此互相垂直。
▮▮▮▮▮▮▮▮❺ \(d\) 轨道 (d orbital, diffuse) 和 \(f\) 轨道 (f orbital, fundamental):形状更复杂,能量更高,在有机化学中较少涉及。
▮▮▮▮ⓕ 磁量子数 (magnetic quantum number, \(m_l\)):决定原子轨道在空间的伸展方向,对于每个 \(l\) 值,\(m_l\) 有 \(2l+1\) 个取值,即 \(-l, -l+1, ..., 0, ..., l-1, l\)。例如,\(p\) 轨道 (\(l=1\)) 有 \(m_l = -1, 0, 1\) 三个取值,对应 \(p_x\), \(p_y\), \(p_z\) 三个方向。
▮▮▮▮ⓖ 自旋量子数 (spin quantum number, \(m_s\)):描述电子自旋方向,只有两个取值,\(+1/2\) (自旋向上,\(↑\)) 和 \(-1/2\) (自旋向下,\(↓\))。
④ 电子云 (Electron Cloud):
▮ 由于电子的运动具有波粒二象性,无法精确描述电子的运动轨迹,只能用电子云来描述电子在原子核外空间出现的概率分布。
▮ 电子云密度 (electron density) 大的地方,表示电子在单位体积内出现的概率大;电子云密度小的地方,表示电子出现的概率小。
▮ 原子轨道的形状实际上就是电子云的空间分布形状。
⑤ 电子排布 (Electron Configuration):
▮ 核外电子在原子轨道上的排布遵循一定的原则:
▮▮▮▮ⓐ 能量最低原理 (Aufbau principle):电子优先占据能量最低的轨道。原子轨道的能量顺序大致为:1\(s\) < 2\(s\) < 2\(p\) < 3\(s\) < 3\(p\) < 4\(s\) < 3\(d\) < 4\(p\) < ...
▮▮▮▮ⓑ 泡利不相容原理 (Pauli exclusion principle):每个原子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子。
▮▮▮▮ⓒ 洪特规则 (Hund's rule):当电子排布在能量相同的等价轨道时,电子优先占据不同的轨道,且自旋方向相同,以使整个原子处于能量最低状态。例如,碳原子的电子排布式为 1\(s^2\)2\(s^2\)2\(p^2\),2\(p\) 轨道有三个等价轨道 \(2p_x\), \(2p_y\), \(2p_z\),根据洪特规则,两个电子分别占据两个不同的 \(p\) 轨道,且自旋方向相同。
了解原子结构是理解化学键和分子结构的基础,也是理解有机化学反应性的前提。
2.1.2 化学键的类型 (Types of Chemical Bonds)
化学键是指原子之间通过相互作用形成的强烈的相互吸引力,使原子结合成分子或晶体。在有机化学中,主要涉及共价键 (covalent bond) 和配位键 (coordinate covalent bond),离子键 (ionic bond) 在有机化合物中相对较少见,但理解离子键有助于理解某些有机反应机理。
① 离子键 (Ionic Bond):
▮ 离子键是带相反电荷的离子之间通过静电引力形成的化学键。
▮ 离子键通常形成于活泼金属 (如碱金属、碱土金属) 和活泼非金属 (如卤素) 元素之间。
▮ 形成过程:活泼金属原子容易失去电子形成带正电荷的阳离子 (cation),活泼非金属原子容易得到电子形成带负电荷的阴离子 (anion)。由于静电引力,阴阳离子相互吸引,形成离子键。
▮ 特点:
▮▮▮▮ⓐ 无方向性:离子键的静电引力是球形对称的,没有特定的方向性。
▮▮▮▮ⓑ 无饱和性:一个离子可以吸引周围多个带相反电荷的离子,直到电荷平衡。
▮▮▮▮ⓒ 键能较大:离子键是强化学键,键能通常较高,因此离子化合物熔点和沸点较高。
▮ 例子:氯化钠 (Sodium chloride, NaCl)。钠原子 (Na) 失去一个电子形成钠离子 (\(Na^+\)), 氯原子 (Cl) 得到一个电子形成氯离子 (\(Cl^-\)), \(Na^+\) 和 \(Cl^-\) 之间通过离子键结合形成 NaCl。
② 共价键 (Covalent Bond):
▮ 共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键。
▮ 共价键通常形成于非金属元素之间。
▮ 形成过程:原子之间通过共用电子对,使每个原子都达到相对稳定的电子构型 (通常是稀有气体原子的电子构型,如 8 电子构型或 2 电子构型)。
▮ 特点:
▮▮▮▮ⓐ 方向性:共价键的形成与原子轨道的重叠有关,轨道重叠具有方向性,因此共价键具有方向性,决定了分子的几何形状。
▮▮▮▮ⓑ 饱和性:原子形成共价键的能力是有限的,达到饱和后,不能再无限地形成共价键。
▮▮▮▮ⓒ 键的强度多样:共价键的强度范围较广,从弱到强都有,键能取决于共用电子对的数目、原子半径、电负性等因素。
▮ 类型:
▮▮▮▮ⓐ \(σ\) 键 (Sigma bond):原子轨道沿键轴方向“头碰头”重叠形成的共价键。单键通常是 \(σ\) 键。\(σ\) 键可以自由旋转。
▮▮▮▮ⓑ \(π\) 键 (Pi bond):原子轨道垂直于键轴方向“肩并肩”重叠形成的共价键。双键包含一个 \(σ\) 键和一个 \(π\) 键,三键包含一个 \(σ\) 键和两个 \(π\) 键。\(π\) 键不能自由旋转,旋转会破坏 \(π\) 键。
▮▮▮▮ⓒ 极性共价键 (Polar covalent bond) 和非极性共价键 (Nonpolar covalent bond):
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 非极性共价键:共用电子对在成键原子核之间均匀分布的共价键。通常形成于同种非金属元素原子之间,如 \(H_2\), \(Cl_2\), \(C-C\), \(C-H\) (近似非极性)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❺ 极性共价键:共用电子对偏向电负性较大的原子一方的共价键。通常形成于不同非金属元素原子之间,且电负性差异较大,如 \(H-Cl\), \(C-O\), \(C=O\), \(O-H\)。电负性差值越大,键的极性越强。
▮ 例子:甲烷 (Methane, \(CH_4\))。碳原子 (C) 与四个氢原子 (H) 各自共用一对电子,形成四个 C-H 共价键,使碳原子和氢原子都达到相对稳定的电子构型。
③ 配位键 (Coordinate Covalent Bond):
▮ 配位键也称为dative bond,是一种特殊的共价键,成键电子对完全由一个原子提供,而由两个原子共用。
▮ 形成条件:
▮▮▮▮ⓐ 提供电子对的原子 (配体, ligand):必须有孤对电子 (lone pair electrons)。
▮▮▮▮ⓑ 接受电子对的原子 (中心原子, central atom):必须有空轨道可以接受电子对。
▮ 形成过程:配体原子提供孤对电子,与中心原子的空轨道重叠,形成配位键。
▮ 特点:
▮▮▮▮ⓐ 方向性和饱和性:与共价键类似,配位键也具有方向性和饱和性。
▮▮▮▮ⓑ 形成后与普通共价键无本质区别:一旦配位键形成,就与普通共价键没有本质区别,只是来源不同。
▮ 例子:铵根离子 (Ammonium ion, \(NH_4^+\))。氨分子 (\(NH_3\)) 中的氮原子 (N) 有一对孤对电子,可以与氢离子 (\(H^+\)) 的空轨道形成配位键,形成铵根离子。
理解不同类型化学键的形成机制和特点,对于理解有机分子的结构、性质和反应性至关重要。有机分子中主要以共价键为主,但也存在配位键和离子键的特征。
2.1.3 键参数:键长、键角和键能 (Bond Parameters: Bond Length, Bond Angle, and Bond Energy)
键参数是描述化学键性质的重要物理量,主要包括键长 (bond length)、键角 (bond angle) 和键能 (bond energy)。这些参数直接影响分子的结构、稳定性、反应活性和物理性质。
① 键长 (Bond Length):
▮ 键长是指成键的两个原子核之间的平均距离。
▮ 单位通常为埃 (Å, 1 Å = \(10^{-10}\) m) 或皮米 (pm, 1 pm = \(10^{-12}\) m)。
▮ 影响因素:
▮▮▮▮ⓐ 原子半径:原子半径越大,键长越长。例如,卤素单质 X\( _2 \) 的键长顺序为:F\( _2 \) < Cl\( _2 \) < Br\( _2 \) < I\( _2 \)。
▮▮▮▮ⓑ 成键原子杂化方式:sp 杂化轨道 \(s\) 成分最高,离核最近,sp\(^2\) 次之,sp\(^3\) 最低。因此,成键原子的杂化方式影响键长。例如,C-C 单键的键长顺序为:sp-sp < sp\(^2\)-sp\(^2\) < sp\(^3\)-sp\(^3\)。
▮▮▮▮ⓒ 键级 (bond order):键级越高,键长越短。单键键长 > 双键键长 > 三键键长。例如,C-C 单键 (1.54 Å) > C=C 双键 (1.34 Å) > C≡C 三键 (1.20 Å)。
▮▮▮▮ⓓ 极性:键的极性增加,可能导致键长略微缩短。
▮ 键长决定了分子的大小和形状,也影响分子的稳定性。
② 键角 (Bond Angle):
▮ 键角是指分子中两个化学键之间的夹角。
▮ 单位通常为度 (°)。
▮ 键角主要由中心原子的杂化方式和价层电子对互斥理论 (VSEPR theory) 决定。
▮ 影响因素:
▮▮▮▮ⓐ 中心原子杂化方式:
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ sp\(^3\) 杂化:理想键角为 109.5° (四面体构型)。例如,甲烷 (CH\( _4 \)) 的 H-C-H 键角约为 109.5°。
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ sp\(^2\) 杂化:理想键角为 120° (平面三角形构型)。例如,乙烯 (C\( _2 \)H\( _4 \)) 的 H-C-H 和 H-C=C 键角约为 120°。
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ sp 杂化:理想键角为 180° (直线型构型)。例如,乙炔 (C\( _2 \)H\( _2 \)) 的 H-C≡C 键角为 180°。
▮▮▮▮ⓔ 孤对电子:孤对电子的斥力比成键电子对的斥力更大,会使键角减小。例如,水分子 (H\( _2 \)O) 中,氧原子为 sp\(^3\) 杂化,但由于氧原子上有两对孤对电子,H-O-H 键角减小到 104.5°,小于理想的 109.5°。
▮▮▮▮ⓕ 取代基的位阻效应:取代基体积越大,位阻效应越大,可能导致键角增大或减小,以减小空间位阻。
▮ 键角决定了分子的空间构型,对分子的物理性质和化学性质有重要影响。
③ 键能 (Bond Energy):
▮ 键能是指在标准状态下,气态分子断裂 1 mol 化学键形成气态原子时所需的能量。键能总是正值,单位通常为 kJ/mol 或 kcal/mol。
▮ 键能越大,化学键越稳定,分子越稳定。
▮ 影响因素:
▮▮▮▮ⓐ 键级:键级越高,键能越大。单键键能 < 双键键能 < 三键键能。例如,C-C 单键键能约为 348 kJ/mol,C=C 双键键能约为 614 kJ/mol,C≡C 三键键能约为 839 kJ/mol。
▮▮▮▮ⓑ 键的极性:极性键的键能通常比非极性键的键能略大。
▮▮▮▮ⓒ 成键原子半径:原子半径越大,键长越长,键能越小。
▮▮▮▮ⓓ 孤对电子:成键原子上若有孤对电子,会因电子间的斥力而降低键能。
▮ 键能是衡量化学键强弱的重要指标,也是计算反应热的重要参数。化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,反应热与断裂键的键能和形成键的键能有关。
理解键长、键角和键能这些键参数,可以更深入地理解有机分子的结构和性质,为后续学习有机反应机理和光谱分析打下基础。
2.2 杂化轨道理论与分子形状 (Hybridization Theory and Molecular Shape)
2.2.1 杂化轨道理论 (Hybridization Theory)
杂化轨道理论是解释分子几何形状和成键方式的重要理论。它认为,原子在形成分子时,原子轨道会发生线性组合,重新组合成一组新的轨道,称为杂化轨道 (hybrid orbital)。杂化轨道具有新的形状、能量和空间方向,更适合形成稳定的共价键。
① 杂化轨道形成的必要性:
▮ 价键理论 (valence bond theory) 认为共价键是由原子轨道的重叠形成的。但简单的原子轨道重叠理论无法解释某些分子的实验观测到的几何形状和成键情况。
▮ 例如,甲烷 (CH\( _4 \)) 分子中,实验测得四个 C-H 键完全等同,键角均为 109.5°,呈正四面体构型。碳原子的价电子层电子排布为 2\(s^2\)2\(p^2\),只有两个未成对的 \(p\) 电子,按理说只能形成两个共价键。而且 \(2s\) 轨道和 \(2p\) 轨道的能量和形状都不同,形成的 C-H 键应该不等同。
▮ 为了解释这些矛盾,科学家提出了杂化轨道理论。
② 杂化方式:
▮ 杂化是指中心原子中能量相近的原子轨道 (如 \(s\) 轨道和 \(p\) 轨道) 线性组合,重新分配能量和空间方向,形成数目相等、能量简并、方向不同的新的轨道——杂化轨道的过程。
▮ 常见的杂化方式有 sp\(^3\) 杂化、sp\(^2\) 杂化和 sp 杂化。
③ sp\(^3\) 杂化 (sp\(^3\) Hybridization):
▮ 杂化过程:一个 \(s\) 轨道和三个 \(p\) 轨道 (如 \(2s\), \(2p_x\), \(2p_y\), \(2p_z\)) 发生杂化,形成四个能量简并、形状相同的 sp\(^3\) 杂化轨道。
▮ 杂化轨道特点:
▮▮▮▮ⓐ 数目:杂化轨道的数目等于参与杂化的原子轨道数目,sp\(^3\) 杂化形成 4 个 sp\(^3\) 杂化轨道。
▮▮▮▮ⓑ 形状:sp\(^3\) 杂化轨道呈哑铃形,但两个叶瓣大小不等,大叶瓣指向空间四个方向。
▮▮▮▮ⓒ 方向:四个 sp\(^3\) 杂化轨道在空间互相排斥,使彼此之间的夹角最大,最终指向正四面体的四个顶点,键角约为 109.5°。
▮▮▮▮ⓓ 成分:每个 sp\(^3\) 杂化轨道包含 25% 的 \(s\) 成分和 75% 的 \(p\) 成分。
▮ 适用分子:中心原子采取 sp\(^3\) 杂化的分子,如甲烷 (CH\( _4 \)), 乙烷 (C\( _2 \)H\( _6 \)), 水 (H\( _2 \)O), 氨气 (NH\( _3 \)) 等。
▮ 例子:甲烷 (CH\( _4 \))。碳原子采取 sp\(^3\) 杂化,形成 4 个 sp\(^3\) 杂化轨道,分别与 4 个氢原子的 1\(s\) 轨道重叠,形成 4 个 \(σ\) 键 (sp\(^3\)-s 键),分子呈正四面体构型,键角约为 109.5°。
④ sp\(^2\) 杂化 (sp\(^2\) Hybridization):
▮ 杂化过程:一个 \(s\) 轨道和两个 \(p\) 轨道 (如 \(2s\), \(2p_x\), \(2p_y\)) 发生杂化,形成三个能量简并、形状相同的 sp\(^2\) 杂化轨道,还有一个未参与杂化的 \(p\) 轨道 (如 \(2p_z\))。
▮ 杂化轨道特点:
▮▮▮▮ⓐ 数目:sp\(^2\) 杂化形成 3 个 sp\(^2\) 杂化轨道和一个未杂化的 \(p\) 轨道。
▮▮▮▮ⓑ 形状:sp\(^2\) 杂化轨道也呈哑铃形,但 \(s\) 成分比 sp\(^3\) 杂化轨道高,大叶瓣更大。未杂化的 \(p\) 轨道呈哑铃形,垂直于 sp\(^2\) 杂化轨道所在的平面。
▮▮▮▮ⓒ 方向:三个 sp\(^2\) 杂化轨道在空间互相排斥,使彼此之间的夹角最大,最终在同一平面内呈平面三角形分布,键角约为 120°。未杂化的 \(p\) 轨道垂直于平面三角形。
▮▮▮▮ⓓ 成分:每个 sp\(^2\) 杂化轨道包含 33.3% 的 \(s\) 成分和 66.7% 的 \(p\) 成分。
▮ 适用分子:中心原子采取 sp\(^2\) 杂化的分子,如乙烯 (C\( _2 \)H\( _4 \)), 苯 (C\( _6 \)H\( _6 \)), 甲醛 (HCHO) 等。
▮ 例子:乙烯 (C\( _2 \)H\( _4 \))。每个碳原子都采取 sp\(^2\) 杂化,形成 3 个 sp\(^2\) 杂化轨道和一个未杂化的 \(p\) 轨道。碳原子之间一个 sp\(^2\) 杂化轨道与另一个碳原子的 sp\(^2\) 杂化轨道重叠形成 C-C \(σ\) 键 (sp\(^2\)-sp\(^2\) 键),未杂化的 \(p\) 轨道肩并肩重叠形成 C-C \(π\) 键 (p-p 键)。每个碳原子的另外两个 sp\(^2\) 杂化轨道分别与两个氢原子的 1\(s\) 轨道重叠,形成 C-H \(σ\) 键 (sp\(^2\)-s 键)。分子呈平面结构,C=C 双键和四个 C-H 键都在同一平面内,键角约为 120°。
⑤ sp 杂化 (sp Hybridization):
▮ 杂化过程:一个 \(s\) 轨道和一个 \(p\) 轨道 (如 \(2s\), \(2p_x\)) 发生杂化,形成两个能量简并、形状相同的 sp 杂化轨道,还有两个未参与杂化的 \(p\) 轨道 (如 \(2p_y\), \(2p_z\))。
▮ 杂化轨道特点:
▮▮▮▮ⓐ 数目:sp 杂化形成 2 个 sp 杂化轨道和 2 个未杂化的 \(p\) 轨道。
▮▮▮▮ⓑ 形状:sp 杂化轨道也呈哑铃形,但 \(s\) 成分最高,大叶瓣更大更集中。未杂化的两个 \(p\) 轨道互相垂直,且都垂直于 sp 杂化轨道所在的直线。
▮▮▮▮ⓒ 方向:两个 sp 杂化轨道在空间互相排斥,使彼此之间的夹角最大,最终呈直线型分布,键角为 180°。两个未杂化的 \(p\) 轨道分别垂直于这条直线。
▮▮▮▮ⓓ 成分:每个 sp 杂化轨道包含 50% 的 \(s\) 成分和 50% 的 \(p\) 成分。
▮ 适用分子:中心原子采取 sp 杂化的分子,如乙炔 (C\( _2 \)H\( _2 \)), 二氧化碳 (CO\( _2 \)), 氰化氢 (HCN) 等。
▮ 例子:乙炔 (C\( _2 \)H\( _2 \))。每个碳原子都采取 sp 杂化,形成 2 个 sp 杂化轨道和 2 个未杂化的 \(p\) 轨道。碳原子之间一个 sp 杂化轨道与另一个碳原子的 sp 杂化轨道重叠形成 C-C \(σ\) 键 (sp-sp 键),两个碳原子各自的两个未杂化的 \(p\) 轨道分别肩并肩重叠,形成两个互相垂直的 C-C \(π\) 键 (p-p 键)。每个碳原子的另一个 sp 杂化轨道与一个氢原子的 1\(s\) 轨道重叠,形成 C-H \(σ\) 键 (sp-s 键)。分子呈直线型结构,C≡C 三键和两个 C-H 键都在同一直线上,键角为 180°。
理解杂化轨道理论,可以预测分子的几何形状,解释分子的成键方式和性质。杂化轨道理论是价键理论的重要发展,为有机化学的结构理论奠定了基础。
2.2.2 价层电子对互斥理论 (VSEPR Theory)
价层电子对互斥理论 (Valence Shell Electron Pair Repulsion theory, VSEPR theory) 是一种简单有效预测分子几何形状的方法。该理论认为,分子中中心原子的价层电子对 (包括成键电子对和孤对电子对) 之间存在相互排斥力,这些电子对会尽可能地相互远离,以使排斥力最小,从而决定了分子的几何形状。
① 基本原理:
▮ 分子几何形状主要由中心原子的价层电子对数决定。
▮ 价层电子对包括成键电子对 (bonding pairs) 和孤对电子对 (lone pairs)。
▮ 电子对之间存在排斥力,排斥力大小顺序为:孤对电子对-孤对电子对 > 孤对电子对-成键电子对 > 成键电子对-成键电子对。
▮ 价层电子对尽可能地相互远离,使排斥力最小,从而确定分子的几何形状。
② 分子几何形状的预测步骤:
▮ 步骤 1:确定中心原子。通常电负性最小的原子为中心原子 (氢原子和卤素原子通常不作中心原子)。
▮ 步骤 2:计算中心原子的价电子数 (valence electrons)。
▮ 步骤 3:计算与中心原子成键的配原子 (ligand) 提供的电子数。
▮ 步骤 4:计算中心原子的总价电子对数 (total electron pairs, EP)。
\[ EP = \frac{中心原子价电子数 + 配原子提供电子数 \pm 离子电荷数}{2} \]
对于阴离子,加负电荷数;对于阳离子,减正电荷数。
▮ 步骤 5:确定成键电子对数 (bonding pairs, BP) 和孤对电子对数 (lone pairs, LP)。
▮▮▮▮ⓐ 成键电子对数 BP = 配原子数。
▮▮▮▮ⓑ 孤对电子对数 LP = EP - BP。
▮ 步骤 6:根据电子对数和孤对电子对数,确定分子的电子对几何形状 (electron-pair geometry) 和分子几何形状 (molecular geometry)。
③ 常见的电子对几何形状和分子几何形状:
电子对总数 (EP) | 孤对电子对数 (LP) | 成键电子对数 (BP) | 电子对几何形状 (Electron-pair Geometry) | 分子几何形状 (Molecular Geometry) | 例子 (Example) | 键角 (Bond Angle) |
---|---|---|---|---|---|---|
2 | 0 | 2 | 直线型 (Linear) | 直线型 (Linear) | BeCl\( _2 \), CO\( _2 \) | 180° |
3 | 0 | 3 | 平面三角形 (Trigonal Planar) | 平面三角形 (Trigonal Planar) | BF\( _3 \), C\( _2 \)H\( _4 \) | 120° |
3 | 1 | 2 | 平面三角形 (Trigonal Planar) | V 形 (Bent) | SO\( _2 \) | < 120° |
4 | 0 | 4 | 四面体 (Tetrahedral) | 四面体 (Tetrahedral) | CH\( _4 \), CCl\( _4 \) | 109.5° |
4 | 1 | 3 | 四面体 (Tetrahedral) | 三角锥形 (Trigonal Pyramidal) | NH\( _3 \) | < 109.5° |
4 | 2 | 2 | 四面体 (Tetrahedral) | V 形 (Bent) | H\( _2 \)O | < 109.5° |
5 | 0 | 5 | 三角双锥 (Trigonal Bipyramidal) | 三角双锥 (Trigonal Bipyramidal) | PCl\( _5 \) | 90°, 120° |
5 | 1 | 4 | 三角双锥 (Trigonal Bipyramidal) | 跷跷板形 (Seesaw) | SF\( _4 \) | < 90°, < 120° |
5 | 2 | 3 | 三角双锥 (Trigonal Bipyramidal) | T 形 (T-shaped) | ClF\( _3 \) | < 90° |
5 | 3 | 2 | 三角双锥 (Trigonal Bipyramidal) | 直线型 (Linear) | XeF\( _2 \) | 180° |
6 | 0 | 6 | 八面体 (Octahedral) | 八面体 (Octahedral) | SF\( _6 \) | 90° |
6 | 1 | 5 | 八面体 (Octahedral) | 四方锥形 (Square Pyramidal) | BrF\( _5 \) | < 90° |
6 | 2 | 4 | 八面体 (Octahedral) | 平面正方形 (Square Planar) | XeF\( _4 \) | 90° |
④ VSEPR 理论的应用举例:
▮ 甲烷 (CH\( _4 \)):
▮▮▮▮ⓐ 中心原子:C
▮▮▮▮ⓑ C 价电子数:4
▮▮▮▮ⓒ H 提供电子数:4 × 1 = 4
▮▮▮▮ⓓ 总价电子对数 EP = (4 + 4) / 2 = 4
▮▮▮▮ⓔ 成键电子对数 BP = 4,孤对电子对数 LP = 0
▮▮▮▮⚝ 电子对几何形状:四面体
▮▮▮▮⚝ 分子几何形状:四面体
▮▮▮▮⚝ 键角:109.5°
▮ 氨气 (NH\( _3 \)):
▮▮▮▮ⓐ 中心原子:N
▮▮▮▮ⓑ N 价电子数:5
▮▮▮▮ⓒ H 提供电子数:3 × 1 = 3
▮▮▮▮ⓓ 总价电子对数 EP = (5 + 3) / 2 = 4
▮▮▮▮ⓔ 成键电子对数 BP = 3,孤对电子对数 LP = 1
▮▮▮▮⚝ 电子对几何形状:四面体
▮▮▮▮⚝ 分子几何形状:三角锥形
▮▮▮▮⚝ 键角:< 109.5° (实际约为 107°)
▮ 水 (H\( _2 \)O):
▮▮▮▮ⓐ 中心原子:O
▮▮▮▮ⓑ O 价电子数:6
▮▮▮▮ⓒ H 提供电子数:2 × 1 = 2
▮▮▮▮ⓓ 总价电子对数 EP = (6 + 2) / 2 = 4
▮▮▮▮ⓔ 成键电子对数 BP = 2,孤对电子对数 LP = 2
▮▮▮▮⚝ 电子对几何形状:四面体
▮▮▮▮⚝ 分子几何形状:V 形 (角形)
▮▮▮▮⚝ 键角:< 109.5° (实际约为 104.5°)
▮ 二氧化碳 (CO\( _2 \)):
▮▮▮▮ⓐ 中心原子:C
▮▮▮▮ⓑ C 价电子数:4
▮▮▮▮ⓒ O 提供电子数:2 × 6 = 12 (每个氧原子提供 6 个价电子,形成双键,每个双键算作一对电子对)
▮▮▮▮ⓓ 总价电子对数 EP = (4 + 12) / 2 = 8 (但每个双键算作一对电子对,所以实际电子对数为 2) 或者更简便的计算方法:C 原子形成两个双键,每个双键算作一对电子对,共 2 对电子对。
▮▮▮▮ⓔ 成键电子对数 BP = 2,孤对电子对数 LP = 0
▮▮▮▮⚝ 电子对几何形状:直线型
▮▮▮▮⚝ 分子几何形状:直线型
▮▮▮▮⚝ 键角:180°
VSEPR 理论是一种简单有效的预测分子几何形状的方法,广泛应用于有机化学和无机化学中。理解 VSEPR 理论有助于理解分子的空间结构和性质。
2.2.3 分子的极性 (Molecular Polarity)
分子的极性是指分子中电荷分布的不均匀性。分子极性对物质的物理性质 (如熔点、沸点、溶解度) 和化学性质 (如反应活性、分子间作用力) 有重要影响。
① 键偶极矩 (Bond Dipole Moment):
▮ 键偶极矩是衡量化学键极性的物理量,用矢量表示,方向指向电负性较大的原子。
▮ 产生原因:当共价键由两个电负性不同的原子形成时,共用电子对会偏向电负性较大的原子,导致电负性较大的原子端带部分负电荷 (\(δ^-\)), 电负性较小的原子端带部分正电荷 (\(δ^+\)), 形成极性共价键。
▮ 大小:键偶极矩的大小与成键原子的电负性差值和键长有关。电负性差值越大,键长越长,键偶极矩越大。
▮ 单位:德拜 (Debye, D)。1 D = \(3.336 \times 10^{-30}\) C·m。
▮ 例子:H-Cl 键。氯原子 (Cl) 的电负性大于氢原子 (H),共用电子对偏向 Cl 原子,Cl 端带 \(δ^-\) 电荷,H 端带 \(δ^+\) 电荷,H-Cl 键具有键偶极矩。
② 分子偶极矩 (Molecular Dipole Moment):
▮ 分子偶极矩是衡量分子整体极性的物理量,也是矢量。
▮ 分子偶极矩是分子中所有键偶极矩的矢量和。
▮ 判断分子极性的关键是看分子偶极矩是否为零。
▮▮▮▮ⓐ 极性分子 (Polar molecule):分子偶极矩不为零 (\(μ \neq 0\)) 的分子。极性分子中电荷分布不均匀,分子整体具有极性。
▮▮▮▮ⓑ 非极性分子 (Nonpolar molecule):分子偶极矩为零 (\(μ = 0\)) 的分子。非极性分子中电荷分布均匀,分子整体不显极性。
▮ 影响因素:
▮▮▮▮ⓐ 键的极性:分子中含有极性键是分子具有极性的必要条件,但不是充分条件。
▮▮▮▮ⓑ 分子几何形状:分子的几何形状决定了键偶极矩的矢量叠加方式。对称的分子结构可能导致键偶极矩相互抵消,使分子整体呈非极性。
▮ 例子:
▮▮▮▮ⓐ 水 (H\( _2 \)O):O-H 键是极性键,氧原子电负性大于氢原子,键偶极矩指向氧原子。水分子的 V 形结构使得两个 O-H 键的键偶极矩矢量叠加,分子偶极矩不为零 (\(μ \neq 0\)),因此水分子是极性分子。
▮▮▮▮ⓑ 二氧化碳 (CO\( _2 \)):C=O 键是极性键,氧原子电负性大于碳原子,键偶极矩指向氧原子。二氧化碳分子的直线型结构使得两个 C=O 键的键偶极矩方向相反,大小相等,矢量叠加后相互抵消,分子偶极矩为零 (\(μ = 0\)),因此二氧化碳分子是非极性分子。
▮▮▮▮ⓒ 甲烷 (CH\( _4 \)):C-H 键的极性很小,可以近似看作非极性键。即使考虑 C-H 键的微弱极性,甲烷的正四面体结构也使得四个 C-H 键的键偶极矩矢量叠加后相互抵消,分子偶极矩为零 (\(μ = 0\)),因此甲烷分子是非极性分子。
▮▮▮▮ⓓ 氯甲烷 (CH\( _3 \)Cl):C-Cl 键是极性键,氯原子电负性大于碳原子,键偶极矩指向氯原子。氯甲烷分子的四面体结构不对称,C-Cl 键的键偶极矩不能完全被 C-H 键的键偶极矩抵消,分子偶极矩不为零 (\(μ \neq 0\)),因此氯甲烷分子是极性分子。
③ 分子极性对物理性质的影响:
▮ 熔点和沸点:极性分子之间存在偶极-偶极作用力,分子间作用力较强,因此极性分子的熔点和沸点通常高于相对分子质量相近的非极性分子。
▮ 溶解度:极性分子容易溶解在极性溶剂中 (如水、乙醇),非极性分子容易溶解在非极性溶剂中 (如苯、己烷),即“相似相溶”原理。极性溶剂分子和极性溶质分子之间可以通过偶极-偶极作用力或氢键相互作用,而非极性溶剂分子和非极性溶质分子之间主要通过伦敦色散力相互作用。
④ 分子极性对化学性质的影响:
▮ 反应活性:分子极性影响分子的电子云分布和反应位点,从而影响分子的反应活性和反应方式。例如,极性分子更容易发生亲核反应或亲电反应。
▮ 分子间作用力:分子极性决定了分子间作用力的类型和强度,进而影响物质的聚集状态和物理性质。
理解分子极性,可以解释物质的物理性质和化学性质差异,预测分子的溶解性、反应活性等,是理解有机化学性质的重要概念。
2.3 分子间作用力 (Intermolecular Forces)
分子间作用力是指分子之间存在的相互作用力,也称为范德华力 (Van der Waals forces)。分子间作用力远弱于化学键 (共价键、离子键、配位键),但对物质的物理性质 (如熔点、沸点、溶解度、粘度、表面张力) 和聚集状态有重要影响。
2.3.1 范德华力 (Van der Waals Forces)
范德华力是一系列分子间作用力的总称,主要包括伦敦色散力 (London dispersion forces)、偶极-诱导偶极力 (Dipole-induced dipole forces) 和偶极-偶极作用力 (Dipole-dipole interactions)。
① 伦敦色散力 (London Dispersion Forces):
▮ 也称为瞬时偶极-诱导偶极力 (instantaneous dipole-induced dipole forces) 或诱导偶极力 (induced dipole forces)。
▮ 普遍存在于所有分子之间,包括非极性分子和极性分子。
▮ 产生原因:由于电子的不断运动,在某一瞬间,分子中电子云分布可能出现瞬时的不均匀性,形成瞬时偶极 (instantaneous dipole)。瞬时偶极可以诱导邻近分子也产生偶极,形成诱导偶极 (induced dipole)。瞬时偶极和诱导偶极之间存在静电吸引力,即伦敦色散力。
▮ 特点:
▮▮▮▮ⓐ 普遍性:所有分子都存在伦敦色散力。
▮▮▮▮ⓑ 短程性:伦敦色散力随分子间距离的六次方迅速减小,作用距离很短。
▮▮▮▮ⓒ 弱相互作用:伦敦色散力是范德华力中最弱的一种。
▮▮▮▮ⓓ 与分子量和分子表面积有关:分子量越大,电子数越多,电子云越容易变形,越容易产生瞬时偶极,伦敦色散力越强。分子表面积越大,分子间接触面积越大,伦敦色散力也越强。
▮ 影响:伦敦色散力是决定非极性分子物质物理性质的主要因素。例如,烷烃的沸点随碳原子数增加而升高,主要是因为分子量增大,伦敦色散力增强。
② 偶极-偶极作用力 (Dipole-Dipole Interactions):
▮ 存在于极性分子之间。
▮ 产生原因:极性分子由于电荷分布不均匀,分子中正极和负极之间存在静电吸引力,即偶极-偶极作用力。
▮ 特点:
▮▮▮▮ⓐ 方向性:偶极-偶极作用力具有方向性,极性分子倾向于取向排列,使正极靠近负极。
▮▮▮▮ⓑ 强度介于伦敦色散力和氢键之间:偶极-偶极作用力比伦敦色散力强,但比氢键弱。
▮▮▮▮ⓒ 与分子极性有关:分子极性越大,偶极矩越大,偶极-偶极作用力越强。
▮ 影响:偶极-偶极作用力是决定极性分子物质物理性质的重要因素。例如,相对分子质量相近的极性分子 (如醛、酮、酯) 的沸点通常高于非极性分子 (如烷烃),主要是因为极性分子间存在偶极-偶极作用力。
③ 偶极-诱导偶极力 (Dipole-Induced Dipole Forces):
▮ 存在于极性分子和非极性分子之间。
▮ 产生原因:极性分子的偶极可以诱导邻近的非极性分子产生偶极,极性分子的偶极和非极性分子的诱导偶极之间存在静电吸引力,即偶极-诱导偶极力。
▮ 特点:
▮▮▮▮ⓐ 强度弱于偶极-偶极作用力:偶极-诱导偶极力比偶极-偶极作用力弱,但比伦敦色散力强。
▮▮▮▮ⓑ 与极性分子极性和非极性分子极化率有关:极性分子的极性越大,非极性分子的极化率越高,偶极-诱导偶极力越强。
▮ 影响:偶极-诱导偶极力在一定程度上影响物质的溶解度。例如,氧气 (非极性分子) 在水 (极性分子) 中有一定的溶解度,部分原因就是存在偶极-诱导偶极力。
2.3.2 氢键 (Hydrogen Bonds)
氢键是一种特殊的、较强的分子间作用力,是偶极-偶极作用力的极端情况。氢键对物质的物理性质和生物分子的结构与功能有重要影响。
① 形成条件:
▮ 氢原子 (H) 必须与电负性很强的原子 X (如 F, O, N) 以共价键相连:X-H 键是强极性键,氢原子带显著的正电荷 (\(δ^+\))。
▮ 存在另一个电负性很强的原子 Y (如 F, O, N) 且 Y 原子上有孤对电子:Y 原子带显著的负电荷 (\(δ^-\)),孤对电子可以与带正电荷的氢原子相互作用。
▮ X, H, Y 三个原子通常在一条直线上或接近直线的方向:氢键具有一定的方向性,当 X-H···Y 角度接近 180° 时,氢键强度最强。
② 氢键的表示方法:
▮ 通常用虚线 “···” 表示氢键,如 X-H···Y。
▮ 氢键的供体 (hydrogen bond donor) 是提供氢原子的分子 (X-H),氢键的受体 (hydrogen bond acceptor) 是提供孤对电子的原子 (Y)。
③ 氢键的特点:
▮ 方向性:氢键具有一定的方向性,X-H···Y 角度接近 180° 时,氢键强度最强。
▮ 饱和性:一个氢原子通常只能形成一个氢键,一个孤对电子也只能接受一个氢键。
▮ 强度介于化学键和范德华力之间:氢键的强度比共价键和离子键弱得多,但比一般的范德华力强。氢键键能一般在 10-40 kJ/mol 左右。
▮ 影响广泛:氢键对物质的物理性质、生物分子的结构和功能有重要影响。
④ 氢键的类型:
▮ 分子间氢键 (Intermolecular hydrogen bonds):形成于不同分子之间。例如,水分子之间、乙醇分子之间、DNA 双螺旋结构中碱基对之间都存在分子间氢键。
▮ 分子内氢键 (Intramolecular hydrogen bonds):形成于同一分子内部不同基团之间。例如,邻羟基苯甲醛分子内羟基和醛基之间可以形成分子内氢键。分子内氢键通常会影响分子的构象和性质。
⑤ 氢键的重要性:
▮ 水的异常性质:水分子之间存在强大的氢键网络,导致水具有异常高的沸点、熔点、表面张力、粘度等。氢键也使水具有最大的密度在 4℃ 而不是在冰点,这对水生生物的生存至关重要。
▮ 生物分子的结构与功能:氢键在生物大分子 (如蛋白质、核酸) 的结构和功能中起着至关重要的作用。蛋白质的二级结构 (α-螺旋、β-折叠) 和三级结构、DNA 双螺旋结构的稳定都依赖于氢键。氢键也参与酶催化、抗原抗体识别等生物过程。
▮ 有机化合物的性质:氢键影响有机化合物的熔点、沸点、溶解度、酸性、碱性等性质。例如,含有羟基 (-OH)、氨基 (-NH\( _2 \))、羧基 (-COOH) 等基团的有机化合物,由于可以形成氢键,其沸点和水溶性通常较高。
2.3.3 分子间作用力与物理性质 (Intermolecular Forces and Physical Properties)
分子间作用力类型和强度的差异直接影响物质的物理性质,如熔点、沸点、溶解度、蒸气压、粘度、表面张力等。
① 熔点 (Melting Point) 和沸点 (Boiling Point):
▮ 熔点是指固体熔化为液体的温度,沸点是指液体沸腾为气体的温度。
▮ 熔化和沸腾过程都需要克服分子间作用力。分子间作用力越强,熔点和沸点越高。
▮ 影响因素:
▮▮▮▮ⓐ 分子间作用力类型:氢键 > 偶极-偶极作用力 > 伦敦色散力。含有氢键的物质熔点和沸点最高,只存在伦敦色散力的物质熔点和沸点最低。
▮▮▮▮ⓑ 分子量:对于结构相似的物质,分子量越大,伦敦色散力越强,熔点和沸点越高。例如,烷烃的沸点随碳原子数增加而升高。
▮▮▮▮ⓒ 分子形状:对于分子量相近的同分异构体,分子形状越接近球形,分子间接触面积越小,伦敦色散力越弱,沸点越低;分子形状越伸展,分子间接触面积越大,伦敦色散力越强,沸点越高。例如,正戊烷的沸点高于新戊烷。
▮▮▮▮ⓓ 极性:极性分子间存在偶极-偶极作用力,熔点和沸点通常高于相对分子质量相近的非极性分子。
② 溶解度 (Solubility):
▮ 溶解度是指某种物质在一定温度下溶解在一定量溶剂中的最大量。
▮ “相似相溶”原理:极性溶质易溶于极性溶剂,非极性溶质易溶于非极性溶剂。
▮ 影响因素:
▮▮▮▮ⓐ 溶质和溶剂的极性:极性溶质和极性溶剂之间可以通过偶极-偶极作用力或氢键相互作用,而非极性溶质和非极性溶剂之间主要通过伦敦色散力相互作用。
▮▮▮▮ⓑ 氢键:能形成氢键的溶质和溶剂,溶解度通常较高。例如,乙醇和水可以互溶,因为乙醇和水分子之间可以形成氢键。
▮▮▮▮ⓒ 分子量:对于同系列有机化合物,随着分子量增大,非极性部分增大,极性部分相对减小,在极性溶剂中的溶解度通常降低。例如,低级醇易溶于水,高级醇难溶于水。
③ 蒸气压 (Vapor Pressure):
▮ 蒸气压是指在一定温度下,液面上方蒸气的压强。
▮ 蒸气压与液体的挥发性有关。分子间作用力越强,液体越难挥发,蒸气压越低;分子间作用力越弱,液体越容易挥发,蒸气压越高。
▮ 沸点与蒸气压有关:沸点是指液体的蒸气压等于外界大气压时的温度。沸点越高,蒸气压越低,挥发性越小。
④ 粘度 (Viscosity):
▮ 粘度是指液体流动时内部阻力的量度。
▮ 分子间作用力越强,液体分子之间相对运动的阻力越大,粘度越高。
▮ 影响因素:
▮▮▮▮ⓐ 分子间作用力:氢键、偶极-偶极作用力、伦敦色散力都会影响液体的粘度。
▮▮▮▮ⓑ 分子形状:分子形状越复杂,分子间缠绕程度越高,粘度越大。
▮▮▮▮ⓒ 温度:温度升高,分子运动加剧,分子间作用力相对减弱,粘度通常降低。
⑤ 表面张力 (Surface Tension):
▮ 表面张力是指液体表面层分子受到不均衡的分子间作用力而产生的收缩力,使液体表面积尽可能缩小。
▮ 分子间作用力越强,表面张力越大。
▮ 影响因素:
▮▮▮▮ⓐ 分子间作用力:氢键、偶极-偶极作用力、伦敦色散力都会影响液体的表面张力。
▮▮▮▮ⓑ 温度:温度升高,分子运动加剧,分子间作用力相对减弱,表面张力通常降低。
理解分子间作用力与物理性质的关系,可以解释物质的宏观性质,预测物质的物理行为,为物质的分离、提纯和应用提供理论指导。
第三章 烷烃和环烷烃 (Alkanes and Cycloalkanes)
3.1 烷烃的命名和结构 (Nomenclature and Structure of Alkanes)
烷烃 (alkanes) 是仅由碳 (carbon) 和氢 (hydrogen) 两种元素组成,且碳原子之间以单键 (single bond) 相连的饱和烃 (saturated hydrocarbons)。烷烃也被称为石蜡烃 (paraffins),因其化学性质相对惰性 (low reactivity)。了解烷烃的命名和结构是学习有机化学的基础。
3.1.1 烷烃的IUPAC命名法 (IUPAC Nomenclature of Alkanes)
国际纯粹与应用化学联合会 (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC) 制定了一套系统命名法,用于命名各种有机化合物,包括烷烃。掌握IUPAC命名规则,可以准确地命名和识别烷烃。
① 直链烷烃的命名 (Naming Straight-Chain Alkanes)
直链烷烃的命名非常简单,根据碳原子数目使用特定的词头,并在词尾加上“-烷” (“-ane”)。前十个直链烷烃的名称、分子式和结构简式如下表所示:
碳原子数 (Number of Carbon Atoms) | 词头 (Prefix) | 名称 (Name) | 分子式 (Molecular Formula) | 结构简式 (Condensed Structural Formula) |
---|---|---|---|---|
1 | 甲 (Meth-) | 甲烷 (Methane) | \(CH_4\) | \(CH_4\) |
2 | 乙 (Eth-) | 乙烷 (Ethane) | \(C_2H_6\) | \(CH_3CH_3\) |
3 | 丙 (Prop-) | 丙烷 (Propane) | \(C_3H_8\) | \(CH_3CH_2CH_3\) |
4 | 丁 (But-) | 丁烷 (Butane) | \(C_4H_{10}\) | \(CH_3(CH_2)_2CH_3\) |
5 | 戊 (Pent-) | 戊烷 (Pentane) | \(C_5H_{12}\) | \(CH_3(CH_2)_3CH_3\) |
6 | 己 (Hex-) | 己烷 (Hexane) | \(C_6H_{14}\) | \(CH_3(CH_2)_4CH_3\) |
7 | 庚 (Hept-) | 庚烷 (Heptane) | \(C_7H_{16}\) | \(CH_3(CH_2)_5CH_3\) |
8 | 辛 (Oct-) | 辛烷 (Octane) | \(C_8H_{18}\) | \(CH_3(CH_2)_6CH_3\) |
9 | 壬 (Non-) | 壬烷 (Nonane) | \(C_9H_{20}\) | \(CH_3(CH_2)_7CH_3\) |
10 | 癸 (Dec-) | 癸烷 (Decane) | \(C_{10}H_{22}\) | \(CH_3(CH_2)_8CH_3\) |
对于碳原子数超过十个的直链烷烃,词头通常来源于希腊或拉丁数字,例如:十一烷 (Undecane, C\(_{11}\)H\(_{24}\)), 十二烷 (Dodecane, C\(_{12}\)H\(_{26}\)), 二十烷 (Icosane, C\(_{20}\)H\(_{42}\)) 等。
② 支链烷烃的命名 (Naming Branched-Chain Alkanes)
支链烷烃的命名稍复杂,需要遵循以下步骤:
找主链 (Identify the Parent Chain):找出分子中最长的碳链作为主链。主链的名称决定了烷烃的词尾。如果有多条等长的最长碳链,选择支链数目最多的一条作为主链。
编号 (Number the Parent Chain):从主链的一端开始编号,使得支链的位次号尽可能小。如果从两个方向编号得到的第一个支链位次号相同,则比较下一个支链的位次号,直到位次号出现不同,选择使得位次号较小的一端开始编号。
识别和命名取代基 (Identify and Name Substituents):将主链以外的基团视为取代基。烷烃取代基称为烷基 (alkyl group),通过将烷烃的“-烷” (“-ane”) 变为 “-基” (“-yl”) 得到。常见的烷基包括:
▮▮▮▮⚝ 甲基 (Methyl, -CH\(_{3}\))
▮▮▮▮⚝ 乙基 (Ethyl, -CH\(_{2}CH_{3}\))
▮▮▮▮⚝ 丙基 (Propyl, -CH\(_{2}CH_{2}CH_{3}\))
▮▮▮▮⚝ 异丙基 (Isopropyl, -CH(CH\(_{3}\))\(_{2}\))
▮▮▮▮⚝ 丁基 (Butyl, -CH\(_{2}CH_{2}CH_{2}CH_{3}\))
▮▮▮▮⚝ 异丁基 (Isobutyl, -CH\(_{2}CH(CH_{3})_{2}\))
▮▮▮▮⚝ 仲丁基 (sec-Butyl, -CH(CH\(_{3}\))CH\(_{2}CH_{3}\))
▮▮▮▮⚝ 叔丁基 (tert-Butyl, -C(CH\(_{3}\))\(_{3}\))
- 写出完整名称 (Assemble the Name):按照以下格式书写烷烃的完整名称:
▮▮▮▮⚝ 位次号-取代基名称 + 主链名称
▮▮▮▮⚝ 如果有多个相同的取代基,使用二 (di-)、三 (tri-)、四 (tetra-) 等词头表示取代基的数目,并在取代基名称前用逗号分隔的位次号标明它们的位置。
▮▮▮▮⚝ 如果有多个不同的取代基,按照取代基名称的字母顺序 (不考虑词头如二、三、叔等) 排列。
示例:
⚝ 2-甲基丁烷 (2-Methylbutane)
1
CH₃-CH-CH₂-CH₃
2
|
3
CH₃
▮▮▮▮⚝ 主链:丁烷 (butane) (最长碳链为四个碳原子)
▮▮▮▮⚝ 取代基:2-甲基 (2-methyl) (甲基位于2号碳原子上)
⚝ 2,3-二甲基戊烷 (2,3-Dimethylpentane)
1
CH₃ CH₃
2
| |
3
CH₃-CH-CH-CH₂-CH₃
▮▮▮▮⚝ 主链:戊烷 (pentane) (最长碳链为五个碳原子)
▮▮▮▮⚝ 取代基:2,3-二甲基 (2,3-dimethyl) (两个甲基分别位于2号和3号碳原子上)
⚝ 3-乙基-2-甲基己烷 (3-Ethyl-2-methylhexane)
1
CH₃ CH₂CH₃
2
| |
3
CH₃-CH-CH-CH₂-CH₂-CH₃
▮▮▮▮⚝ 主链:己烷 (hexane) (最长碳链为六个碳原子)
▮▮▮▮⚝ 取代基:3-乙基 (3-ethyl) 和 2-甲基 (2-methyl)。按照字母顺序,乙基在前,甲基在后。
3.1.2 烷烃的同分异构现象 (Isomerism in Alkanes)
同分异构体 (isomers) 是具有相同分子式但结构不同的化合物。烷烃可以存在结构异构 (structural isomers),也称为构造异构 (constitutional isomers)。随着碳原子数目的增加,烷烃的同分异构体数目迅速增加。
⚝ 结构异构 (Structural Isomers):具有相同分子式,但原子连接顺序不同的异构体。例如,丁烷 (C\(_{4}\)H\(_{10}\)) 有两种结构异构体:正丁烷 (n-butane) 和异丁烷 (isobutane)。
1
正丁烷 (n-Butane): CH₃-CH₂-CH₂-CH₃
2
3
异丁烷 (Isobutane):
4
CH₃
5
|
6
CH₃-CH-CH₃
戊烷 (C\(_{5}\)H\(_{12}\)) 有三种结构异构体:正戊烷 (n-pentane)、异戊烷 (isopentane) 和新戊烷 (neopentane)。
1
正戊烷 (n-Pentane): CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃
2
3
异戊烷 (Isopentane):
4
CH₃
5
|
6
CH₃-CH-CH₂-CH₃
7
8
新戊烷 (Neopentane):
9
CH₃
10
|
11
CH₃-C-CH₃
12
|
13
CH₃
结构异构体的物理性质 (如沸点、熔点) 和化学性质可能有所不同。
3.1.3 烷烃的结构特点 (Structural Features of Alkanes)
烷烃分子中的碳原子均为sp\(^{3}\)杂化 (sp\(^{3}\) hybridization),形成四个σ键 (sigma bond)。碳原子和氢原子之间的键以及碳原子之间的键都是σ键,具有以下特点:
⚝ 四面体构型 (Tetrahedral Geometry):sp\(^{3}\)杂化的碳原子呈四面体构型,键角约为109.5°。
⚝ C-C 单键和 C-H 单键 (C-C and C-H Single Bonds):烷烃分子中只含有C-C单键和C-H单键。C-C单键和C-H单键都是σ键,相对稳定,不易断裂,这也是烷烃化学性质惰性的原因之一。
⚝ 非极性分子 (Nonpolar Molecules):C-C键和C-H键的电负性 (electronegativity) 差异很小,因此烷烃分子是非极性分子。分子间作用力主要是范德华力 (Van der Waals forces),特别是伦敦色散力 (London dispersion forces)。
⚝ 链状和环状结构 (Chain and Ring Structures):烷烃可以是直链、支链或环状结构。直链和支链烷烃称为脂肪烃 (aliphatic hydrocarbons),环状烷烃称为环烷烃 (cycloalkanes),将在后续章节中详细介绍。
了解烷烃的命名和结构特点是进一步学习烷烃的性质和反应的基础。掌握IUPAC命名规则能够帮助我们准确描述和识别各种烷烃分子。
3.2 烷烃的物理性质和化学性质 (Physical and Chemical Properties of Alkanes)
烷烃的物理性质和化学性质与其分子结构密切相关。由于烷烃分子是非极性分子,分子间作用力较弱,因此其物理性质表现出一定的规律性。烷烃的化学性质相对惰性,但在一定条件下也能发生一些重要的化学反应。
3.2.1 烷烃的物理性质 (Physical Properties of Alkanes)
烷烃的物理性质主要包括熔点 (melting point)、沸点 (boiling point)、密度 (density) 和溶解性 (solubility)。
① 熔点和沸点 (Melting Point and Boiling Point)
⚝ 分子量 (Molecular Weight) 的影响:随着烷烃分子量的增加,熔点和沸点逐渐升高。这是因为分子量增加,分子间的范德华力 (伦敦色散力) 增强,需要更多的能量才能克服分子间作用力,使烷烃熔化或沸腾。
▮▮▮▮⚝ 例如,甲烷 (CH\(_{4}\)) 的沸点为 -162°C,而癸烷 (C\(_{10}\)H\(_{22}\)) 的沸点为 174°C。
⚝ 支链 (Branching) 的影响:对于同分异构体,支链烷烃的熔点和沸点通常比直链烷烃低。这是因为支链烷烃的分子形状更接近球形,分子间的接触面积减小,导致范德华力减弱。
▮▮▮▮⚝ 例如,正戊烷 (n-pentane) 的沸点为 36°C,异戊烷 (isopentane) 的沸点为 28°C,新戊烷 (neopentane) 的沸点为 9.5°C。
⚝ 熔点的特殊性:熔点的变化趋势不如沸点规律。由于固态晶格排列的复杂性,熔点受分子形状对称性的影响较大。对称性较高的分子,如新戊烷,熔点反而较高。
② 密度 (Density)
烷烃的密度通常较低,且随着分子量的增加而略有增加。液态烷烃的密度一般在 0.6-0.8 g/cm\(^{3}\) 之间,比水轻 (水的密度为 1 g/cm\(^{3}\))。因此,烷烃通常漂浮在水面上。
③ 溶解性 (Solubility)
烷烃是非极性分子,根据“相似相溶”原理 (like dissolves like),烷烃易溶于非极性溶剂 (nonpolar solvents),如苯 (benzene)、四氯化碳 (carbon tetrachloride)、氯仿 (chloroform) 等,难溶于极性溶剂 (polar solvents),如水 (water)、乙醇 (ethanol) 等。
3.2.2 烷烃的化学性质 (Chemical Properties of Alkanes)
烷烃的化学性质相对惰性,主要是因为C-C单键和C-H单键都是σ键,键能较高,不易断裂。此外,C-C键和C-H键的非极性也使得烷烃不易受到极性试剂的攻击。然而,在一定条件下,烷烃也能发生一些重要的化学反应,如燃烧反应 (combustion)、卤代反应 (halogenation) 和裂解反应 (cracking)。
① 燃烧反应 (Combustion)
烷烃在氧气 (oxygen) 中燃烧,完全燃烧生成二氧化碳 (carbon dioxide, CO\(_{2}\)) 和水 (water, H\(_{2}\)O),并释放大量热能。燃烧反应是烷烃最重要的化学反应之一,也是烷烃作为燃料的主要应用基础。
⚝ 通式 (General equation):
\[ C_nH_{2n+2} + (\frac{3n+1}{2})O_2 \longrightarrow nCO_2 + (n+1)H_2O \]
⚝ 示例 (Example):甲烷 (methane) 的燃烧
\[ CH_4 + 2O_2 \longrightarrow CO_2 + 2H_2O \]
燃烧反应是放热反应 (exothermic reaction),烷烃燃烧释放的热量与其分子量成正比。天然气 (natural gas) 和液化石油气 (liquefied petroleum gas, LPG) 的主要成分是烷烃,它们作为燃料广泛应用于生活和工业领域。
② 卤代反应 (Halogenation)
烷烃在光照或加热条件下,可以与卤素 (halogen, 如氯气 Cl\(_{2}\), 溴 Br\(_{2}\)) 发生取代反应 (substitution reaction),生成卤代烷烃 (haloalkanes) 和卤化氢 (hydrogen halide)。这种反应称为自由基取代反应 (free radical substitution reaction)。
⚝ 通式 (General equation):
\[ R-H + X_2 \xrightarrow{light \ or \ heat} R-X + H-X \]
其中,R-H 代表烷烃,X\(_{2}\) 代表卤素 (如 Cl\(_{2}\), Br\(_{2}\)), R-X 代表卤代烷烃,H-X 代表卤化氢。
⚝ 反应机理 (Reaction Mechanism):自由基取代反应通常包括三个步骤:
▮▮▮▮⚝ 链引发 (Initiation):卤素分子在光照或加热条件下发生均裂 (homolytic cleavage),生成两个卤素自由基 (halogen radicals)。
\[ X_2 \xrightarrow{light \ or \ heat} 2X \cdot \]
▮▮▮▮⚝ 链增长 (Propagation):卤素自由基夺取烷烃分子中的氢原子,生成烷基自由基 (alkyl radical) 和卤化氢。烷基自由基再与卤素分子反应,生成卤代烷烃和新的卤素自由基,新的卤素自由基可以继续引发链增长。
\[ X \cdot + R-H \longrightarrow R \cdot + H-X \]
\[ R \cdot + X_2 \longrightarrow R-X + X \cdot \]
▮▮▮▮⚝ 链终止 (Termination):当自由基浓度降低到一定程度时,自由基之间相互结合,生成稳定的分子,终止链反应。
\[ X \cdot + X \cdot \longrightarrow X_2 \]
\[ R \cdot + X \cdot \longrightarrow R-X \]
\[ R \cdot + R \cdot \longrightarrow R-R \]
⚝ 反应活性 (Reactivity):氟气 (F\(_{2}\)) 与烷烃反应过于剧烈,不易控制;碘 (I\(_{2}\)) 与烷烃反应活性很低,通常不发生反应;氯气 (Cl\(_{2}\)) 和溴 (Br\(_{2}\)) 与烷烃反应活性适中,是常用的卤代试剂。氯代反应 (chlorination) 活性较高,但选择性较差,常得到多种氯代产物的混合物。溴代反应 (bromination) 活性较低,但选择性较好,主要生成取代程度较高的碳原子上的溴代产物。
⚝ 区域选择性 (Regioselectivity):卤代反应的区域选择性取决于烷基自由基的稳定性。烷基自由基的稳定性顺序为:叔碳自由基 (tertiary radical) > 仲碳自由基 (secondary radical) > 伯碳自由基 (primary radical) > 甲基自由基 (methyl radical)。因此,卤代反应主要发生在取代程度较高的碳原子上。
③ 裂解反应 (Cracking)
在高温 (400-600°C) 或催化剂 (catalyst) 存在下,长链烷烃可以断裂成较短链的烷烃和烯烃 (alkenes) 的混合物。这种反应称为裂解反应,也称为热裂解 (thermal cracking) 或催化裂解 (catalytic cracking)。裂解反应是石油化工 (petrochemical industry) 中重要的工艺过程,用于将重质油 (heavy oil) 转化为轻质油 (light oil) 和重要的化工原料。
⚝ 示例 (Example):辛烷 (octane) 的裂解
\[ C_8H_{18} \xrightarrow{heat \ or \ catalyst} C_4H_{10} + C_4H_8 \]
辛烷裂解可以生成丁烷 (butane) 和丁烯 (butene)。裂解产物的组成复杂,取决于反应条件和烷烃的结构。
除了上述主要反应外,烷烃在特殊条件下还可以发生异构化反应 (isomerization)、环化反应 (cyclization) 和脱氢反应 (dehydrogenation) 等。但总的来说,烷烃的化学性质相对惰性,使其在有机合成中常作为溶剂或惰性骨架。
3.3 环烷烃 (Cycloalkanes)
环烷烃 (cycloalkanes) 是碳原子以环状结构连接形成的饱和烃。环烷烃的性质与链烷烃既有相似之处,也有不同之处。了解环烷烃的命名、结构、环张力、构象异构和化学反应对于全面掌握有机化学至关重要。
3.3.1 环烷烃的命名和结构 (Nomenclature and Structure of Cycloalkanes)
① 环烷烃的IUPAC命名法 (IUPAC Nomenclature of Cycloalkanes)
环烷烃的命名与链烷烃类似,基本规则如下:
- 确定环的大小 (Identify the Ring Size):根据环中碳原子数目,选择相应的环烷烃名称。环烷烃的名称在同碳原子数的直链烷烃名称前加“环-” ( “cyclo-”)。例如,三个碳原子的环烷烃称为环丙烷 (cyclopropane),六个碳原子的环烷烃称为环己烷 (cyclohexane)。
碳原子数 (Number of Carbon Atoms) | 名称 (Name) | 分子式 (Molecular Formula) | 结构简式 (Condensed Structural Formula) |
---|---|---|---|
3 | 环丙烷 (Cyclopropane) | \(C_3H_6\) | \(c-C_3H_6\) |
4 | 环丁烷 (Cyclobutane) | \(C_4H_8\) | \(c-C_4H_8\) |
5 | 环戊烷 (Cyclopentane) | \(C_5H_{10}\) | \(c-C_5H_{10}\) |
6 | 环己烷 (Cyclohexane) | \(C_6H_{12}\) | \(c-C_6H_{12}\) |
- 取代环烷烃的命名 (Naming Substituted Cycloalkanes):
▮▮▮▮⚝ 单取代环烷烃 (Monosubstituted Cycloalkanes):直接将取代基名称放在环烷烃名称前。无需标明取代基的位置,因为环上只有一个取代基,默认在1号位。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 例如:甲基环己烷 (Methylcyclohexane)
1
CH₃
2
/ | |
3
-----
▮▮▮▮⚝ 多取代环烷烃 (Polysubstituted Cycloalkanes):
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 编号 (Numbering):从取代基位次号最小的方向开始编号。当有多个取代基时,从取代基的字母顺序优先的取代基开始编号,并使所有取代基的位次号之和最小。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 命名 (Naming):按照取代基的位次号和名称,以及环烷烃的名称,书写完整名称。取代基名称按照字母顺序排列。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 例如:1-乙基-3-甲基环己烷 (1-Ethyl-3-methylcyclohexane)
1
CH₂CH₃
2
/ | | --- CH₃
3
-----
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 例如:1,2-二甲基环丙烷 (1,2-Dimethylcyclopropane)
1
CH₃
2
/ CH₃-- --
3
\ /
- 环作为取代基 (Cycloalkyl Groups as Substituents):当环烷烃作为长链烷烃的取代基时,称为环烷基 (cycloalkyl group)。命名方法是将环烷烃的“-烷” (“-ane”) 变为 “-基” (“-yl”)。
▮▮▮▮⚝ 例如:环己基 (Cyclohexyl, -c-C\(_{6}\)H\(_{11}\))
1
____
2
/ / | | -
3
\ /
4
\____/
▮▮▮▮⚝ 例如:4-环丙基庚烷 (4-Cyclopropylheptane)
1
CH₃-CH₂-CH₂-CH-CH₂-CH₂-CH₃
2
|
3
---
4
/ \---/
② 环烷烃的结构特点 (Structural Features of Cycloalkanes)
环烷烃的碳原子也是sp\(^{3}\)杂化,理想键角为109.5°。然而,由于环状结构的限制,小环环烷烃 (如环丙烷、环丁烷) 的键角与理想键角偏差较大,导致环张力 (ring strain)。
⚝ 环张力 (Ring Strain):环张力是指环状分子由于键角偏差和环内氢原子的重叠排斥 (环扭张力, torsional strain) 而产生的能量。环张力使得小环环烷烃的稳定性降低,反应活性较高。
▮▮▮▮⚝ 键角张力 (Angle Strain):由于环的几何形状限制,环内C-C-C键角偏离理想的109.5°,导致键轨道重叠效率降低,能量升高。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 环丙烷 (cyclopropane):C-C-C键角约为 60°,键角张力最大。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 环丁烷 (cyclobutane):C-C-C键角约为 90°,键角张力次之。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 环戊烷 (cyclopentane):C-C-C键角约为 108°,接近理想键角,键角张力较小。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 环己烷 (cyclohexane):可以采取椅式构象 (chair conformation),C-C-C键角约为 109.5°,几乎没有键角张力。
▮▮▮▮⚝ 环扭张力 (Torsional Strain):环状分子中,相邻C-H键处于重叠或部分重叠的构象,产生电子云之间的排斥力,导致能量升高。环丙烷和环丁烷的环扭张力较大,环己烷的椅式构象几乎没有环扭张力。
⚝ 构象异构 (Conformational Isomerism):环烷烃也存在构象异构现象。特别是环己烷,可以采取多种构象,如椅式构象、船式构象 (boat conformation)、扭船式构象 (twist-boat conformation) 等。椅式构象是环己烷最稳定的构象,几乎没有环张力和环扭张力。
3.3.2 环烷烃的化学反应 (Chemical Reactions of Cycloalkanes)
环烷烃的化学反应性质与环的大小有关。小环环烷烃 (如环丙烷、环丁烷) 由于环张力较大,反应活性较高,可以发生开环反应 (ring-opening reaction)。大环环烷烃 (如环己烷及以上) 环张力较小,性质与链烷烃相似,主要发生取代反应。
① 环丙烷和环丁烷的开环反应 (Ring-Opening Reactions of Cyclopropane and Cyclobutane)
⚝ 加成反应 (Addition Reactions):环丙烷和环丁烷可以与氢气 (H\(_{2}\)), 卤素 (X\(_{2}\)), 卤化氢 (HX) 等发生加成反应,导致环断裂,生成链状化合物。这些反应是由于环张力的释放驱动的。
▮▮▮▮⚝ 环丙烷与氢气加成 (Cyclopropane with Hydrogen):在镍 (Ni) 催化剂和加热条件下,环丙烷可以与氢气加成,生成丙烷。
1
--- + H₂ ---Ni, heat---> CH₃-CH₂-CH₃
2
--/
▮▮▮▮⚝ 环丙烷与溴加成 (Cyclopropane with Bromine):环丙烷可以与溴发生加成反应,生成1,3-二溴丙烷 (1,3-dibromopropane)。
1
--- + Br₂ ---> Br-CH₂-CH₂-CH₂-Br
2
--/
▮▮▮▮⚝ 环丙烷与卤化氢加成 (Cyclopropane with Hydrogen Halide):环丙烷可以与卤化氢 (如 HBr) 加成,生成卤代烷烃。
1
--- + HBr ---> CH₃-CH₂-CH₂-Br
2
--/
环丁烷的开环反应活性比环丙烷低,但也能在一定条件下发生类似的加成反应。
② 环戊烷和环己烷的取代反应 (Substitution Reactions of Cyclopentane and Cyclohexane)
环戊烷和环己烷的环张力较小,性质与链烷烃相似,主要发生自由基取代反应,如卤代反应。
⚝ 卤代反应 (Halogenation):环戊烷和环己烷在光照或加热条件下,可以与卤素发生自由基取代反应,生成卤代环烷烃。反应机理与链烷烃的卤代反应类似。
▮▮▮▮⚝ 环己烷的氯代反应 (Chlorination of Cyclohexane):环己烷与氯气在光照下反应,可以生成氯代环己烷 (chlorocyclohexane)。
1
____
2
/ / | | + Cl₂ ---light--->
3
\ /
4
\____/
5
6
7
____
8
/ / | | -Cl + HCl
9
\ /
10
\____/
环戊烷和环己烷的卤代反应产物通常是多种取代产物的混合物,区域选择性规律与链烷烃类似,取代程度较高的碳原子更容易被取代。
总的来说,环烷烃的化学性质受到环张力的影响。小环环烷烃由于环张力较大,反应活性较高,可以发生开环反应。大环环烷烃环张力较小,性质与链烷烃相似,主要发生取代反应。理解环烷烃的结构和反应性质,有助于深入掌握有机化学的反应规律。
3.4 烷烃的构象异构 (Conformational Isomerism of Alkanes)
构象异构 (conformational isomerism),也称为旋转异构 (rotational isomerism),是由于分子中单键可以自由旋转而产生的一系列空间排列不同的异构体。这些异构体之间可以通过单键旋转相互转化,互为构象异构体或旋转异构体 (conformers or rotamers)。烷烃分子中的C-C单键可以旋转,因此烷烃存在构象异构现象。
3.4.1 乙烷的构象异构 (Conformational Isomerism of Ethane)
乙烷 (ethane, CH\(_{3}\)CH\(_{3}\)) 分子中,两个甲基 (methyl group) 可以绕C-C单键旋转,产生不同的构象。乙烷主要有两种典型的构象:重叠式构象 (eclipsed conformation) 和交叉式构象 (staggered conformation)。
① 重叠式构象 (Eclipsed Conformation)
在重叠式构象中,前碳原子上的C-H键与后碳原子上的C-H键相互重叠。这种构象中,氢原子之间的距离最近,空间位阻 (steric hindrance) 和环扭张力 (torsional strain) 最大,能量最高,稳定性最低。
1
H H
2
| |
3
H---C---C---H (重叠式构象的纽曼投影式)
4
| |
5
H H
② 交叉式构象 (Staggered Conformation)
在交叉式构象中,前碳原子上的C-H键与后碳原子上的C-H键相互错开,夹角为60°。这种构象中,氢原子之间的距离最远,空间位阻和环扭张力最小,能量最低,稳定性最高。
1
H H
2
/ /
3
H-C---C-H (交叉式构象的纽曼投影式)
4
\ H H
③ 乙烷的构象能图 (Conformational Energy Diagram of Ethane)
乙烷的构象能图显示了构象异构体之间的能量差异。从交叉式构象旋转到重叠式构象,能量逐渐升高,在重叠式构象时达到最大值。乙烷的重叠式构象比交叉式构象能量高约 12 kJ/mol (2.9 kcal/mol)。这个能量差主要来源于环扭张力,即重叠的C-H键之间的电子云排斥力。
1
graph LR
2
A[交叉式构象 (Staggered)] --> B(旋转60°)
3
B --> C[重叠式构象 (Eclipsed)]
4
C --> D(旋转60°)
5
D --> A
6
style A fill:#ccf,stroke:#333,stroke-width:2px
7
style C fill:#fcc,stroke:#333,stroke-width:2px
8
linkStyle 0,2 stroke-dasharray: 5 5
在室温下,乙烷分子可以自由旋转,不断在交叉式构象和重叠式构象之间相互转化。由于交叉式构象能量较低,因此乙烷分子主要以交叉式构象存在。
3.4.2 丁烷的构象异构 (Conformational Isomerism of Butane)
丁烷 (butane, CH\(_{3}\)CH\(_{2}\)CH\(_{2}\)CH\(_{3}\)) 分子中,C2-C3单键的旋转可以产生更复杂的构象异构现象。丁烷的主要构象包括:全同式构象 (anti conformation)、重叠式构象 (eclipsed conformation)、邻位交叉式构象 (gauche conformation) 和全重叠式构象 (totally eclipsed conformation)。
① 全同式构象 (Anti Conformation)
全同式构象是最稳定的构象。在这种构象中,两个甲基 (methyl group) 处于C2-C3键的两侧,相距最远,空间位阻最小,能量最低。二面角 (dihedral angle) 为 180°。
1
CH₃ H
2
| |
3
H---C---C---H (全同式构象的纽曼投影式)
4
| |
5
H CH₃
② 重叠式构象 (Eclipsed Conformation)
重叠式构象是能量较高的构象。在这种构象中,一个甲基与一个氢原子重叠。空间位阻和环扭张力较大,能量较高。二面角为 0°。
1
CH₃ H
2
| |
3
H---C---C---CH₃ (重叠式构象的纽曼投影式)
4
| |
5
H H
③ 邻位交叉式构象 (Gauche Conformation)
邻位交叉式构象是能量次稳定的构象。在这种构象中,两个甲基之间呈60°夹角,空间位阻较小,但仍存在一定的甲基-甲基空间位阻。能量比全同式构象高,但比重叠式构象和全重叠式构象低。二面角为 60° 或 300° (-60°)。
1
CH₃ H
2
/ /
3
H-C---C-H (邻位交叉式构象的纽曼投影式)
4
\ H CH₃
④ 全重叠式构象 (Totally Eclipsed Conformation)
全重叠式构象是能量最高的构象。在这种构象中,两个甲基完全重叠。甲基-甲基之间的空间位阻最大,环扭张力也最大,能量最高,稳定性最低。二面角为 0° (实际上是甲基-甲基重叠)。
1
CH₃ CH₃
2
| |
3
H---C---C---H (全重叠式构象的纽曼投影式)
4
| |
5
H H
⑤ 丁烷的构象能图 (Conformational Energy Diagram of Butane)
丁烷的构象能图显示了不同构象异构体之间的能量关系。全同式构象能量最低,全重叠式构象能量最高,重叠式构象和邻位交叉式构象能量介于两者之间。能量顺序为:全同式构象 < 邻位交叉式构象 < 重叠式构象 < 全重叠式构象。
1
graph LR
2
A[全同式构象 (Anti)] --> B(旋转60°)
3
B --> C[邻位交叉式构象 (Gauche)]
4
C --> D(旋转60°)
5
D --> E[重叠式构象 (Eclipsed)]
6
E --> F(旋转60°)
7
F --> G[邻位交叉式构象 (Gauche)]
8
G --> H(旋转60°)
9
H --> I[全重叠式构象 (Totally Eclipsed)]
10
I --> J(旋转60°)
11
J --> E[重叠式构象 (Eclipsed)]
12
J --> K(旋转60°)
13
K --> C[邻位交叉式构象 (Gauche)]
14
K --> L(旋转60°)
15
L --> A[全同式构象 (Anti)]
16
style A fill:#ccf,stroke:#333,stroke-width:2px
17
style C fill:#cfc,stroke:#333,stroke-width:2px
18
style E fill:#fcc,stroke:#333,stroke-width:2px
19
style I fill:#fcf,stroke:#333,stroke-width:2px
20
linkStyle 0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22 stroke-dasharray: 5 5
丁烷的构象能垒 (energy barrier) 相对较低,在室温下,丁烷分子可以自由旋转,各种构象之间可以快速相互转化。但由于全同式构象能量最低,因此丁烷分子主要以全同式构象存在。
3.4.3 构象分析的意义 (Significance of Conformational Analysis)
构象分析 (conformational analysis) 是研究分子构象异构现象及其对分子性质影响的重要方法。通过构象分析,可以了解分子的空间结构、稳定性、反应活性和物理性质。构象分析在药物设计 (drug design)、材料科学 (materials science) 和生物化学 (biochemistry) 等领域具有重要应用价值。
⚝ 分子稳定性 (Molecular Stability):构象分析可以帮助确定分子的最稳定构象,从而预测分子的稳定性。能量最低的构象通常是分子最稳定的构象。
⚝ 反应活性 (Reactivity):分子的构象可以影响反应的速率和产物。某些构象可能更有利于反应的进行,而另一些构象可能不利于反应。理解反应物和过渡态 (transition state) 的构象,可以更好地理解反应机理和预测反应结果。
⚝ 物理性质 (Physical Properties):分子的构象可以影响分子的物理性质,如熔点、沸点、溶解度、光谱性质等。例如,分子的偶极矩 (dipole moment) 和分子间作用力与分子的构象有关。
⚝ 生物活性 (Bioactivity):在生物分子中,构象异构现象尤为重要。蛋白质 (proteins)、核酸 (nucleic acids)、多糖 (polysaccharides) 等生物大分子的构象决定了它们的生物功能。药物分子与生物靶点 (biological target) 的相互作用也受到构象的显著影响。
通过对烷烃构象异构的深入分析,我们可以更好地理解有机分子的三维结构和性质,为进一步学习更复杂的有机化合物和反应奠定基础。
第四章 立体异构 (Stereoisomerism)
4.1 手性与对映异构体 (Chirality and Enantiomers)
4.1.1 手性 (Chirality)
手性 (Chirality) 源自希腊语 "kheir" (χείρ),意为“手”。在化学中,手性指的是分子的一种重要性质,描述了分子与其镜像不重叠的现象。就像人的左手和右手,它们互为镜像,但无论如何旋转或平移,都无法完全叠合。这种“镜像不可叠合性”是手性的核心概念。
更严谨地定义,一个物体(包括分子)如果不具有对称面 (plane of symmetry)、对称中心 (center of symmetry) 或旋转反射轴 (improper axis of rotation) 等对称元素,就被称为是手性的。对称面是指穿过物体,将物体分割成两个互为镜像的部分的平面。对称中心是指物体内存在一点,从该点出发,向任何方向前进相同距离所遇到的原子或基团都是相同的。旋转反射轴则较为复杂,指的是先绕轴旋转一定角度,再通过垂直于该轴的平面进行反射后,物体与初始状态重合。
手性分子与其镜像分子互为对映异构体 (enantiomers)。对映异构体是一对立体异构体,它们互为镜像,且彼此不能重叠。
⚝ 手性中心 (Chiral Center):
▮▮▮▮手性通常与分子中的手性中心 (chiral center) 相关联,但手性中心并非手性的唯一来源。手性中心,也称为不对称碳原子 (asymmetric carbon atom) 或立体中心 (stereocenter),通常是一个sp3杂化的碳原子,它连接着四个不同的取代基 (four different substituents)。这四个取代基可以是原子或原子团。
1
C
2
|
3
a b
4
\ /
5
*
6
/ c d
在上图中,中心碳原子标记为 *,如果 a, b, c, d 四个取代基彼此不同,则该碳原子就是一个手性中心。
例如,乳酸 (lactic acid) 分子中就含有一个手性碳原子(标记为 *):
1
COOH
2
|
3
H - *C - OH
4
|
5
CH3
乳酸分子中的手性碳原子连接了 -COOH, -OH, -CH3 和 -H 四个不同的基团,因此是手性的。
⚝ 判断手性的方法:
① 寻找手性中心:检查分子中是否存在连接四个不同取代基的碳原子。这是最常见的判断手性的方法,但并非所有手性分子都必须有手性中心。
② 检查对称元素:判断分子是否具有对称面、对称中心或旋转反射轴。如果分子不具有这些对称元素,则通常是手性的。
③ 构建分子模型:对于复杂的分子,可以构建分子模型,然后尝试将其与其镜像重叠。如果无法重叠,则分子是手性的。
4.1.2 对映异构体 (Enantiomers)
对映异构体 (Enantiomers) 是一对彼此互为镜像且不能重叠的立体异构体。它们就像左手和右手,具有相同的连接方式和化学组成,但在三维空间中的排列方式不同。
⚝ 对映异构体的性质:
① 物理性质:对映异构体在非手性环境中具有相同的物理性质,如熔点、沸点、密度、折射率和溶解度等。
② 化学性质:对映异构体在与非手性试剂反应时,反应速率和产物分布通常相同。然而,当与手性试剂或在手性催化剂的作用下反应时,反应速率和产物分布可能不同,这种现象称为立体选择性 (stereoselectivity)。
③ 旋光性 (Optical Activity):对映异构体最重要的区别在于它们对偏振光 (polarized light) 的作用不同。对映异构体是旋光异构体 (optical isomers),它们能够使偏振光平面发生旋转,但旋转方向相反。一种对映异构体使偏振光向右旋转(顺时针),称为右旋体 (+) 或 d-异构体;另一种对映异构体使偏振光向左旋转(逆时针),称为左旋体 (-) 或 l-异构体。
⚝ 对映异构体的表示方法:
① (+)- 和 (-)-:根据旋光性,用 (+)- 或 (-)- 前缀表示右旋体和左旋体。例如,(+)-乳酸 和 (-)-乳酸。
② d- 和 l-:早期文献中常用 d- 和 l- 前缀表示右旋体和左旋体。例如,d-葡萄糖 和 l-葡萄糖。
③ R- 和 S- 构型:根据 Cahn-Ingold-Prelog (CIP) 规则,可以确定手性中心的绝对构型,并用 R- (rectus, 拉丁语“右”) 和 S- (sinister, 拉丁语“左”) 标记。例如,(R)-乳酸 和 (S)-乳酸。R/S 命名法是目前最系统、最准确的对映异构体命名方法,将在 4.4 节详细介绍。
⚝ 外消旋体 (Racemate):
▮▮▮▮等量的两种对映异构体的混合物称为外消旋体 (racemate) 或外消旋混合物 (racemic mixture)。外消旋体由于两种对映异构体旋光性相互抵消,因此不具有旋光性。外消旋体常用 (±)- 前缀或 rac- 前缀表示。例如,(±)-乳酸 或 rac-乳酸。
外消旋体与纯对映异构体在物理性质上可能存在差异,例如熔点、沸点和溶解度等。这是因为外消旋体中的分子排列方式与纯对映异构体不同。
⚝ 总结:
① 手性分子与其镜像不能重叠。
② 对映异构体是一对互为镜像且不能重叠的立体异构体。
③ 对映异构体在非手性环境中物理性质和化学性质相同,但在手性环境中可能不同。
④ 对映异构体具有旋光性,旋光方向相反。
⑤ 外消旋体是等量对映异构体的混合物,不具有旋光性。
4.2 旋光性 (Optical Activity)
4.2.1 偏振光 (Polarized Light)
普通光是非偏振光 (unpolarized light),其电场和磁场振动方向垂直于传播方向,且在垂直于传播方向的平面内,各个方向的振动是均匀分布的。
偏振光 (polarized light),也称为平面偏振光 (plane-polarized light),是指光波的电场或磁场振动方向被限制在一个特定平面内的光。获得偏振光的方法有很多种,在旋光性研究中最常用的是使用偏振片 (polarizer)。偏振片通常由特殊材料制成,例如 偏振膜 (polarizing film) 或 尼科尔棱镜 (Nicol prism)。当非偏振光通过偏振片时,只有振动方向与偏振片偏振轴 (polarization axis) 平行的光才能通过,从而形成偏振光。
4.2.2 旋光仪 (Polarimeter)
旋光仪 (polarimeter) 是一种用于测量物质旋光性的仪器。其基本构造如下:
1
光源 → 偏振片 (起偏器) → 样品池 → 偏振片 (检偏器) → 检测器
① 光源 (Light Source):提供单色光,常用的光源是钠光灯 (sodium lamp),发出波长为 589 nm 的黄光(D-线)。
② 偏振片 (Polarizer) (起偏器):将非偏振光转化为偏振光。
③ 样品池 (Sample Cell):装载待测样品溶液。样品池的长度通常为 1 分米 (dm)。
④ 偏振片 (Analyzer) (检偏器):可以旋转的偏振片,用于分析通过样品后的偏振光。
⑤ 检测器 (Detector):检测通过检偏器的光强度,并指示偏振方向的旋转角度。
测量原理:
1. 零点校正:首先,在样品池中放入溶剂 (solvent),调整检偏器的角度,使通过检偏器的光强度最弱(或完全消光),此时检偏器的刻度读数定义为 0°。这相当于校正仪器的零点。
2. 样品测量:然后,将装有样品溶液的样品池放入旋光仪中。由于手性物质的旋光性,通过样品后的偏振光平面会发生旋转。为了再次达到光强度最弱(或完全消光),需要旋转检偏器。检偏器旋转的角度即为观测旋光度 (observed rotation),用 \( \alpha \) 表示。
3. 旋光方向:如果检偏器需要顺时针旋转才能达到消光,则样品为右旋,观测旋光度 \( \alpha \) 为正值 (+)。如果检偏器需要逆时针旋转才能达到消光,则样品为左旋,观测旋光度 \( \alpha \) 为负值 (-)。
4.2.3 比旋光度 (Specific Rotation)
观测旋光度 (observed rotation) \( \alpha \) 的大小与以下因素有关:
① 样品浓度 (concentration) \( c \):浓度越高,旋光度越大。
② 样品池长度 (path length) \( l \):长度越长,旋光度越大。
③ 溶剂 (solvent):不同溶剂可能影响旋光度。
④ 温度 (temperature):温度变化可能影响旋光度。
⑤ 波长 (wavelength):不同波长的光,旋光度不同。通常使用钠光 D-线 (589 nm)。
为了消除浓度和样品池长度的影响,并使旋光度具有可比性,引入了 比旋光度 (specific rotation) \( [\alpha] \)。比旋光度是在标准条件下测得的旋光度,定义为:
\[ [\alpha]_{\lambda}^{T} = \frac{\alpha}{l \times c} \]
其中:
⚝ \( [\alpha]_{\lambda}^{T} \):比旋光度,单位为 度·毫升/(分米·克) 或 deg·mL/(dm·g)。
⚝ \( \alpha \):观测旋光度,单位为 度 (°)。
⚝ \( l \):样品池长度,单位为 分米 (dm)。
⚝ \( c \):样品浓度,单位为 克/毫升 (g/mL)。
⚝ \( T \):测量温度,单位为 摄氏度 (°C)。
⚝ \( \lambda \):测量波长,通常为钠光 D-线,用 D 表示 (589 nm)。
例如,葡萄糖的比旋光度可以表示为 \( [\alpha]_{D}^{20} = +52.7^\circ \) ,表示在 20°C,使用钠光 D-线,浓度为 1 g/mL,样品池长度为 1 dm 的条件下,葡萄糖溶液的旋光度为 +52.7°。
⚝ 比旋光度的应用:
① 鉴定手性化合物:比旋光度是手性化合物的重要物理常数之一,可以用于鉴定和表征手性化合物。
② 测定对映体过量 (ee) 和 旋光纯度 (optical purity):通过比较样品的比旋光度与纯对映异构体的比旋光度,可以计算样品的对映体过量和旋光纯度。
4.2.4 对映体过量 (Enantiomeric Excess, ee) 和 旋光纯度 (Optical Purity)
在实际合成或分离手性化合物时,往往得到的是两种对映异构体的混合物,而不是纯对映异构体。为了定量描述对映异构体的纯度,引入了 对映体过量 (enantiomeric excess, ee) 和 旋光纯度 (optical purity) 的概念。
假设一个样品是两种对映异构体 A 和 B 的混合物,其中 A 为右旋体,B 为左旋体。设混合物中 A 的摩尔分数 (或百分含量) 为 \( F_A \),B 的摩尔分数 (或百分含量) 为 \( F_B \),且 \( F_A + F_B = 1 \) (或 \( F_A \% + F_B \% = 100\% \))。
对映体过量 (ee) 定义为:
\[ ee = \frac{|F_A - F_B|}{F_A + F_B} \times 100\% = |F_A - F_B| \times 100\% \]
或者,如果用百分含量表示:
\[ ee\% = |F_A\% - F_B\%| \]
对映体过量表示混合物中过量对映异构体的比例。例如,如果一个样品含有 70% 的 (R)-对映异构体和 30% 的 (S)-对映异构体,则 \( F_R = 0.7 \),\( F_S = 0.3 \),对映体过量为 \( ee = |0.7 - 0.3| \times 100\% = 40\% \)。这意味着样品中,除了 30% 的外消旋混合物 (30% R + 30% S) 外,还额外含有 40% 的纯 (R)-对映异构体。
旋光纯度 (optical purity) 定义为:
\[ \text{Optical Purity} = \frac{[\alpha]_{\text{mixture}}}{[\alpha]_{\text{pure enantiomer}}} \times 100\% \]
其中:
⚝ \( [\alpha]_{\text{mixture}} \):混合物的比旋光度。
⚝ \( [\alpha]_{\text{pure enantiomer}} \):纯对映异构体的比旋光度。
在理想情况下,旋光纯度与对映体过量在数值上是相等的,即 \( \text{Optical Purity} \% \approx ee\% \)。但在某些情况下,由于测量误差或非线性效应,两者可能略有差异。
⚝ 总结:
① 旋光性是手性分子与偏振光相互作用的性质。
② 旋光仪用于测量物质的旋光度。
③ 比旋光度是标准化的旋光度,用于比较不同化合物的旋光能力。
④ 对映体过量 (ee) 和旋光纯度 (optical purity) 用于定量描述对映异构体的纯度。
4.3 非对映异构体 (Diastereomers)
4.3.1 非对映异构体的定义 (Definition of Diastereomers)
非对映异构体 (diastereomers) 是立体异构体的一种,它们不是对映异构体,即它们不是互为镜像,且彼此不能重叠。非对映异构体通常含有两个或多个手性中心,并且在至少一个手性中心上的构型不同,但在至少一个手性中心上的构型相同。
与对映异构体不同,非对映异构体不互为镜像。它们在物理性质和化学性质上都可能存在差异。
例如,酒石酸 (tartaric acid) 有三种立体异构体:(2R,3R)-酒石酸、(2S,3S)-酒石酸 和 内消旋酒石酸 (meso-tartaric acid)。
1
COOH COOH COOH
2
| | |
3
H - *C - OH HO - *C - H H - *C - OH
4
| | |
5
H - *C - OH HO - *C - H HO - *C - H
6
| | |
7
COOH COOH COOH
8
9
(2R,3R)-酒石酸 (2S,3S)-酒石酸 内消旋酒石酸
⚝ (2R,3R)-酒石酸 和 (2S,3S)-酒石酸 互为对映异构体,因为它们互为镜像且不能重叠。
⚝ (2R,3R)-酒石酸 与 内消旋酒石酸 不是互为镜像,它们是非对映异构体。
⚝ (2S,3S)-酒石酸 与 内消旋酒石酸 不是互为镜像,它们也是非对映异构体。
内消旋酒石酸虽然含有两个手性中心,但由于分子内部存在对称面,使得整个分子是非手性的 (achiral)。内消旋化合物是一种含有手性中心,但由于分子内部对称性而整体非手性的化合物。
4.3.2 非对映异构体的性质 (Properties of Diastereomers)
与对映异构体相比,非对映异构体在物理性质和化学性质上都表现出显著差异。
① 物理性质:非对映异构体具有不同的物理性质,如熔点、沸点、溶解度、密度、折射率和旋光度等。这是因为非对映异构体分子的形状和极性不同,导致分子间作用力不同。例如,(2R,3R)-酒石酸 和 内消旋酒石酸 的熔点分别为 206°C 和 140°C,溶解度也不同。
② 化学性质:非对映异构体在与手性试剂和非手性试剂反应时,反应速率和产物分布都可能不同。这是因为非对映异构体分子的空间结构不同,导致反应活性位点周围的空间位阻和电子效应不同。
③ 旋光性:非对映异构体可能都具有旋光性,也可能都不具有旋光性,或者一个有旋光性,另一个没有旋光性。例如,(2R,3R)-酒石酸 和 (2S,3S)-酒石酸 具有旋光性,且旋光方向相反;而内消旋酒石酸 由于分子内部对称性,不具有旋光性。
4.3.3 顺反异构 (cis-trans Isomers)
顺反异构 (cis-trans isomers) 是一种特殊的非对映异构体,常见于环状化合物和含有双键的化合物中。顺反异构是由于环状结构或双键的限制旋转,导致取代基在空间排列上存在差异而产生的异构现象。
例如,1,2-二甲基环己烷 (1,2-dimethylcyclohexane) 存在顺式异构体 (cis-isomer) 和反式异构体 (trans-isomer):
1
CH3 CH3
2
/ \ / H3C---环己烷骨架---H H---环己烷骨架---CH3
3
\ / \ /
4
H H
5
6
顺式-1,2-二甲基环己烷 反式-1,2-二甲基环己烷
⚝ 顺式异构体 (cis-isomer):两个取代基位于环或双键的同一侧。
⚝ 反式异构体 (trans-isomer):两个取代基位于环或双键的两侧。
顺反异构体是非对映异构体,它们具有不同的物理性质和化学性质。例如,顺式-1,2-二氯乙烯 (cis-1,2-dichloroethene) 的沸点为 60°C,而反式-1,2-二氯乙烯 (trans-1,2-dichloroethene) 的沸点为 48°C。
⚝ 总结:
① 非对映异构体是立体异构体,但不是对映异构体。
② 非对映异构体通常含有两个或多个手性中心,且在至少一个手性中心上的构型不同。
③ 非对映异构体具有不同的物理性质和化学性质。
④ 顺反异构体是一种特殊的非对映异构体,常见于环状化合物和含有双键的化合物。
4.4 构型命名:R,S 命名法 (Configuration Nomenclature: R,S System)
4.4.1 Cahn-Ingold-Prelog (CIP) 规则
Cahn-Ingold-Prelog (CIP) 规则,也称为 顺序规则 (sequence rules),是一套用于确定手性中心取代基优先顺序的规则,是 R,S 命名法 的基础。CIP 规则主要包括以下步骤:
步骤 1:确定优先顺序 (Priority Assignment)
① 原子序数 (Atomic Number):比较直接连接到手性中心的四个取代基的第一个原子的原子序数。原子序数越大,优先顺序越高。
例如,-I > -Br > -Cl > -F > -OH > -NH2 > -CH3 > -H。
② 同位素 (Isotopes):如果第一个原子是同位素,则原子量 (atomic mass) 越大,优先顺序越高。例如,氘 (D) > 氢 (H)。
③ 连接原子相同:如果第一个原子相同,则比较第二个原子,依此类推,直到找到第一个不同之处。
例如,比较 -CH2OH 和 -CH3:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 第一个原子都是碳 (C)。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ -CH2OH 的第二个原子是氧 (O),-CH3 的第二个原子是氢 (H)。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 由于氧的原子序数大于氢,因此 -CH2OH > -CH3。
④ 重键 (Multiple Bonds):将重键视为与相同原子单键连接的等效基团。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 双键 C=O 视为与两个 -O 单键连接的碳原子: -C(O...) 等效于 -C(-O, -O, ...)。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 三键 C≡N 视为与三个 -N 单键连接的碳原子: -C(N...) 等效于 -C(-N, -N, -N, ...)。
步骤 2:空间排列 (Spatial Arrangement)
① 将手性分子空间取向,使得优先顺序最低的取代基 (第四优先基团) 指向远离观察者的方向(即指向纸面后方)。
② 其余三个取代基则位于朝向观察者的方向(即位于纸面前方)。
步骤 3:确定构型 (Configuration Determination)
① 从优先顺序最高的取代基 (第一优先基团) 开始,依次连接到第二优先基团,再到第三优先基团。
② 观察连接方向:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 如果连接方向为顺时针 (clockwise),则手性中心的构型为 R- (rectus)。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 如果连接方向为逆时针 (counterclockwise),则手性中心的构型为 S- (sinister)。
4.4.2 R,S 命名法的应用实例 (Examples of R,S Nomenclature)
例 1:乳酸 (Lactic Acid)
1
COOH (1)
2
|
3
H (4) - *C - OH (2)
4
|
5
CH3 (3)
① 确定优先顺序:
▮▮▮▮⚝ -COOH:第一个原子是碳 (C),连接 O, O, OH。
▮▮▮▮⚝ -OH:第一个原子是氧 (O)。
▮▮▮▮⚝ -CH3:第一个原子是碳 (C),连接 H, H, H。
▮▮▮▮⚝ -H:第一个原子是氢 (H)。
优先顺序:-OH (2) > -COOH (1) > -CH3 (3) > -H (4)。 更正:-OH (1) > -COOH (2) > -CH3 (3) > -H (4)
正确优先顺序:-OH (1) > -COOH (2) > -CH3 (3) > -H (4)。
② 空间排列:将 -H (第四优先基团) 指向纸面后方。
③ 确定构型:从 -OH (1) → -COOH (2) → -CH3 (3) 的连接方向为顺时针。
因此,该构型为 R-构型,命名为 (R)-乳酸。
例 2:(S)-2-氯丁烷 ((S)-2-Chlorobutane)
1
Cl (1)
2
|
3
H (4) - *C - CH2CH3 (2)
4
|
5
CH3 (3)
① 确定优先顺序:
▮▮▮▮⚝ -Cl:第一个原子是氯 (Cl)。
▮▮▮▮⚝ -CH2CH3 (乙基):第一个原子是碳 (C),第二个原子是碳 (C)。
▮▮▮▮⚝ -CH3 (甲基):第一个原子是碳 (C),第二个原子是氢 (H)。
▮▮▮▮⚝ -H:第一个原子是氢 (H)。
优先顺序:-Cl (1) > -CH2CH3 (2) > -CH3 (3) > -H (4)。
② 空间排列:将 -H (第四优先基团) 指向纸面后方。
③ 确定构型:从 -Cl (1) → -CH2CH3 (2) → -CH3 (3) 的连接方向为逆时针。
因此,该构型为 S-构型,命名为 (S)-2-氯丁烷。
⚝ 总结:
① R,S 命名法是用于确定手性中心绝对构型的系统方法。
② CIP 规则是 R,S 命名法的基础,用于确定取代基的优先顺序。
③ R- 构型表示顺时针连接,S- 构型表示逆时针连接。
④ R,S 命名法是目前最系统、最准确的对映异构体命名方法。
4.5 构象异构与立体异构的关系 (Relationship between Conformational and Stereoisomerism)
4.5.1 构象异构 (Conformational Isomerism)
构象异构 (conformational isomerism),也称为 旋转异构 (rotational isomerism) 或 构象 (conformations),是指由于单键旋转而产生的异构现象。构象异构体之间可以通过单键旋转相互转化,通常在室温下可以快速相互转变,因此构象异构体不是真正的异构体,而只是同一个分子的不同构象形式。
例如,乙烷 (ethane) 分子中的 C-C 单键可以旋转,产生不同的构象,如 重叠式构象 (eclipsed conformation) 和 交叉式构象 (staggered conformation)。交叉式构象能量较低,更稳定;重叠式构象能量较高,较不稳定。
1
H H
2
| |
3
H --- C --- C --- H (交叉式构象)
4
| |
5
H H
6
7
8
H H
9
| |
10
H --- C --- C --- H (重叠式构象)
11
| |
12
H H
构象异构体之间通常不能分离,因为它们之间的能垒较低,室温下即可快速相互转化。研究构象异构体主要通过光谱学方法(如 NMR)和理论计算。
4.5.2 立体异构 (Stereoisomerism)
立体异构 (stereoisomerism) 是指具有相同分子式和相同原子连接顺序,但原子在空间排列不同的异构现象。立体异构体不能通过单键旋转相互转化,它们是真正的异构体,可以相互分离。
立体异构主要分为两类:
① 对映异构 (enantiomerism):对映异构体互为镜像,不能重叠。
② 非对映异构 (diastereomerism):非对映异构体不是互为镜像,不能重叠。顺反异构是特殊的非对映异构。
4.5.3 构象异构与立体异构的区别与联系 (Differences and Relationships)
特征 | 构象异构 (Conformational Isomerism) | 立体异构 (Stereoisomerism) |
---|---|---|
成因 | 单键旋转 (Single bond rotation) | 空间排列不同 (Different spatial arrangement) |
相互转化 | 室温下可快速转化 (Rapid interconversion at room temperature) | 不能通过单键旋转转化 (Cannot interconvert by single bond rotation) |
是否可分离 | 通常不可分离 (Usually not separable) | 可以分离 (Separable) |
异构体类型 | 同一分子的不同构象形式 (Different conformations of the same molecule) | 真正的异构体 (True isomers) |
能量差异 | 能量差异较小 (Small energy difference) | 能量差异较大 (Larger energy difference) |
联系:
⚝ 构象异构和立体异构都涉及分子在三维空间中的排列。
⚝ 对于某些分子,构象异构和立体异构可能同时存在,例如环状化合物。环状化合物既存在构象异构(如椅式构象和船式构象),也可能存在立体异构(如顺反异构、对映异构)。
4.5.4 环状化合物中的应用 (Application in Cyclic Compounds)
在环状化合物中,构象异构和立体异构的关系更为复杂。例如,环己烷 (cyclohexane) 存在椅式构象和船式构象等构象异构体,椅式构象是环己烷最稳定的构象。
对于取代环己烷,例如甲基环己烷 (methylcyclohexane),甲基可以处于平伏键 (equatorial position) 或 直立键 (axial position)。平伏键构象更稳定,因为甲基处于平伏键时,空间位阻较小。
1
CH3 H
2
/ \ / 环己烷骨架---H 环己烷骨架---CH3
3
\ / \ /
4
H H
5
6
甲基平伏键构象 (equatorial) 甲基直立键构象 (axial)
对于二取代环己烷,例如 1,2-二甲基环己烷,既存在顺反异构,每种顺反异构体又可以有不同的构象异构体。例如,反式-1,2-二甲基环己烷 可以有 双平伏键构象 (diequatorial conformation) 和 双直立键构象 (diaxial conformation),双平伏键构象通常更稳定。
1
CH3 CH3
2
/ \ / H3C---环己烷骨架---H H---环己烷骨架---CH3
3
\ / \ /
4
H H
5
6
反式-1,2-二甲基环己烷 (双平伏键) 反式-1,2-二甲基环己烷 (双直立键)
理解构象异构和立体异构的关系,对于理解分子的三维结构、性质和反应性至关重要,特别是在环状化合物和生物分子化学中。
⚝ 总结:
① 构象异构是由于单键旋转产生的,立体异构是由于空间排列不同产生的。
② 构象异构体室温下可快速转化,立体异构体不能通过单键旋转转化。
③ 构象异构体通常不能分离,立体异构体可以分离。
④ 在环状化合物中,构象异构和立体异构可能同时存在,相互影响。
第五章 卤代烃和醇、醚 (Chapter 5 Haloalkanes, Alcohols, and Ethers)
5.1 卤代烃 (Haloalkanes)
5.1.1 卤代烃的分类和命名 (Classification and Nomenclature of Haloalkanes)
卤代烃 (Haloalkanes) 是指烃分子中的一个或多个氢原子被卤素原子 (Halogen atom, F, Cl, Br, I) 取代的化合物。根据卤素原子所连接的碳原子的类型,卤代烃可以分为以下几类:
① 分类 (Classification)
▮ 伯卤代烃 (Primary haloalkanes, 1°):卤素原子连接在一个伯碳原子 (Primary carbon atom) 上,即连接到一个只与一个其他碳原子相连的碳原子上。
\[ \mathrm{RCH_2-X} \quad (\text{其中 X = F, Cl, Br, I}) \]
例如:氯乙烷 (chloroethane, \( \mathrm{CH_3CH_2Cl} \))
▮ 仲卤代烃 (Secondary haloalkanes, 2°):卤素原子连接在一个仲碳原子 (Secondary carbon atom) 上,即连接到一个与两个其他碳原子相连的碳原子上。
\[ \mathrm{R_2CH-X} \quad (\text{其中 R = 烷基或芳基,X = F, Cl, Br, I}) \]
例如:2-溴丙烷 (2-bromopropane, \( \mathrm{CH_3CHBrCH_3} \))
▮ 叔卤代烃 (Tertiary haloalkanes, 3°):卤素原子连接在一个叔碳原子 (Tertiary carbon atom) 上,即连接到一个与三个其他碳原子相连的碳原子上。
\[ \mathrm{R_3C-X} \quad (\text{其中 R = 烷基或芳基,X = F, Cl, Br, I}) \]
例如:叔丁基氯 (tert-butyl chloride, 2-氯-2-甲基丙烷, \( \mathrm{(CH_3)_3CCl} \))
▮ 烯丙基卤代烃 (Allylic haloalkanes):卤素原子连接在与碳碳双键 (C=C double bond) 相邻的碳原子上。
\[ \mathrm{CH_2=CH-CH_2-X} \quad (\text{其中 X = F, Cl, Br, I}) \]
例如:氯丙烯 (allyl chloride, 3-氯丙烯, \( \mathrm{CH_2=CHCH_2Cl} \))
▮ 苄基卤代烃 (Benzylic haloalkanes):卤素原子连接在与苯环 (Benzene ring) 相邻的碳原子上。
\[ \mathrm{PhCH_2-X} \quad (\text{其中 Ph = 苯基, X = F, Cl, Br, I}) \]
例如:苄基氯 (benzyl chloride, 氯甲基苯, \( \mathrm{PhCH_2Cl} \))
▮ 乙烯基卤代烃 (Vinylic haloalkanes):卤素原子直接连接在碳碳双键的碳原子上。
\[ \mathrm{CH_2=CH-X} \quad (\text{其中 X = F, Cl, Br, I}) \]
例如:氯乙烯 (vinyl chloride, 氯乙烯, \( \mathrm{CH_2=CHCl} \))
▮ 芳基卤代烃 (Aryl halides):卤素原子直接连接在芳香环 (Aromatic ring) 的碳原子上。
\[ \mathrm{Ar-X} \quad (\text{其中 Ar = 芳基, X = F, Cl, Br, I}) \]
例如:氯苯 (chlorobenzene, \( \mathrm{C_6H_5Cl} \))
② 命名 (Nomenclature)
卤代烃的命名主要遵循 IUPAC 命名法 (IUPAC nomenclature)。常见的命名方法包括:
▮ 系统命名 (Systematic nomenclature):
▮▮▮▮ⓐ 选择含有卤素原子和尽可能多碳原子的最长碳链作为主链。
▮▮▮▮ⓑ 从离卤素原子或取代基较近的一端开始编号,确定卤素原子和其它取代基的位置。
▮▮▮▮ⓒ 将卤素原子作为取代基,名称为氟 (fluoro-)、氯 (chloro-)、溴 (bromo-)、碘 (iodo-),并按照字母顺序与其他取代基一起列出。
▮▮▮▮ⓓ 命名格式:取代基位置-取代基名称-主链名称。
例如:
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3CH_2Cl} \): 氯乙烷 (chloroethane)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3CHBrCH_3} \): 2-溴丙烷 (2-bromopropane)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{(CH_3)_3CCl} \): 2-氯-2-甲基丙烷 (2-chloro-2-methylpropane) 或 叔丁基氯 (tert-butyl chloride)
▮ 俗名 (Common nomenclature):对于结构简单的卤代烃,有时也使用俗名。
命名格式:卤素名称+烷基名称+卤 (halide)。
例如:
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3Cl} \): 氯甲烷 (methyl chloride)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3CH_2Br} \): 溴乙烷 (ethyl bromide)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{(CH_3)_2CHCl} \): 异丙基氯 (isopropyl chloride)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{(CH_3)_3CBr} \): 叔丁基溴 (tert-butyl bromide)
5.1.2 卤代烃的物理性质 (Physical Properties of Haloalkanes)
卤代烃的物理性质受到分子量、分子极性 (Molecular polarity) 和分子间作用力 (Intermolecular forces) 的影响。
① 沸点 (Boiling Point)
▮ 卤代烃的沸点通常比相应的烷烃高,因为卤代烃分子量较大,分子间作用力较强(偶极-偶极作用力 (dipole-dipole interactions) 和伦敦色散力 (London dispersion forces))。
▮ 对于相同的卤素原子,卤代烃的沸点随碳链增长而升高。
▮ 对于相同的烷基,卤代烃的沸点随卤素原子原子序数的增加而升高 (F < Cl < Br < I)。例如:\( \mathrm{CH_3F} \) < \( \mathrm{CH_3Cl} \) < \( \mathrm{CH_3Br} \) < \( \mathrm{CH_3I} \)。
▮ 同分异构体 (Isomers) 的卤代烃,支链越多,沸点越低,因为支链增加会降低分子间的接触面积,减弱分子间作用力。
② 熔点 (Melting Point)
▮ 卤代烃的熔点趋势与沸点相似,但分子形状的对称性对熔点影响较大。对称性好的分子,熔点相对较高。
③ 溶解度 (Solubility)
▮ 卤代烃是极性分子,但其极性不如醇和水,因此在水中的溶解度较低。低分子量的卤代烃在水中略有溶解,但随着碳链增长,溶解度迅速降低。
▮ 卤代烃通常可以溶解在有机溶剂 (Organic solvents) 中,如乙醚 (diethyl ether)、二氯甲烷 (dichloromethane) 和苯 (benzene) 等。
④ 密度 (Density)
▮ 氯代烃 (Chloroalkanes) 和氟代烃 (Fluoroalkanes) 的密度通常比水小。
▮ 溴代烃 (Bromoalkanes) 和碘代烃 (Iodoalkanes) 的密度通常比水大。
5.1.3 卤代烃的化学性质:亲核取代反应 (Nucleophilic Substitution Reactions, SN1, SN2)
卤代烃最重要的化学性质是亲核取代反应 (Nucleophilic Substitution Reactions) 和消除反应 (Elimination Reactions)。由于卤素原子具有电负性,C-X 键是极性键,碳原子带有部分正电荷,容易受到亲核试剂 (Nucleophile) 的进攻。
① 亲核取代反应 (SN)
亲核取代反应是指一个亲核试剂 (Nu:) 取代分子中离去基团 (Leaving group, L) 的反应。对于卤代烃,卤素原子通常作为离去基团。
\[ \mathrm{R-L + Nu^- \longrightarrow R-Nu + L^-} \]
卤代烃的亲核取代反应主要有两种机理:\( \mathrm{S_N2} \) 反应和 \( \mathrm{S_N1} \) 反应。
▮ \( \mathrm{S_N2} \) 反应 (双分子亲核取代反应, Bimolecular Nucleophilic Substitution)
\( \mathrm{S_N2} \) 反应是一步反应,反应速率与卤代烃和亲核试剂的浓度都成正比,属于二级反应 (Second-order reaction)。
⚝ 机理 (Mechanism):亲核试剂从卤代烃离去基团的背面进攻碳原子,同时 C-X 键断裂,C-Nu 键形成。过渡态 (Transition state) 是五配位 (pentacoordinate) 结构,碳原子同时与亲核试剂和离去基团部分成键。
\[ \mathrm{Nu^- + R-X \longrightarrow [Nu \cdots R \cdots X]^\ddagger \longrightarrow Nu-R + X^-} \]
1
graph LR
2
subgraph SN2 Reaction Mechanism
3
A[Nu-] -->|Attack from backside| B((Transition State))
4
B -->|C-X bond breaks, C-Nu bond forms| C[Nu-R + X-]
5
style B fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
6
end
⚝ 动力学 (Kinetics):二级反应,反应速率方程为:\( \mathrm{Rate = k[RX][Nu^-]} \)。
⚝ 立体化学 (Stereochemistry):若反应中心是手性碳原子 (Chiral carbon atom),\( \mathrm{S_N2} \) 反应会导致构型翻转 (Inversion of configuration),也称为瓦尔登翻转 (Walden inversion)。
⚝ 影响 \( \mathrm{S_N2} \) 反应速率的因素 (Factors Affecting \( \mathrm{S_N2} \) Reaction Rate):
▮▮▮▮ⓐ 底物结构 (Substrate structure):空间位阻 (Steric hindrance) 是 \( \mathrm{S_N2} \) 反应的重要影响因素。位阻越小,反应速率越快。反应活性顺序:伯卤代烃 > 仲卤代烃 >> 叔卤代烃。叔卤代烃由于空间位阻太大,几乎不发生 \( \mathrm{S_N2} \) 反应。
▮▮▮▮ⓑ 亲核试剂 (Nucleophile):亲核性 (Nucleophilicity) 强的亲核试剂有利于 \( \mathrm{S_N2} \) 反应。一般来说,负离子亲核试剂比中性分子亲核试剂亲核性强;周期表中,同一周期元素,亲核性随电负性降低而增强;同一族元素,亲核性在极性溶剂中通常随原子半径增大而增强。
▮▮▮▮ⓒ 离去基团 (Leaving group):离去基团离去能力越强,\( \mathrm{S_N2} \) 反应速率越快。弱碱是好的离去基团。卤素离去能力顺序:\( \mathrm{I^- > Br^- > Cl^- >> F^-} \)。
▮▮▮▮ⓓ 溶剂 (Solvent):极性非质子溶剂 (Polar aprotic solvents) 有利于 \( \mathrm{S_N2} \) 反应,如丙酮 (acetone)、二甲基亚砜 (DMSO)、二甲基甲酰胺 (DMF) 等。极性非质子溶剂可以有效地溶解离子型亲核试剂,并且不会像质子溶剂那样通过氢键 (Hydrogen bond) 溶剂化 (Solvation) 亲核试剂,从而增强亲核试剂的亲核性。
▮ \( \mathrm{S_N1} \) 反应 (单分子亲核取代反应, Unimolecular Nucleophilic Substitution)
\( \mathrm{S_N1} \) 反应是两步反应,反应速率只与卤代烃的浓度成正比,属于一级反应 (First-order reaction)。
⚝ 机理 (Mechanism):
第一步:卤代烃自发解离,C-X 键断裂,生成碳正离子 (Carbocation) 中间体和离去基团。这一步是决速步骤 (Rate-determining step)。
第二步:碳正离子快速与亲核试剂结合,形成产物。
\[ \begin{aligned} & \mathrm{R-X \xrightarrow{\text{slow}} R^+ + X^-} \\ & \mathrm{R^+ + Nu^- \xrightarrow{\text{fast}} R-Nu} \end{aligned} \]
1
graph LR
2
subgraph SN1 Reaction Mechanism
3
A[R-X] -->|Slow, C-X bond breaks| B[R+ + X-]
4
B -->|Fast, Nu- attack| C[R-Nu]
5
style B fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
6
end
⚝ 动力学 (Kinetics):一级反应,反应速率方程为:\( \mathrm{Rate = k[RX]} \)。
⚝ 立体化学 (Stereochemistry):若反应中心是手性碳原子,由于碳正离子是平面正三角形结构,亲核试剂可以从碳正离子的两侧进攻,导致产物构型外消旋化 (Racemization),得到外消旋体 (Racemate) 或部分外消旋体。
⚝ 影响 \( \mathrm{S_N1} \) 反应速率的因素 (Factors Affecting \( \mathrm{S_N1} \) Reaction Rate):
▮▮▮▮ⓐ 底物结构 (Substrate structure):碳正离子的稳定性是 \( \mathrm{S_N1} \) 反应的关键。碳正离子越稳定,\( \mathrm{S_N1} \) 反应速率越快。碳正离子稳定性顺序:叔碳正离子 > 仲碳正离子 >> 伯碳正离子 > 甲基碳正离子。因此,叔卤代烃最容易发生 \( \mathrm{S_N1} \) 反应,伯卤代烃和甲基卤代烃几乎不发生 \( \mathrm{S_N1} \) 反应。
▮▮▮▮ⓑ 离去基团 (Leaving group):与 \( \mathrm{S_N2} \) 反应类似,离去基团离去能力越强,\( \mathrm{S_N1} \) 反应速率越快。
▮▮▮▮ⓒ 亲核试剂 (Nucleophile):亲核试剂的亲核性对 \( \mathrm{S_N1} \) 反应速率影响不大,因为亲核试剂参与的是快速的第二步反应。但亲核试剂的浓度增加会略微提高反应速率。
▮▮▮▮ⓓ 溶剂 (Solvent):极性质子溶剂 (Polar protic solvents) 有利于 \( \mathrm{S_N1} \) 反应,如水 (water)、醇 (alcohol)、羧酸 (carboxylic acid) 等。极性质子溶剂可以通过溶剂化作用 (Solvation) 稳定碳正离子中间体和离去基团,降低反应的活化能 (Activation energy),促进 \( \mathrm{S_N1} \) 反应的进行。
② \( \mathrm{S_N1} \) 和 \( \mathrm{S_N2} \) 反应的竞争 (Competition between \( \mathrm{S_N1} \) and \( \mathrm{S_N2} \) Reactions)
卤代烃发生亲核取代反应时,\( \mathrm{S_N1} \) 和 \( \mathrm{S_N2} \) 反应常常是竞争关系,具体反应机理取决于反应条件和底物结构。
因素 (Factor) | \( \mathrm{S_N2} \) | \( \mathrm{S_N1} \) |
---|---|---|
底物结构 (Substrate) | 伯卤代烃 > 仲卤代烃 >> 叔卤代烃 | 叔卤代烃 > 仲卤代烃 >> 伯卤代烃 |
亲核试剂 (Nucleophile) | 强亲核试剂有利于 | 亲核试剂强度影响小 |
离去基团 (Leaving group) | 好的离去基团均可 | 好的离去基团均可 |
溶剂 (Solvent) | 极性非质子溶剂 (Polar aprotic solvents) 有利于 | 极性质子溶剂 (Polar protic solvents) 有利于 |
反应步骤 (Reaction steps) | 一步反应 (One-step) | 两步反应 (Two-step) |
动力学 (Kinetics) | 二级反应 (Second-order) | 一级反应 (First-order) |
立体化学 (Stereochemistry) | 构型翻转 (Inversion of configuration) | 外消旋化 (Racemization) |
中间体 (Intermediate) | 无中间体,只有过渡态 (Transition state) | 碳正离子中间体 (Carbocation intermediate) |
5.1.4 卤代烃的化学性质:消除反应 (Elimination Reactions, E1, E2)
卤代烃在强碱 (Strong base) 或加热条件下,可以发生消除反应 (Elimination Reactions),生成烯烃 (Alkenes)。消除反应也主要有两种机理:\( \mathrm{E2} \) 反应和 \( \mathrm{E1} \) 反应。
① \( \mathrm{E2} \) 反应 (双分子消除反应, Bimolecular Elimination)
\( \mathrm{E2} \) 反应是一步反应,反应速率与卤代烃和碱的浓度都成正比,属于二级反应。
⚝ 机理 (Mechanism):碱进攻与离去基团相邻的碳原子上的氢原子 (β-氢原子),同时 C-H 键断裂,C-C π 键形成,C-X 键断裂,生成烯烃、质子化的碱和卤离子。\( \mathrm{E2} \) 反应通常是协同反应 (concerted reaction),即所有成键和断键过程同时发生。
\[ \mathrm{B^- + H-C_\beta-C_\alpha-X \longrightarrow [B \cdots H \cdots C_\beta \cdots C_\alpha \cdots X]^\ddagger \longrightarrow B-H + C_\beta=C_\alpha + X^-} \]
1
graph LR
2
subgraph E2 Reaction Mechanism
3
A[B-] -->|Attack β-H, C-H bond breaks| B((Transition State))
4
B -->|C=C π bond forms, C-X bond breaks| C[B-H + C=C + X-]
5
style B fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
6
end
⚝ 动力学 (Kinetics):二级反应,反应速率方程为:\( \mathrm{Rate = k[RX][B^-]} \)。
⚝ 立体化学 (Stereochemistry):\( \mathrm{E2} \) 反应通常是反式消除 (anti-elimination),即离去基团和 β-氢原子在同一平面的反式位置时,反应速率最快。对于环状化合物,离去基团和 β-氢原子需要处于反式共平面 (anti-coplanar) 位置,通常是反式重叠式构象 (anti-periplanar conformation)。
⚝ 区域选择性 (Regioselectivity):\( \mathrm{E2} \) 反应通常遵循扎伊采夫规则 (Zaitsev's rule),即主要产物是取代基较多的烯烃(热力学稳定产物)。但当碱体积较大或底物位阻较大时,也可能得到霍夫曼产物 (Hofmann product),即取代基较少的烯烃(动力学产物)。
⚝ 影响 \( \mathrm{E2} \) 反应速率的因素 (Factors Affecting \( \mathrm{E2} \) Reaction Rate):
▮▮▮▮ⓐ 底物结构 (Substrate structure):位阻较小的卤代烃有利于 \( \mathrm{E2} \) 反应。反应活性顺序:叔卤代烃 > 仲卤代烃 > 伯卤代烃。
▮▮▮▮ⓑ 碱 (Base):强碱有利于 \( \mathrm{E2} \) 反应,如氢氧化钠 (NaOH)、氢氧化钾 (KOH)、乙醇钠 (NaOEt)、叔丁醇钾 (t-BuOK) 等。
▮▮▮▮ⓒ 离去基团 (Leaving group):好的离去基团有利于 \( \mathrm{E2} \) 反应。
▮▮▮▮ⓓ 溶剂 (Solvent):极性较弱的溶剂有利于 \( \mathrm{E2} \) 反应,因为可以增强碱的碱性。
② \( \mathrm{E1} \) 反应 (单分子消除反应, Unimolecular Elimination)
\( \mathrm{E1} \) 反应是两步反应,反应速率只与卤代烃的浓度成正比,属于一级反应。
⚝ 机理 (Mechanism):
第一步:卤代烃自发解离,生成碳正离子中间体和离去基团。这一步是决速步骤。
第二步:溶剂分子或弱碱夺取碳正离子相邻碳原子上的质子 (β-质子),形成碳碳双键,生成烯烃。
\[ \begin{aligned} & \mathrm{R-X \xrightarrow{\text{slow}} R^+ + X^-} \\ & \mathrm{R^+ \xrightarrow{\text{fast}} \text{烯烃} + H^+} \end{aligned} \]
1
graph LR
2
subgraph E1 Reaction Mechanism
3
A[R-X] -->|Slow, C-X bond breaks| B[R+ + X-]
4
B -->|Fast, β-H removal| C[Alkene + H+]
5
style B fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
6
end
⚝ 动力学 (Kinetics):一级反应,反应速率方程为:\( \mathrm{Rate = k[RX]} \)。
⚝ 立体化学 (Stereochemistry):\( \mathrm{E1} \) 反应不是立体专一性反应 (stereospecific reaction),产物烯烃的顺反异构体 (cis-trans isomers) 通常都有生成,但热力学更稳定的反式异构体 (trans isomer) 往往是主要产物。
⚝ 区域选择性 (Regioselectivity):\( \mathrm{E1} \) 反应也通常遵循扎伊采夫规则,主要产物是取代基较多的烯烃。
⚝ 影响 \( \mathrm{E1} \) 反应速率的因素 (Factors Affecting \( \mathrm{E1} \) Reaction Rate):
▮▮▮▮ⓐ 底物结构 (Substrate structure):碳正离子的稳定性是 \( \mathrm{E1} \) 反应的关键。叔卤代烃最容易发生 \( \mathrm{E1} \) 反应,反应活性顺序与 \( \mathrm{S_N1} \) 反应类似:叔卤代烃 > 仲卤代烃 >> 伯卤代烃。
▮▮▮▮ⓑ 离去基团 (Leaving group):好的离去基团有利于 \( \mathrm{E1} \) 反应。
▮▮▮▮ⓒ 碱 (Base):碱性强弱对 \( \mathrm{E1} \) 反应速率影响不大,因为碱参与的是快速的第二步反应。通常使用弱碱或溶剂分子作为碱。
▮▮▮▮ⓓ 溶剂 (Solvent):极性质子溶剂有利于 \( \mathrm{E1} \) 反应,原因与 \( \mathrm{S_N1} \) 反应类似。
③ \( \mathrm{E1} \) 和 \( \mathrm{E2} \) 反应的竞争 (Competition between \( \mathrm{E1} \) and \( \mathrm{E2} \) Reactions)
卤代烃发生消除反应时,\( \mathrm{E1} \) 和 \( \mathrm{E2} \) 反应也常常是竞争关系,具体反应机理取决于反应条件和底物结构。
因素 (Factor) | \( \mathrm{E2} \) | \( \mathrm{E1} \) |
---|---|---|
底物结构 (Substrate) | 叔卤代烃 > 仲卤代烃 > 伯卤代烃 | 叔卤代烃 > 仲卤代烃 >> 伯卤代烃 |
碱 (Base) | 强碱有利于 | 弱碱或溶剂分子即可 |
离去基团 (Leaving group) | 好的离去基团均可 | 好的离去基团均可 |
溶剂 (Solvent) | 极性较弱溶剂 | 极性质子溶剂 |
反应步骤 (Reaction steps) | 一步反应 (One-step) | 两步反应 (Two-step) |
动力学 (Kinetics) | 二级反应 (Second-order) | 一级反应 (First-order) |
立体化学 (Stereochemistry) | 通常反式消除 (Anti-elimination) | 非立体专一性 (Non-stereospecific) |
中间体 (Intermediate) | 无中间体,只有过渡态 (Transition state) | 碳正离子中间体 (Carbocation intermediate) |
④ \( \mathrm{S_N} \) 和 \( \mathrm{E} \) 反应的竞争 (Competition between \( \mathrm{S_N} \) and \( \mathrm{E} \) Reactions)
亲核取代反应和消除反应常常同时发生,竞争底物。反应条件和底物结构决定了主要反应类型。
⚝ 主要影响因素 (Main Factors):
▮▮▮▮ⓐ 底物结构 (Substrate structure):
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 伯卤代烃:主要发生 \( \mathrm{S_N2} \) 反应,消除反应较慢。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 仲卤代烃:可以发生 \( \mathrm{S_N2} \)、\( \mathrm{S_N1} \)、\( \mathrm{E2} \)、\( \mathrm{E1} \) 反应,具体取决于反应条件。低温、弱碱/亲核试剂有利于 \( \mathrm{S_N} \) 反应,高温、强碱有利于 \( \mathrm{E} \) 反应。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 叔卤代烃:主要发生 \( \mathrm{S_N1} \) 和 \( \mathrm{E1} \) 反应,\( \mathrm{E2} \) 反应也较快,但 \( \mathrm{S_N2} \) 反应由于位阻几乎不发生。
▮▮▮▮ⓑ 亲核试剂/碱 (Nucleophile/Base):
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 强亲核试剂、弱碱:有利于 \( \mathrm{S_N} \) 反应。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 强碱、弱亲核试剂:有利于 \( \mathrm{E} \) 反应。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 既是强亲核试剂又是强碱:如 \( \mathrm{OH^-} \)、\( \mathrm{RO^-} \),则 \( \mathrm{S_N} \) 和 \( \mathrm{E} \) 反应都可能发生,产物是取代产物和消除产物的混合物。
▮▮▮▮ⓒ 反应条件 (Reaction conditions):
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 低温:有利于取代反应,不利于消除反应。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 高温:有利于消除反应,不利于取代反应。
5.2 醇 (Alcohols)
5.2.1 醇的分类和命名 (Classification and Nomenclature of Alcohols)
醇 (Alcohols) 是指含有羟基 (-OH) 官能团的有机化合物。根据羟基所连接的碳原子的类型,醇可以分为以下几类:
① 分类 (Classification)
▮ 伯醇 (Primary alcohols, 1°):羟基连接在一个伯碳原子上。
\[ \mathrm{RCH_2-OH} \]
例如:乙醇 (ethanol, \( \mathrm{CH_3CH_2OH} \))
▮ 仲醇 (Secondary alcohols, 2°):羟基连接在一个仲碳原子上。
\[ \mathrm{R_2CH-OH} \]
例如:异丙醇 (isopropyl alcohol, 2-丙醇, \( \mathrm{CH_3CH(OH)CH_3} \))
▮ 叔醇 (Tertiary alcohols, 3°):羟基连接在一个叔碳原子上。
\[ \mathrm{R_3C-OH} \]
例如:叔丁醇 (tert-butyl alcohol, 2-甲基-2-丙醇, \( \mathrm{(CH_3)_3COH} \))
▮ 烯丙醇 (Allylic alcohols):羟基连接在与碳碳双键相邻的碳原子上。
\[ \mathrm{CH_2=CH-CH_2-OH} \]
例如:烯丙醇 (allyl alcohol, 3-丙烯-1-醇, \( \mathrm{CH_2=CHCH_2OH} \))
▮ 苄醇 (Benzylic alcohols):羟基连接在与苯环相邻的碳原子上。
\[ \mathrm{PhCH_2-OH} \]
例如:苄醇 (benzyl alcohol, 苯甲醇, \( \mathrm{PhCH_2OH} \))
② 命名 (Nomenclature)
醇的命名也主要遵循 IUPAC 命名法。
▮ 系统命名 (Systematic nomenclature):
▮▮▮▮ⓐ 选择含有羟基和尽可能多碳原子的最长碳链作为主链。
▮▮▮▮ⓑ 将“-烷” (alkane) 词尾改为 “-醇” (alkanol)。
▮▮▮▮ⓒ 从离羟基较近的一端开始编号,确定羟基和其它取代基的位置。羟基的位置号尽可能小。
▮▮▮▮ⓓ 命名格式:取代基位置-取代基名称-主链名称-醇的位置-醇。
例如:
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3CH_2OH} \): 乙醇 (ethanol)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3CH(OH)CH_3} \): 丙-2-醇 (propan-2-ol) 或 2-丙醇 (2-propanol)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{(CH_3)_3COH} \): 2-甲基丙-2-醇 (2-methylpropan-2-ol) 或 2-甲基-2-丙醇 (2-methyl-2-propanol)
▮ 俗名 (Common nomenclature):对于结构简单的醇,有时也使用俗名。
命名格式:醇基名称+醇 (alcohol)。
例如:
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3OH} \): 甲醇 (methyl alcohol)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3CH_2OH} \): 乙醇 (ethyl alcohol)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{(CH_3)_2CHOH} \): 异丙醇 (isopropyl alcohol)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{(CH_3)_3COH} \): 叔丁醇 (tert-butyl alcohol)
5.2.2 醇的物理性质 (Physical Properties of Alcohols)
醇的物理性质主要受羟基的影响,羟基是极性很强的官能团,并且可以形成氢键。
① 沸点 (Boiling Point)
▮ 醇的沸点比相应的烷烃和卤代烃高得多,因为醇分子之间可以通过氢键形成缔合 (Association),需要更多的能量才能克服分子间作用力。
▮ 对于相同的醇,沸点随碳链增长而升高。
▮ 同分异构体的醇,支链越多,沸点越低,原因与卤代烃类似。
▮ 伯醇 > 仲醇 > 叔醇的沸点趋势,虽然氢键强度略有差异,但主要还是分子形状和范德华力的影响。
② 熔点 (Melting Point)
▮ 醇的熔点趋势与沸点相似,氢键和分子形状对称性共同影响熔点。
③ 溶解度 (Solubility)
▮ 低分子量的醇 (如甲醇、乙醇、丙醇) 可以与水以任意比例互溶,因为醇分子可以通过羟基与水分子形成氢键。
▮ 随着碳链增长,醇的溶解度在水中迅速降低,因为烷基疏水性 (hydrophobic) 增加,氢键作用相对减弱。
▮ 醇可以溶解在许多有机溶剂中。
④ 酸性和碱性 (Acidity and Basicity)
▮ 醇是弱酸,羟基上的氢原子具有一定的酸性,可以与活泼金属 (如钠 Na、钾 K) 或强碱 (如氢化钠 NaH、格氏试剂 RMgX) 反应,生成醇盐 (Alkoxide) 和氢气。
\[ \mathrm{2R-OH + 2Na \longrightarrow 2R-ONa + H_2 \uparrow} \]
\[ \mathrm{R-OH + NaH \longrightarrow R-ONa + H_2 \uparrow} \]
\[ \mathrm{R-OH + RMgX \longrightarrow R-OMgX + R-H} \]
醇的酸性比水弱,但比炔烃和氨强。醇的酸性受取代基的影响,吸电子基 (Electron-withdrawing group) 增强酸性,给电子基 (Electron-donating group) 降低酸性。
酸性顺序:甲醇 > 伯醇 > 仲醇 > 叔醇。
▮ 醇是弱碱,羟基上的氧原子具有孤对电子,可以与强酸 (如氢卤酸 HX、硫酸 \( \mathrm{H_2SO_4} \)) 反应,质子化 (Protonation) 生成鎓盐 (Oxonium salt)。
\[ \mathrm{R-OH + HX \rightleftharpoons R-OH_2^+ + X^-} \]
\[ \mathrm{R-OH + H_2SO_4 \rightleftharpoons R-OH_2^+ + HSO_4^-} \]
5.2.3 醇的重要反应 (Important Reactions of Alcohols)
醇的化学性质主要由羟基决定,羟基可以发生多种类型的反应,包括:
① 氧化反应 (Oxidation Reactions)
醇可以被氧化剂 (Oxidizing agent) 氧化,氧化产物取决于醇的类型和氧化剂的强度。
▮ 伯醇的氧化 (Oxidation of primary alcohols):
▮▮▮▮⚝ 弱氧化剂 (Weak oxidizing agents),如吡啶氯铬酸盐 (PCC):将伯醇氧化为醛 (Aldehyde)。反应停留在醛阶段,不会进一步氧化为羧酸 (Carboxylic acid)。
\[ \mathrm{RCH_2OH \xrightarrow{PCC} RCHO} \]
▮▮▮▮⚝ 强氧化剂 (Strong oxidizing agents),如高锰酸钾 (\( \mathrm{KMnO_4} \))、重铬酸钾 (\( \mathrm{K_2Cr_2O_7} \))、三氧化铬 (\( \mathrm{CrO_3} \)):将伯醇氧化为羧酸。反应先生成醛,醛再进一步氧化为羧酸。
\[ \mathrm{RCH_2OH \xrightarrow{[O]} RCOOH} \]
▮ 仲醇的氧化 (Oxidation of secondary alcohols):
▮▮▮▮⚝ 无论使用弱氧化剂还是强氧化剂,仲醇都被氧化为酮 (Ketone)。酮不能进一步被氧化。
\[ \mathrm{R_2CHOH \xrightarrow{[O]} R_2C=O} \]
▮ 叔醇的氧化 (Oxidation of tertiary alcohols):
▮▮▮▮⚝ 叔醇由于没有 α-氢原子 (α-hydrogen atom),通常不能被氧化剂氧化。在强氧化剂和高温条件下,可能会发生碳链断裂的复杂氧化反应。
② 酯化反应 (Esterification Reactions)
醇可以与羧酸或羧酸衍生物 (Carboxylic acid derivatives) 反应,生成酯 (Ester)。
▮ 醇与羧酸的酯化反应 (Fischer esterification):在酸催化 (Acid catalysis) 下,醇与羧酸反应生成酯和水。反应是可逆反应,通常使用过量的醇或移除水来提高酯的产率。
\[ \mathrm{RCOOH + R'OH \xrightarrow{H^+} RCOOR' + H_2O} \]
▮▮▮▮⚝ 机理 (Mechanism):酸催化酯化反应是典型的亲核酰基取代反应 (Nucleophilic acyl substitution)。
▮▮▮▮ⓐ 羧酸羰基氧原子质子化,增强羰基碳原子的亲电性。
▮▮▮▮ⓑ 醇羟基氧原子进攻质子化的羰基碳原子,形成四面体中间体 (Tetrahedral intermediate)。
▮▮▮▮ⓒ 质子转移 (Proton transfer)。
▮▮▮▮ⓓ 消除水分子,形成酯。
▮▮▮▮ⓔ 去质子化,得到最终酯产物。
1
graph LR
2
subgraph Fischer Esterification Mechanism
3
A[RCOOH + H+] --> B{质子化羰基氧 (Protonated carbonyl oxygen)}
4
B --> C{醇进攻羰基碳 (Alcohol attack carbonyl carbon)}
5
C --> D{四面体中间体 (Tetrahedral intermediate)}
6
D --> E{质子转移 (Proton transfer)}
7
E --> F{消除水分子 (Elimination of water)}
8
F --> G{酯鎓离子 (Ester oxonium ion)}
9
G -->|去质子化 (-H+)| H[RCOOR']
10
style B fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
11
style D fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
12
style G fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
13
end
▮ 醇与酰氯 (Acyl chloride) 或酸酐 (Acid anhydride) 的酯化反应:醇与酰氯或酸酐反应,可以快速、定量地生成酯。反应通常不需要酸催化,因为酰氯和酸酐的反应活性很高。
\[ \mathrm{RCOCl + R'OH \longrightarrow RCOOR' + HCl} \]
\[ \mathrm{(RCO)_2O + R'OH \longrightarrow RCOOR' + RCOOH} \]
③ 脱水反应 (Dehydration Reactions)
醇在酸催化和加热条件下,可以发生脱水反应,生成烯烃或醚。
▮ 醇的分子内脱水 (Intramolecular dehydration):在浓硫酸 (Concentrated sulfuric acid) 或磷酸 (phosphoric acid) 催化和较高温度下 (170-180°C),醇发生分子内脱水,生成烯烃。反应机理类似于 \( \mathrm{E1} \) 消除反应。
\[ \mathrm{RCH_2CH_2OH \xrightarrow{H^+, \Delta} RCH=CH_2 + H_2O} \]
▮▮▮▮⚝ 机理 (Mechanism):
▮▮▮▮ⓐ 醇羟基氧原子质子化,形成鎓盐,增强离去能力。
▮▮▮▮ⓑ C-O 键断裂,生成碳正离子中间体和水分子。
▮▮▮▮ⓒ 碳正离子失去 β-质子,形成碳碳双键,生成烯烃。
1
graph LR
2
subgraph Alcohol Dehydration to Alkene (E1)
3
A[R-CH2-CH2-OH + H+] --> B{羟基质子化 (Protonation of hydroxyl group)}
4
B --> C{C-O 键断裂,生成碳正离子 (C-O bond breaks, carbocation formation)}
5
C --> D{失去 β-质子 (β-proton removal)}
6
D --> E[R-CH=CH2 + H2O]
7
style B fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
8
style C fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
9
end
脱水反应的区域选择性遵循扎伊采夫规则,主要产物是取代基较多的烯烃。脱水反应的活性顺序:叔醇 > 仲醇 > 伯醇,与碳正离子的稳定性顺序一致。
▮ 醇的分子间脱水 (Intermolecular dehydration):在较低温度下 (140°C 左右),醇在酸催化下发生分子间脱水,生成对称醚 (Symmetrical ether)。反应机理类似于 \( \mathrm{S_N2} \) 反应。
\[ \mathrm{2R-OH \xrightarrow{H^+, \Delta} R-O-R + H_2O} \]
▮▮▮▮⚝ 机理 (Mechanism):
▮▮▮▮ⓐ 醇羟基氧原子质子化,形成鎓盐。
▮▮▮▮ⓑ 另一个醇分子作为亲核试剂,进攻质子化的醇,发生 \( \mathrm{S_N2} \) 反应,取代水分子,形成醚鎓离子。
▮▮▮▮ⓒ 去质子化,得到最终醚产物。
1
graph LR
2
subgraph Alcohol Dehydration to Ether (SN2)
3
A[R-OH + H+] --> B{羟基质子化 (Protonation of hydroxyl group)}
4
B --> C{另一醇分子进攻 (Another alcohol attack)}
5
C --> D{醚鎓离子 (Ether oxonium ion)}
6
D -->|去质子化 (-H+)| E[R-O-R + H2O]
7
style B fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
8
style C fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
9
style D fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
10
end
分子间脱水反应主要适用于制备对称醚,不对称醚 (Unsymmetrical ether) 的制备通常使用威廉姆逊醚合成法 (Williamson ether synthesis)。
④ 与氢卤酸的反应 (Reactions with hydrogen halides)
醇可以与氢卤酸 (HX, X=Cl, Br, I) 反应,生成卤代烃和水。反应活性顺序:\( \mathrm{HI > HBr > HCl >> HF} \)。反应活性顺序:叔醇 > 仲醇 > 伯醇 > 甲醇。
▮ 叔醇、仲醇与氢卤酸的反应:反应机理为 \( \mathrm{S_N1} \) 反应。
\[ \mathrm{R-OH + HX \longrightarrow R-X + H_2O} \]
▮▮▮▮⚝ 机理 (Mechanism):
▮▮▮▮ⓐ 醇羟基氧原子质子化。
▮▮▮▮ⓑ C-O 键断裂,生成碳正离子中间体和水分子。
▮▮▮▮ⓒ 卤离子 (X-) 作为亲核试剂进攻碳正离子,形成卤代烃。
1
graph LR
2
subgraph Alcohol Reaction with HX (SN1)
3
A[R-OH + HX] --> B{羟基质子化 (Protonation of hydroxyl group)}
4
B --> C{C-O 键断裂,生成碳正离子 (C-O bond breaks, carbocation formation)}
5
C --> D{卤离子进攻 (Halide ion attack)}
6
D --> E[R-X + H2O]
7
style B fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
8
style C fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
9
end
▮ 伯醇、甲醇与氢卤酸的反应:反应机理为 \( \mathrm{S_N2} \) 反应,特别是与 \( \mathrm{HCl} \) 或 \( \mathrm{HBr} \) 反应时,常需要路易斯酸 (Lewis acid) 催化剂,如氯化锌 (\( \mathrm{ZnCl_2} \))。
\[ \mathrm{RCH_2OH + HX \xrightarrow{ZnCl_2} RCH_2X + H_2O} \]
▮▮▮▮⚝ 机理 (Mechanism):
▮▮▮▮ⓐ 羟基质子化或与路易斯酸络合,增强离去能力。
▮▮▮▮ⓑ 卤离子从背面进攻碳原子,同时 C-O 键断裂,C-X 键形成,发生 \( \mathrm{S_N2} \) 反应。
1
graph LR
2
subgraph Alcohol Reaction with HX (SN2)
3
A[R-CH2-OH + HX] --> B{羟基质子化/路易斯酸络合 (Protonation/Lewis acid complexation)}
4
B --> C{卤离子背面进攻 (Halide ion backside attack)}
5
C --> D[R-CH2-X + H2O]
6
style B fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
7
end
⑤ 与卤化试剂的反应 (Reactions with halogenating reagents)
为了避免使用强酸条件,可以使用一些温和的卤化试剂将醇转化为卤代烃,如亚硫酰氯 (\( \mathrm{SOCl_2} \))、三溴化磷 (\( \mathrm{PBr_3} \))、五氯化磷 (\( \mathrm{PCl_5} \)) 等。
▮ 与亚硫酰氯 (\( \mathrm{SOCl_2} \)) 的反应:将醇转化为氯代烃,副产物是气体 \( \mathrm{SO_2} \) 和 \( \mathrm{HCl} \),易于除去,产率高,条件温和。
\[ \mathrm{R-OH + SOCl_2 \longrightarrow R-Cl + SO_2 \uparrow + HCl \uparrow} \]
▮ 与三溴化磷 (\( \mathrm{PBr_3} \)) 的反应:将醇转化为溴代烃,条件温和,产率较高。
\[ \mathrm{3R-OH + PBr_3 \longrightarrow 3R-Br + H_3PO_3} \]
▮ 与五氯化磷 (\( \mathrm{PCl_5} \)) 的反应:将醇转化为氯代烃,反应剧烈,产率高,但副产物 \( \mathrm{POCl_3} \) 较难除去。
\[ \mathrm{R-OH + PCl_5 \longrightarrow R-Cl + POCl_3 + HCl} \]
5.3 醚 (Ethers)
5.3.1 醚的命名和结构 (Nomenclature and Structure of Ethers)
醚 (Ethers) 是指含有醚键 (Ether linkage, -O-) 的有机化合物,通式为 \( \mathrm{R-O-R'} \),其中 R 和 R' 可以是烷基或芳基。
① 命名 (Nomenclature)
醚的命名方法主要有两种:系统命名和俗名。
▮ 系统命名 (Systematic nomenclature):将醚看作是烷氧基烷烃 (Alkoxyalkane) 或烷氧基芳烃 (Alkoxyarene)。选择较长的烷基链或芳基作为主链,较短的烷基链作为烷氧基取代基。
命名格式:烷氧基-烷烃 或 烷氧基-芳烃。
例如:
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3-O-CH_3} \): 甲氧基甲烷 (methoxymethane)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3-CH_2-O-CH_3} \): 甲氧基乙烷 (methoxyethane)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3-O-C_6H_5} \): 甲氧基苯 (methoxybenzene) (俗名:苯甲醚, anisole)
▮ 俗名 (Common nomenclature):对于结构简单的醚,常用俗名。将连接在氧原子上的两个基团名称按字母顺序排列,后面加上 “醚” 字。
命名格式:较小基团名称-较大基团名称 醚。
例如:
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3-O-CH_3} \): 二甲醚 (dimethyl ether)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3-CH_2-O-CH_3} \): 乙基甲基醚 (ethyl methyl ether)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3-CH_2-O-CH_2-CH_3} \): 二乙醚 (diethyl ether)
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{C_6H_5-O-C_6H_5} \): 二苯醚 (diphenyl ether)
▮▮▮▮⚝ 环醚 (Cyclic ether):环醚的命名通常基于杂环化合物的命名规则。常见的环醚如环氧乙烷 (epoxide, oxirane)、四氢呋喃 (THF, tetrahydrofuran)、二噁烷 (dioxane) 等。
② 结构 (Structure)
醚的结构特点是含有 C-O-C 键。氧原子以 \( \mathrm{sp^3} \) 杂化轨道成键,键角略小于理想的四面体角 109.5°,约为 110° 左右,因为氧原子上的两对孤对电子之间的斥力略大于成键电子对之间的斥力。C-O 键是极性键,醚分子具有一定的偶极矩 (Dipole moment)。
5.3.2 醚的物理性质 (Physical Properties of Ethers)
醚的物理性质受到醚键和分子间作用力的影响。
① 沸点 (Boiling Point)
▮ 醚的沸点比相应的烷烃高,但比相应的醇低。醚分子之间不能形成氢键(除了环醚可以作为氢键受体),分子间作用力主要是偶极-偶极作用力和伦敦色散力,比醇的氢键作用弱,但比烷烃的伦敦色散力强。
▮ 对于分子量相近的醇和醚,醇的沸点远高于醚。例如,乙醇 (ethanol, \( \mathrm{CH_3CH_2OH} \)) 沸点 78°C,二甲醚 (dimethyl ether, \( \mathrm{CH_3OCH_3} \)) 沸点 -24°C。
▮ 醚的沸点随分子量增加而升高。
② 熔点 (Melting Point)
▮ 醚的熔点趋势与沸点相似,分子形状对称性对熔点影响较大。
③ 溶解度 (Solubility)
▮ 低分子量的醚 (如二甲醚、乙醚、四氢呋喃) 在水中具有一定的溶解度,因为醚的氧原子可以与水分子形成氢键。但溶解度比相应的醇低。
▮ 随着碳链增长,醚的溶解度在水中迅速降低。
▮ 醚是良好的有机溶剂,可以溶解多种有机化合物,常用作反应溶剂和萃取剂 (Extractant)。
④ 化学惰性 (Chemical Inertness)
▮ 醚的化学性质相对惰性,醚键比较稳定,不易断裂。醚通常不与碱、金属钠、还原剂等反应。这使得醚成为常用的惰性溶剂。
5.3.3 醚的化学性质 (Chemical Properties of Ethers)
醚的化学性质主要体现在醚键的断裂和环醚的开环反应。
① 醚的开环反应 (Cleavage of Ethers)
醚键在强酸和加热条件下可以断裂,发生开环反应,生成醇和卤代烃或两个卤代烃。
▮ 醚与氢卤酸 (HX) 的反应:醚与浓氢卤酸 (如 HI, HBr, HCl) 加热反应,醚键断裂,生成醇和卤代烃,或两个卤代烃。反应活性顺序:\( \mathrm{HI > HBr > HCl} \)。
\[ \mathrm{R-O-R' + HX \longrightarrow R-OH + R'-X} \]
如果 HX 过量,醇可以进一步与 HX 反应生成卤代烃。
\[ \mathrm{R-OH + HX \longrightarrow R-X + H_2O} \]
总反应:
\[ \mathrm{R-O-R' + 2HX \longrightarrow R-X + R'-X + H_2O} \]
▮▮▮▮⚝ 机理 (Mechanism):醚的开环反应机理取决于醚的结构和反应条件,可以是 \( \mathrm{S_N1} \) 或 \( \mathrm{S_N2} \) 反应。
▮▮▮▮ⓐ 醚氧原子质子化,形成鎓盐。
▮▮▮▮ⓑ 卤离子 (X-) 作为亲核试剂进攻鎓盐,发生 \( \mathrm{S_N1} \) 或 \( \mathrm{S_N2} \) 反应,断裂 C-O 键,生成醇和卤代烃。
1
graph LR
2
subgraph Ether Cleavage by HX
3
A[R-O-R' + HX] --> B{醚氧原子质子化 (Protonation of ether oxygen)}
4
B --> C{卤离子进攻 (Halide ion attack, SN1 or SN2)}
5
C --> D[R-OH + R'-X]
6
style B fill:#ccf,stroke:#99f,stroke-width:2px
7
end
如果 R 或 R' 是叔烷基或苄基,则倾向于 \( \mathrm{S_N1} \) 机理,生成较稳定的碳正离子中间体。如果 R 和 R' 是伯烷基或仲烷基,则倾向于 \( \mathrm{S_N2} \) 机理,卤离子进攻位阻较小的碳原子。
▮ 环醚的开环反应:环醚由于环张力 (Ring strain),比链状醚更易发生开环反应。
▮▮▮▮⚝ 环氧乙烷 (Epoxide, Oxirane):环氧乙烷是最活泼的环醚,易发生开环反应。可以被酸、碱、亲核试剂等进攻开环。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 酸催化开环:酸催化下,环氧乙烷与醇、水、氢卤酸等反应,发生反式加成 (trans-addition),生成反式加成产物。
\[ \begin{aligned} & \mathrm{环氧乙烷 + ROH \xrightarrow{H^+} HO-CH_2CH_2-OR} \\ & \mathrm{环氧乙烷 + H_2O \xrightarrow{H^+} HO-CH_2CH_2-OH} \\ & \mathrm{环氧乙烷 + HX \xrightarrow{H^+} HO-CH_2CH_2-X} \end{aligned} \]
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 碱催化开环:碱催化下,强亲核试剂 (如 \( \mathrm{RO^-} \)、\( \mathrm{HO^-} \)、\( \mathrm{CN^-} \)、\( \mathrm{RMgX} \) 等) 进攻环氧乙烷,发生 \( \mathrm{S_N2} \) 反应,开环生成邻位取代产物。亲核试剂进攻位阻较小的碳原子。
\[ \begin{aligned} & \mathrm{环氧乙烷 + RONa \longrightarrow RO-CH_2CH_2-ONa} \\ & \mathrm{环氧乙烷 + NaOH \longrightarrow HO-CH_2CH_2-ONa} \\ & \mathrm{环氧乙烷 + NaCN \longrightarrow NC-CH_2CH_2-ONa} \\ & \mathrm{环氧乙烷 + RMgX \longrightarrow R-CH_2CH_2-OMgX} \end{aligned} \]
▮▮▮▮⚝ 其他环醚:如四氢呋喃 (THF)、吡喃 (Pyran) 等环醚,环张力较小,开环反应活性较低,通常需要在较强的酸性条件下或催化剂作用下才能发生开环反应。
② 醚的制备 (Preparation of Ethers)
▮ 威廉姆逊醚合成法 (Williamson ether synthesis):醇盐 (Alkoxide) 与伯卤代烃或磺酸酯 (Sulfonate ester) 发生 \( \mathrm{S_N2} \) 反应,制备醚。
\[ \mathrm{R-O^-Na^+ + R'-X \longrightarrow R-O-R' + NaX} \]
▮▮▮▮⚝ 反应条件:醇与活泼金属 (如钠 Na) 或强碱 (如氢化钠 NaH) 反应制备醇盐。卤代烃通常使用伯卤代烃,避免消除反应。
▮▮▮▮⚝ 适用范围:可以制备对称醚、不对称醚、环醚等。制备不对称醚时,通常选择位阻较小的醇盐和卤代烃,以减少消除副反应。叔卤代烃由于位阻太大,不适用于威廉姆逊醚合成法。
▮▮▮▮⚝ 区域选择性:对于环氧乙烷的威廉姆逊醚合成,醇盐进攻环氧乙烷位阻较小的碳原子。
▮ 醇的分子间脱水 (Intermolecular dehydration of alcohols):在酸催化和较低温度下,两个醇分子脱水生成对称醚。适用于制备对称醚,且醇必须是伯醇,以减少烯烃副产物。
\[ \mathrm{2R-OH \xrightarrow{H^+, \Delta} R-O-R + H_2O} \]
▮ 烷氧基汞化-去汞化反应 (Alkoxymercuration-Demercuration):烯烃与醇在醋酸汞 (II) (Mercuric acetate, \( \mathrm{Hg(OAc)_2} \)) 存在下反应,生成 β-烷氧基汞化合物,再用硼氢化钠 (\( \mathrm{NaBH_4} \)) 还原去汞,得到醚。
\[ \mathrm{烯烃 \xrightarrow{1. R'OH, Hg(OAc)_2; 2. NaBH_4} 醚} \]
▮▮▮▮⚝ 区域选择性:符合马氏规则 (Markovnikov's rule),烷氧基加到取代基较多的碳原子上。
▮▮▮▮⚝ 立体化学:反式加成。
5.4 硫醇和硫醚 (Thiols and Sulfides)
5.4.1 硫醇 (Thiols)
硫醇 (Thiols),也称为硫代醇 (Mercaptans),是与醇类似的硫的衍生物,羟基 (-OH) 中的氧原子被硫原子 (-SH) 取代。通式为 \( \mathrm{R-SH} \)。
① 命名 (Nomenclature)
硫醇的命名与醇类似,系统命名将“-烷” (alkane) 词尾改为 “-硫醇” (alkanethiol)。俗名在烷基名称后加 “硫醇” (mercaptan)。
例如:
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3CH_2SH} \): 乙硫醇 (ethanethiol) 或 乙基硫醇 (ethyl mercaptan)
② 结构和性质 (Structure and Properties)
▮ 结构:硫醇的结构与醇类似,但 C-S 键比 C-O 键长,S-H 键比 O-H 键弱。硫原子电负性比氧原子小,S-H 键极性比 O-H 键弱。
▮ 气味:低分子量的硫醇具有恶臭,如乙硫醇是天然气泄漏报警剂。
▮ 沸点:硫醇的沸点比相应的醇低,因为硫原子电负性较小,S-H 键极性较弱,氢键作用比 O-H 键弱得多。
▮ 酸性:硫醇的酸性比相应的醇强得多,因为硫负离子 \( \mathrm{RS^-} \) 比氧负离子 \( \mathrm{RO^-} \) 更稳定,硫原子半径较大,负电荷分散。硫醇可以与强碱反应生成硫醇盐 (Thiolate)。
\[ \mathrm{R-SH + NaOH \longrightarrow R-S^-Na^+ + H_2O} \]
▮ 氧化反应:硫醇容易被氧化,氧化产物取决于氧化剂和反应条件。
▮▮▮▮⚝ 弱氧化剂 (如 \( \mathrm{I_2} \)):将硫醇氧化为二硫化物 (Disulfide, \( \mathrm{R-S-S-R} \))。二硫化物可以通过还原剂 (如 \( \mathrm{Zn/HCl} \)、\( \mathrm{LiAlH_4} \)) 还原为硫醇。硫醇和二硫化物之间的相互转化在生物化学中非常重要,如蛋白质中二硫键的形成和断裂。
\[ \mathrm{2R-SH \xrightarrow{[O]} R-S-S-R} \]
▮▮▮▮⚝ 强氧化剂 (如 \( \mathrm{KMnO_4} \)、\( \mathrm{H_2O_2} \)):将硫醇氧化为磺酸 (Sulfonic acid, \( \mathrm{R-SO_3H} \))。
\[ \mathrm{R-SH \xrightarrow{[O]} R-SO_3H} \]
③ 应用 (Applications)
硫醇在医药、农药、高分子材料等领域有广泛应用。一些硫醇是重要的药物中间体和农药中间体。
5.4.2 硫醚 (Sulfides)
硫醚 (Sulfides),也称为硫代醚 (Thioethers),是与醚类似的硫的衍生物,醚键 (-O-) 中的氧原子被硫原子 (-S-) 取代。通式为 \( \mathrm{R-S-R'} \)。
① 命名 (Nomenclature)
硫醚的命名与醚类似,系统命名为烷基硫代烷烃 (Alkylthioalkane)。俗名将连接在硫原子上的两个基团名称按字母顺序排列,后面加上 “硫醚” 字。
例如:
▮▮▮▮⚝ \( \mathrm{CH_3-S-CH_3} \): 甲硫基甲烷 (methylthiomethane) 或 二甲硫醚 (dimethyl sulfide)
② 结构和性质 (Structure and Properties)
▮ 结构:硫醚的结构与醚类似,C-S-C 键角约为 105°,略小于醚的 C-O-C 键角,因为硫原子半径较大,成键电子对之间的斥力较小。
▮ 沸点:硫醚的沸点比相应的醚高,因为硫原子比氧原子大,伦敦色散力较强。但硫醚的沸点仍比相应的硫醇和醇低。
▮ 氧化反应:硫醚可以被氧化为亚砜 (Sulfoxide, \( \mathrm{R-SO-R'} \)) 和砜 (Sulfone, \( \mathrm{R-SO_2-R'} \))。
▮▮▮▮⚝ 弱氧化剂 (如 \( \mathrm{H_2O_2} \)):将硫醚氧化为亚砜。
\[ \mathrm{R-S-R' \xrightarrow{[O]} R-SO-R'} \]
▮▮▮▮⚝ 强氧化剂 (如过氧酸, Peroxy acid):将硫醚氧化为砜。
\[ \mathrm{R-S-R' \xrightarrow{[O]} R-SO_2-R'} \]
▮ 与卤代烃的反应:硫醚中的硫原子具有孤对电子,可以作为亲核试剂,与卤代烃反应生成鎓盐 (Sulfonium salt)。
\[ \mathrm{R-S-R' + R''-X \longrightarrow R-S^+ (R')(R'') X^-} \]
③ 应用 (Applications)
硫醚在医药、农药、溶剂等领域有应用。二甲亚砜 (DMSO, dimethyl sulfoxide) 是一种常用的极性非质子溶剂。一些硫醚是重要的配体 (Ligand) 和催化剂 (Catalyst)。
12. 第十二章 光谱学方法:NMR、IR 和质谱 (Spectroscopic Methods: NMR, IR, and Mass Spectrometry)
本章系统介绍核磁共振谱 (NMR)、红外光谱 (IR) 和质谱 (MS) 的基本原理和应用,用于有机化合物的结构鉴定。
12.1 核磁共振谱 (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR)
详细讲解核磁共振的基本原理,包括化学位移、自旋耦合、\(^1H\)-NMR 和 \(^{13}C\)-NMR 的应用。
12.1.1 核磁共振基本原理 (Basic Principles of NMR)
核磁共振谱 (NMR) 是一种强大的分析技术,用于确定有机分子的结构。其基本原理基于原子核的核自旋 (nuclear spin) 性质。
① 核自旋 (Nuclear Spin):
▮▮▮▮ⓑ 许多原子核都具有自旋性质,可以用自旋量子数 (spin quantum number, \(I\)) 来描述。
▮▮▮▮ⓒ 当原子核的质量数或原子序数为奇数时,\(I\) 为半整数(如 \(^{1}H\), \(I = 1/2\); \(^{13}C\), \(I = 1/2\); \(^{19}F\), \(I = 1/2\); \(^{31}P\), \(I = 1/2\))。当质量数和原子序数均为偶数时,\(I = 0\)(如 \(^{12}C\), \(^{16}O\)),不产生 NMR 信号。
▮▮▮▮ⓓ 具有核自旋的原子核就像一个小磁铁,在外磁场中会发生能级分裂。
② 外磁场下的能级分裂 (Energy Level Splitting in an External Magnetic Field):
▮▮▮▮ⓑ 当将具有核自旋的原子核置于外磁场 \(B_0\) 中时,原子核的自旋状态会发生塞曼分裂 (Zeeman splitting),产生不同的能级。
▮▮▮▮ⓒ 对于自旋量子数 \(I = 1/2\) 的原子核(如 \(^{1}H\) 和 \(^{13}C\)),自旋状态分裂为两个能级:
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 自旋向上 (spin-up) 或 α-自旋态 (α-spin state):原子核磁矩与外磁场方向相同,能量较低。
▮▮▮▮▮▮▮▮❺ 自旋向下 (spin-down) 或 β-自旋态 (β-spin state):原子核磁矩与外磁场方向相反,能量较高。
▮▮▮▮ⓕ 能级差 \(ΔE\) 与外磁场强度 \(B_0\) 成正比,可以用以下公式表示:
\[ ΔE = γ \frac{h}{2π} B_0 \]
其中,\(γ\) 是旋磁比 (gyromagnetic ratio),\(h\) 是普朗克常数 (Planck constant)。
③ 共振吸收 (Resonance Absorption):
▮▮▮▮ⓑ 当用射频 (radio frequency, RF) 辐射照射样品时,如果射频辐射的能量 \(hν\) 正好等于能级差 \(ΔE\),即满足共振条件 (resonance condition):
\[ hν = ΔE = γ \frac{h}{2π} B_0 \]
原子核可以吸收射频辐射的能量,从低能级跃迁到高能级,发生核磁共振跃迁 (NMR transition)。
▮▮▮▮ⓑ 通过检测原子核吸收射频辐射的信号,就可以获得 NMR 谱图。
④ 弛豫过程 (Relaxation Processes):
▮▮▮▮ⓑ 原子核吸收能量跃迁到高能级后,会通过弛豫 (relaxation) 过程释放能量,回到低能级。弛豫过程主要有两种类型:
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 自旋-晶格弛豫 (spin-lattice relaxation) 或 纵向弛豫 (longitudinal relaxation) (\(T_1\)):原子核将能量传递给周围的晶格(分子振动和转动),回到基态。\(T_1\) 弛豫时间影响 NMR 信号的强度和谱图的质量。
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 自旋-自旋弛豫 (spin-spin relaxation) 或 横向弛豫 (transverse relaxation) (\(T_2\)):原子核之间相互作用,导致能量交换,使激发态原子核的相位失相。\(T_2\) 弛豫时间影响 NMR 谱线的宽度。
⑤ 化学环境 (Chemical Environment):
▮▮▮▮ⓑ 原子核周围的电子云会产生屏蔽效应 (shielding effect),抵消一部分外磁场,使原子核感受到的有效磁场 \(B_{eff}\) 小于外磁场 \(B_0\)。
▮▮▮▮ⓒ 不同化学环境中的原子核,其屏蔽效应不同,共振频率也不同。NMR 谱图中不同位置的信号峰反映了分子中不同化学环境的原子核信息。
12.1.2 化学位移 (Chemical Shift)
化学位移 (chemical shift, \(δ\)) 是 NMR 谱图中最重要的参数之一,它反映了原子核所处化学环境的差异。
① 定义 (Definition):
▮▮▮▮ⓑ 化学位移定义为样品信号频率与标准参考物质信号频率的相对差值,通常以 百万分之几 (parts per million, ppm) 为单位表示。
▮▮▮▮ⓒ 标准参考物质通常选择四甲基硅烷 (Tetramethylsilane, TMS),其化学位移定义为 0 ppm。TMS 的化学位移非常靠右,可以作为大多数有机化合物的参考零点。
▮▮▮▮ⓓ 化学位移的计算公式为:
\[ δ = \frac{ν_{sample} - ν_{TMS}}{ν_{spectrometer}} × 10^6 \]
其中,\(ν_{sample}\) 是样品信号的共振频率,\(ν_{TMS}\) 是 TMS 信号的共振频率,\(ν_{spectrometer}\) 是 NMR 谱仪的工作频率。
② 影响化学位移的因素 (Factors Affecting Chemical Shift):
▮▮▮▮ⓑ 电负性 (Electronegativity):连接原子核的取代基的电负性越大,去屏蔽效应越强,化学位移值越大(向低场移动,即向左移动)。例如,\(CH_3F\) 中的 \(^{1}H\) 化学位移比 \(CH_4\) 中的 \(^{1}H\) 化学位移大。
▮▮▮▮ⓒ 杂化轨道 (Hybridization):sp\(^3\) 杂化的碳原子屏蔽效应强,化学位移值小;sp\(^2\) 和 sp 杂化的碳原子去屏蔽效应强,化学位移值大。例如,烷烃、烯烃和炔烃的 \(^{1}H\) 化学位移依次增大。
▮▮▮▮ⓓ 各向异性效应 (Anisotropic Effect):π 电子体系(如烯烃、芳香环、羰基)产生的磁场会对周围原子核产生去屏蔽或屏蔽效应,导致化学位移发生变化。例如,芳香环质子由于环电流效应,化学位移值较大(7-8 ppm)。
▮▮▮▮ⓔ 氢键 (Hydrogen Bond):形成氢键的质子去屏蔽效应增强,化学位移值增大。例如,醇羟基和羧基质子的化学位移受氢键影响较大,且峰形较宽。
③ 化学位移表 (Chemical Shift Tables):
▮▮▮▮ⓑ 化学位移表是 NMR 谱图解析的重要工具,它总结了各种官能团和化学环境下原子核的化学位移范围。
▮▮▮▮ⓒ 通过查阅化学位移表,可以根据信号峰的化学位移值初步判断分子中存在的官能团和结构单元。
▮▮▮▮ⓓ 常见的 \(^{1}H\)-NMR 化学位移范围(ppm):
▮▮▮▮⚝ 烷烃质子 (Alkanes, \(R-CH_3\), \(R-CH_2-R\), \(R_3CH\)): 0.5-1.5
▮▮▮▮⚝ 烯丙位质子 (Allylic, \(R_2C=C-CH_3\)): 1.6-2.0
▮▮▮▮⚝ 炔丙位质子 (Propargylic, \(RC≡C-CH_2-\)): 2.1-2.6
▮▮▮▮⚝ 羰基 α-位质子 (α to carbonyl, \(O=C-CH_3\)): 2.0-2.5
▮▮▮▮⚝ 醇、醚质子 (Alcohols, \(R-CH_2-OH\); Ethers, \(R-CH_2-OR\)): 3.2-4.0
▮▮▮▮⚝ 烯烃质子 (Alkenes, \(R_2C=CH-R\)): 4.5-6.5
▮▮▮▮⚝ 芳香环质子 (Aromatics, \(Ar-H\)): 6.5-8.5
▮▮▮▮⚝ 醛质子 (Aldehydes, \(R-CHO\)): 9.5-10.0
▮▮▮▮⚝ 羧酸质子 (Carboxylic acids, \(R-COOH\)): 10-13 (宽峰)
▮▮▮▮⚝ 醇羟基、酚羟基质子 (Alcohols, \(R-OH\); Phenols, \(Ar-OH\)): 1-5 (宽峰,位置易变)
▮▮▮▮⚝ 胺基质子 (Amines, \(R-NH_2\), \(R_2NH\)): 1-5 (宽峰,位置易变)
▮▮▮▮⚝ 酰胺质子 (Amides, \(R-CONH_2\)): 5-8 (宽峰)
12.1.3 自旋耦合 (Spin-Spin Coupling)
自旋耦合 (spin-spin coupling) 是指分子中非等性 (non-equivalent) 原子核之间通过化学键相互影响,导致 NMR 信号峰裂分的现象。
① 产生机制 (Mechanism):
▮▮▮▮ⓑ 自旋耦合是通过化学键连接的原子核之间的核自旋相互作用产生的。
▮▮▮▮ⓒ 一个原子核的自旋状态会影响相邻原子核的有效磁场,从而导致相邻原子核的能级发生微小变化,共振频率发生裂分。
② 耦合常数 (Coupling Constant, \(J\)):
▮▮▮▮ⓑ 耦合常数 (coupling constant, \(J\)) 是描述自旋耦合强度的参数,单位为 赫兹 (Hertz, Hz),表示裂分峰之间的频率差。
▮▮▮▮ⓒ \(J\) 值与外磁场强度无关,只与原子核之间的耦合作用强度有关,反映了原子核之间的相对位置和键连接关系。
▮▮▮▮ⓓ 耦合常数用 \(^nJ_{XY}\) 表示,其中 \(n\) 是耦合原子核 X 和 Y 之间的化学键数目,例如 \(^3J_{HH}\) 表示三个键相隔的质子之间的耦合常数。
③ 裂分规律 (Splitting Rule, \(n+1\) 规律):
▮▮▮▮ⓑ 对于 \(I = 1/2\) 的原子核,如果一个原子核受到 \(n\) 个等性 (equivalent) 相邻原子核的耦合,其 NMR 信号峰会裂分为 \(n+1\) 重峰。
▮▮▮▮ⓒ \(n+1\) 规律 适用于一级谱图 (first-order spectrum),即化学位移差 \(Δδ\) 远大于耦合常数 \(J\) 的情况。
▮▮▮▮ⓓ 常见的裂分模式:
▮▮▮▮⚝ 无相邻质子 (n=0):单峰 (singlet, s)
▮▮▮▮⚝ 1 个相邻质子 (n=1):双重峰 (doublet, d)
▮▮▮▮⚝ 2 个相邻质子 (n=2):三重峰 (triplet, t)
▮▮▮▮⚝ 3 个相邻质子 (n=3):四重峰 (quartet, q)
▮▮▮▮⚝ 4 个相邻质子 (n=4):五重峰 (quintet, quint) 或 (pentet, p)
▮▮▮▮⚝ 5 个相邻质子 (n=5):六重峰 (sextet, sext) 或 (hextet, h)
▮▮▮▮⚝ 6 个相邻质子 (n=6):七重峰 (septet, sept)
④ 耦合常数的应用 (Applications of Coupling Constants):
▮▮▮▮ⓑ 判断相邻质子的数目:根据峰的裂分重数,可以判断相邻质子的数目。
▮▮▮▮ⓒ 确定质子的相对位置:根据耦合常数的大小,可以判断质子之间的相对位置。例如,顺式烯烃质子的 \(^3J_{cis}\) 值通常小于反式烯烃质子的 \(^3J_{trans}\) 值。
▮▮▮▮ⓓ 构型和构象分析:耦合常数对分子的构型和构象敏感,可以用于研究分子的立体结构。
12.1.4 \(^1H\)-NMR 谱 (Proton NMR Spectroscopy)
\(^1H\)-NMR 谱 (Proton NMR Spectroscopy) 是有机化学中最常用的 NMR 技术,用于分析分子中的氢原子信息。
① 谱图参数 (Spectrum Parameters):
▮▮▮▮ⓑ 化学位移 (Chemical Shift, \(δ\)):反映质子的化学环境,单位为 ppm。
▮▮▮▮ⓒ 积分面积 (Integration):信号峰的积分面积与产生该信号的质子数目成正比。通过积分面积可以确定分子中各种等性质子的相对比例。
▮▮▮▮ⓓ 裂分模式 (Splitting Pattern):信号峰的裂分模式反映了相邻质子的数目和耦合方式。
▮▮▮▮ⓔ 耦合常数 (Coupling Constant, \(J\)):反映质子之间的耦合强度,单位为 Hz。
② \(^1H\)-NMR 谱图解析步骤 (Steps for \(^1H\)-NMR Spectrum Interpretation):
▮▮▮▮ⓑ 确定化学位移:根据信号峰的化学位移值,查阅化学位移表,初步判断分子中可能存在的官能团和结构单元。
▮▮▮▮ⓒ 积分:测量各信号峰的积分面积,确定各种等性质子的相对比例。
▮▮▮▮ⓓ 分析裂分模式:分析信号峰的裂分模式,根据 \(n+1\) 规律判断相邻质子的数目。
▮▮▮▮ⓔ 确定耦合常数:测量裂分峰之间的耦合常数 \(J\) 值,用于辅助结构解析和构型判断。
▮▮▮▮ⓕ 结构推断:综合化学位移、积分面积、裂分模式和耦合常数等信息,结合分子式和其他光谱数据(如 IR, MS),推断分子的结构。
③ 实例分析 (Example Analysis):
▮▮▮▮ⓑ 乙醇 (Ethanol, \(CH_3CH_2OH\)) 的 \(^1H\)-NMR 谱图分析:
▮▮▮▮⚝ 谱图中出现三个信号峰:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ \(δ\) ≈ 1.2 ppm:三重峰 (t),积分面积 3H,对应 \(CH_3-\) 质子。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ \(δ\) ≈ 3.7 ppm:四重峰 (q),积分面积 2H,对应 \(-CH_2-\) 质子。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ \(δ\) ≈ 4.8 ppm:单峰 (s),积分面积 1H,对应 \(-OH\) 质子(位置易变,峰形较宽)。
▮▮▮▮⚝ 裂分模式分析:
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ \(CH_3-\) 质子受到相邻 \(-CH_2-\) 质子的耦合,裂分为三重峰 (n=2, n+1=3)。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ \(-CH_2-\) 质子受到相邻 \(CH_3-\) 质子的耦合,裂分为四重峰 (n=3, n+1=4)。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ \(-OH\) 质子通常不与相邻质子耦合,或耦合较弱,表现为单峰。
▮▮▮▮⚝ 积分面积比 3:2:1 与分子式 \(CH_3CH_2OH\) 中三种质子的数目比一致。
▮▮▮▮⚝ 综合分析,可以确定该谱图对应乙醇分子。
12.1.5 \(^{13}C\)-NMR 谱 (Carbon-13 NMR Spectroscopy)
\(^{13}C\)-NMR 谱 (Carbon-13 NMR Spectroscopy) 用于分析分子中的碳原子信息。\(^{13}C\) 是碳的天然同位素,丰度仅为 1.1%,灵敏度较低,但 \(^{13}C\)-NMR 谱对于确定碳骨架结构非常重要。
① 谱图特点 (Spectrum Characteristics):
▮▮▮▮ⓑ 化学位移范围宽:\(^{13}C\)-NMR 化学位移范围比 \(^1H\)-NMR 宽得多,通常为 0-220 ppm,不同类型的碳原子信号峰分散较开,谱图解析更清晰。
▮▮▮▮ⓒ 信号强度弱:由于 \(^{13}C\) 丰度低,灵敏度低,\(^{13}C\)-NMR 谱通常需要累加多次扫描才能获得信噪比较好的谱图。
▮▮▮▮ⓓ 质子去耦 (Proton Decoupling):为了简化 \(^{13}C\)-NMR 谱图,通常采用质子去耦技术 (proton decoupling),消除 \(^{13}C\)-\(^1H\) 之间的自旋耦合,使每个不等性碳原子只产生一个单峰。常用的去耦方式有宽带去耦 (broadband decoupling) 和 门控去耦 (gated decoupling)。
② 化学位移范围 (Chemical Shift Ranges):
▮▮▮▮ⓑ 烷烃碳 (Alkanes, \(R-CH_3\), \(R-CH_2-R\), \(R_3CH\), \(R_4C\)): 0-60 ppm
▮▮▮▮ⓒ 醇、醚碳 (Alcohols, \(R-CH_2-OH\); Ethers, \(R-CH_2-OR\)): 50-90 ppm
▮▮▮▮ⓓ 烯烃碳 (Alkenes, \(R_2C=CR_2\)): 100-150 ppm
▮▮▮▮ⓔ 芳香环碳 (Aromatics, \(Ar-C\)): 110-160 ppm
▮▮▮▮ⓕ 羰基碳 (Carbonyls, \(C=O\)): 160-220 ppm
▮▮▮▮ⓖ 羧酸、酯、酰胺碳 (Carboxylic acids, Esters, Amides, \(R-COOH\), \(R-COOR'\), \(R-CONR_2\)): 160-180 ppm
▮▮▮▮ⓗ 醛、酮碳 (Aldehydes, Ketones, \(R-CHO\), \(R-CO-R'\)): 190-220 ppm
③ DEPT 谱 (Distortionless Enhancement by Polarization Transfer, DEPT):
▮▮▮▮ⓑ DEPT 谱 是一种常用的脉冲序列 NMR 技术,可以区分不同类型的碳原子(\(CH_3\), \(CH_2\), \(CH\), C)。
▮▮▮▮ⓒ 常见的 DEPT 谱图类型:
▮▮▮▮⚝ DEPT-45:显示所有连有氢原子的碳原子信号(\(CH_3\), \(CH_2\), \(CH\))。
▮▮▮▮⚝ DEPT-90:只显示 \(CH\) 碳原子信号。
▮▮▮▮⚝ DEPT-135:显示 \(CH_3\) 和 \(CH\) 碳原子正峰,\(CH_2\) 碳原子负峰,季碳原子 (quaternary carbon, C) 无信号。
▮▮▮▮ⓒ 通过比较 DEPT 谱图和宽带去耦 \(^{13}C\)-NMR 谱图,可以确定分子中各种类型的碳原子数目。
④ \(^{13}C\)-NMR 谱图解析 (Interpretation of \(^{13}C\)-NMR Spectra):
▮▮▮▮ⓑ 确定碳原子种类:根据化学位移值,查阅 \(^{13}C\)-NMR 化学位移表,初步判断分子中可能存在的碳原子类型(如烷烃碳、烯烃碳、羰基碳等)。
▮▮▮▮ⓒ 利用 DEPT 谱:结合 DEPT 谱图信息,确定分子中 \(CH_3\), \(CH_2\), \(CH\) 和季碳原子的数目。
▮▮▮▮ⓓ 结构推断:综合 \(^{13}C\)-NMR 谱图信息和 \(^1H\)-NMR 谱图、IR 谱图、质谱等数据,推断分子的碳骨架结构和官能团类型。
12.1.6 二维核磁共振谱 (Two-Dimensional NMR Spectroscopy)
二维核磁共振谱 (Two-Dimensional NMR Spectroscopy, 2D-NMR) 是高级 NMR 技术,可以提供分子中原子核之间相互作用的更多信息,用于解决复杂分子的结构鉴定问题。
① COSY 谱 (Correlation Spectroscopy, COSY):
▮▮▮▮ⓑ COSY 谱 显示的是通过耦合相互作用的原子核之间的相关性,常用于确定分子中同核 (homonuclear) 耦合关系,如 \(^1H\)-\(^1H\) 耦合。
▮▮▮▮ⓒ 谱图特点:COSY 谱图是二维谱图,横轴和纵轴都是化学位移轴。对角线上是单维 \(^1H\)-NMR 谱图的信号峰,对角线外的交叉峰 (cross-peak) 表示横轴和纵轴化学位移对应的质子之间存在耦合关系。
▮▮▮▮ⓓ 应用:COSY 谱可以确定分子中哪些质子之间是相邻的,从而构建分子的质子连接网络。
② HSQC 谱 (Heteronuclear Single Quantum Coherence, HSQC):
▮▮▮▮ⓑ HSQC 谱 显示的是通过一个键连接的异核 (heteronuclear) 原子核之间的相关性,常用于确定 \(^1H\)-\(^{13}C\) 之间的直接连接关系。
▮▮▮▮ⓒ 谱图特点:HSQC 谱图也是二维谱图,横轴是 \(^{13}C\) 化学位移轴,纵轴是 \(^1H\) 化学位移轴。交叉峰表示横轴和纵轴化学位移对应的 \(^{13}C\) 和 \(^1H\) 原子核之间通过一个键直接相连。
▮▮▮▮ⓓ 应用:HSQC 谱可以确定分子中每个碳原子上连接的氢原子数目,以及 \(C-H\) 骨架结构。
③ HMBC 谱 (Heteronuclear Multiple Bond Correlation, HMBC):
▮▮▮▮ⓑ HMBC 谱 显示的是通过多个键(通常是 2-4 个键)连接的异核原子核之间的相关性,常用于确定 \(^1H\)-\(^{13}C\) 之间的远程连接关系。
▮▮▮▮ⓒ 谱图特点:HMBC 谱图也是二维谱图,横轴是 \(^{13}C\) 化学位移轴,纵轴是 \(^1H\) 化学位移轴。交叉峰表示横轴和纵轴化学位移对应的 \(^{13}C\) 和 \(^1H\) 原子核之间通过多个键相连。
▮▮▮▮ⓓ 应用:HMBC 谱可以确定分子中碳原子和氢原子之间的远程连接关系,例如羰基碳与甲基质子的连接,用于连接分子的片段,确定分子的完整结构。
④ NOESY 谱 (Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy, NOESY):
▮▮▮▮ⓑ NOESY 谱 利用核奥弗豪瑟效应 (Nuclear Overhauser Effect, NOE),显示的是空间上距离较近(通常小于 5 Å)的原子核之间的相关性,不依赖于化学键连接。
▮▮▮▮ⓒ 谱图特点:NOESY 谱图也是二维谱图,横轴和纵轴都是化学位移轴。交叉峰表示横轴和纵轴化学位移对应的原子核在空间上距离较近。
▮▮▮▮ⓓ 应用:NOESY 谱可以确定分子中原子核的空间位置关系,用于研究分子的构象和构型,特别是在确定大环化合物和生物分子的立体结构方面非常有用。
12.2 红外光谱 (Infrared Spectroscopy, IR)
介绍红外光谱的基本原理、仪器和应用,以及特征吸收峰与官能团的关系。
12.2.1 红外光谱基本原理 (Basic Principles of IR Spectroscopy)
红外光谱 (Infrared Spectroscopy, IR) 是一种研究分子振动和转动的光谱技术,用于鉴定分子中的官能团。
① 分子振动 (Molecular Vibrations):
▮▮▮▮ⓑ 分子中的原子不是静止不动的,而是不断地进行振动。分子振动主要有两种基本类型:
▮▮▮▮⚝ 伸缩振动 (stretching vibration):原子沿着化学键方向的相对运动,键长发生周期性变化。
▮▮▮▮⚝ 弯曲振动 (bending vibration):原子相对于化学键轴的运动,键角发生周期性变化。
▮▮▮▮ⓑ 每种振动模式都有特定的振动频率 (vibrational frequency, \(ν\)),与化学键的强度和原子的质量有关。
② 红外吸收 (Infrared Absorption):
▮▮▮▮ⓑ 当用红外光照射分子时,如果红外光的频率与分子某一振动模式的频率相同,分子可以吸收红外光的能量,发生振动能级跃迁 (vibrational transition)。
▮▮▮▮ⓒ 只有当分子的振动模式引起偶极矩 (dipole moment) 变化时,才能发生红外吸收,这种振动模式称为红外活性 (IR active)。
▮▮▮▮ⓓ 红外光谱记录的是分子对不同频率红外光的吸收程度,通常以透射率 (transmittance, \(T\)) 或 吸光度 (absorbance, \(A\)) 对波数 (wavenumber, \(\tilde{ν}\)) 作图。波数是波长的倒数,单位为 厘米的倒数 (cm\(^{-1}\)),与频率成正比。
\[ \tilde{ν} = \frac{1}{λ} = \frac{ν}{c} \]
其中,\(λ\) 是波长,\(ν\) 是频率,\(c\) 是光速。
③ 波数范围 (Wavenumber Ranges):
▮▮▮▮ⓑ 红外光谱通常使用的波数范围为 4000-400 cm\(^{-1}\)。
▮▮▮▮ⓒ 不同波数范围对应不同的分子振动类型和官能团:
▮▮▮▮⚝ 高波数区 (4000-2500 cm\(^{-1}\)):主要为 X-H 伸缩振动,如 O-H, N-H, C-H 等。
▮▮▮▮⚝ 中波数区 (2500-1500 cm\(^{-1}\)):主要为三键和双键伸缩振动,如 C≡C, C≡N, C=O, C=C, C=N 等。
▮▮▮▮⚝ 低波数区 (1500-400 cm\(^{-1}\)):主要为单键伸缩振动和弯曲振动,称为指纹区 (fingerprint region),谱图复杂,但对区分结构相似的化合物非常有用。
12.2.2 红外光谱仪器 (IR Spectrometers)
红外光谱仪 (IR Spectrometers) 用于产生红外光,照射样品,检测透射或吸收的红外光强度,并绘制红外光谱图。
① 主要组成部分 (Main Components):
▮▮▮▮ⓑ 红外光源 (Infrared Source):产生红外辐射,常用的光源有:
▮▮▮▮⚝ Nernst 灯 (Nernst glower):由氧化锆、氧化钇和氧化钍的混合物制成,加热到 1000-1800 ℃ 发射红外光。
▮▮▮▮⚝ 硅碳棒 (Globar):由碳化硅制成,加热到 1300-1500 ℃ 发射红外光。
▮▮▮▮⚝ 钨丝灯 (Tungsten lamp):主要用于近红外区。
▮▮▮▮ⓑ 干涉仪 (Interferometer):在傅里叶变换红外光谱仪 (Fourier Transform Infrared Spectrometer, FT-IR) 中使用,用于产生干涉光束,提高信噪比和分辨率。常用的干涉仪是 迈克尔逊干涉仪 (Michelson interferometer)。
▮▮▮▮ⓒ 样品池 (Sample Cell):用于放置样品,常用的样品池材料有:
▮▮▮▮⚝ 氯化钠 (NaCl) 或 溴化钾 (KBr) 晶体:对红外光透明,常用于液体和固体样品。
▮▮▮▮⚝ 金刚石 (Diamond) 或 硒化锌 (ZnSe) 晶体:用于腐蚀性或水溶液样品。
▮▮▮▮ⓓ 单色器 (Monochromator) 或 分束器 (Beam Splitter):在色散型红外光谱仪 (Dispersive IR Spectrometer) 中使用单色器,在 FT-IR 中使用分束器,用于选择特定波长的红外光。
▮▮▮▮ⓔ 红外检测器 (Infrared Detector):检测透射或吸收的红外光强度,常用的检测器有:
▮▮▮▮⚝ 热释电检测器 (Pyroelectric detector):如 氘代硫酸三甘肽 (Deuterated Triglycine Sulfate, DTGS) 检测器,灵敏度高,响应速度快,FT-IR 中常用。
▮▮▮▮⚝ 光导检测器 (Photoconductive detector):如 碲镉汞 (Mercury Cadmium Telluride, MCT) 检测器,灵敏度更高,但需要液氮冷却。
② FT-IR 与 色散型红外光谱仪 (FT-IR vs. Dispersive IR Spectrometer):
▮▮▮▮ⓑ 色散型红外光谱仪:使用棱镜或光栅作为单色器,逐个波长扫描,速度慢,分辨率较低,已被 FT-IR 取代。
▮▮▮▮ⓒ FT-IR:使用迈克尔逊干涉仪,同时检测所有波长的红外光,通过傅里叶变换得到光谱,速度快,灵敏度高,分辨率高,是目前主流的红外光谱仪。
12.2.3 特征吸收峰与官能团 (Characteristic Absorption Peaks and Functional Groups)
红外光谱最主要的应用是根据特征吸收峰 (characteristic absorption peaks) 鉴定分子中的官能团 (functional groups)。
① 常见官能团的特征红外吸收峰 (Characteristic IR Absorption Peaks of Common Functional Groups):
▮▮▮▮ⓑ O-H 伸缩振动:
▮▮▮▮⚝ 醇、酚羟基 (Alcohols, Phenols, \(R-OH\), \(Ar-OH\)): 3650-3200 cm\(^{-1}\),宽而强的吸收峰,氢键缔合时峰形变宽,向低波数移动。
▮▮▮▮⚝ 羧酸羟基 (Carboxylic acids, \(R-COOH\)): 3300-2500 cm\(^{-1}\),非常宽的吸收峰,覆盖 2500-3300 cm\(^{-1}\) 区域。
▮▮▮▮ⓑ N-H 伸缩振动:
▮▮▮▮⚝ 胺、酰胺 (Amines, Amides, \(R-NH_2\), \(R_2NH\), \(R-CONH_2\)): 3500-3100 cm\(^{-1}\),中等强度吸收峰,伯胺 (primary amine, \(R-NH_2\)) 有两个峰,仲胺 (secondary amine, \(R_2NH\)) 有一个峰,酰胺 (amide, \(R-CONH_2\)) 峰形较宽。
▮▮▮▮ⓒ C-H 伸缩振动:
▮▮▮▮⚝ 烷烃 C-H (Alkanes, \(sp^3\) C-H): 3000-2850 cm\(^{-1}\),多个中等强度吸收峰。
▮▮▮▮⚝ 烯烃 C=C-H (Alkenes, \(sp^2\) C-H): 3100-3010 cm\(^{-1}\),弱吸收峰,高于 3000 cm\(^{-1}\)。
▮▮▮▮⚝ 炔烃 C≡C-H (Alkynes, \(sp\) C-H): ≈ 3300 cm\(^{-1}\),强而尖锐的吸收峰。
▮▮▮▮⚝ 芳香环 Ar-H (Aromatics, \(Ar-H\)): 3100-3000 cm\(^{-1}\),弱吸收峰,通常与烯烃 C=C-H 重叠。
▮▮▮▮⚝ 醛、羰基 α-位 C-H (Aldehydes, α to carbonyl, \(O=C-CH\)): 2830-2695 cm\(^{-1}\),醛基 C-H 有两个峰,2830-2700 cm\(^{-1}\) 和 2775-2695 cm\(^{-1}\)。
▮▮▮▮ⓓ C=O 伸缩振动:
▮▮▮▮⚝ 醛、酮、羧酸、酯、酰胺 (Aldehydes, Ketones, Carboxylic acids, Esters, Amides, \(R-CHO\), \(R-CO-R'\), \(R-COOH\), \(R-COOR'\), \(R-CONR_2\)): 1800-1650 cm\(^{-1}\),强而尖锐的吸收峰。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 酮 (Ketones): ≈ 1715 cm\(^{-1}\)
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 醛 (Aldehydes): ≈ 1725 cm\(^{-1}\)
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 羧酸 (Carboxylic acids): ≈ 1710 cm\(^{-1}\)
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 酯 (Esters): ≈ 1735 cm\(^{-1}\)
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 酰胺 (Amides): ≈ 1690 cm\(^{-1}\) (伯酰胺), ≈ 1650 cm\(^{-1}\) (仲酰胺)
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 共轭效应和环张力会使 C=O 吸收峰向低波数移动。
▮▮▮▮ⓔ C=C 伸缩振动:
▮▮▮▮⚝ 烯烃 (Alkenes, \(R_2C=CR_2\)): 1680-1600 cm\(^{-1}\),中等强度吸收峰,共轭效应使峰强增强,向低波数移动。
▮▮▮▮⚝ 芳香环 (Aromatics, \(Ar-C=C-Ar\)): 1600, 1580, 1500, 1450 cm\(^{-1}\),多个中等强度吸收峰。
▮▮▮▮ⓕ C≡C 伸缩振动:
▮▮▮▮⚝ 炔烃 (Alkynes, \(RC≡CR'\)): 2260-2100 cm\(^{-1}\),弱至中等强度吸收峰,末端炔烃 (terminal alkyne, \(RC≡CH\)) 峰强较强。
▮▮▮▮ⓖ C≡N 伸缩振动:
▮▮▮▮⚝ 腈 (Nitriles, \(R-C≡N\)): 2260-2220 cm\(^{-1}\),中等强度吸收峰。
▮▮▮▮ⓗ C-O 伸缩振动:
▮▮▮▮⚝ 醇、醚、酯、羧酸 (Alcohols, Ethers, Esters, Carboxylic acids, \(R-OH\), \(R-OR'\), \(R-COOR'\), \(R-COOH\)): 1300-1000 cm\(^{-1}\),强而宽的吸收峰。
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 醇、醚 (Alcohols, Ethers): 1260-1000 cm\(^{-1}\)
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 酯 (Esters): 1300-1100 cm\(^{-1}\) (C-O-C 伸缩振动)
▮▮▮▮▮▮▮▮⚝ 羧酸 (Carboxylic acids): 1320-1210 cm\(^{-1}\) (C-O 伸缩振动)
▮▮▮▮ⓘ C-X 伸缩振动 (X = Cl, Br, F):
▮▮▮▮⚝ 卤代烃 (Haloalkanes, \(R-X\)): 1300-500 cm\(^{-1}\),C-Cl (750-700 cm\(^{-1}\)), C-Br (600-500 cm\(^{-1}\)), C-F (1300-1000 cm\(^{-1}\))。
12.2.4 红外光谱的应用 (Applications of IR Spectroscopy)
红外光谱在有机化学中应用广泛,主要包括:
① 结构鉴定 (Structure Identification):
▮▮▮▮ⓑ 官能团鉴定:根据特征吸收峰的位置和强度,可以快速鉴定分子中存在的官能团,如羟基、羰基、氨基、不饱和键等。
▮▮▮▮ⓒ 化合物类型判断:根据官能团信息,可以初步判断化合物的类型,如醇、酮、羧酸、胺等。
▮▮▮▮ⓓ 与 NMR 和质谱联用:红外光谱常与 NMR 和质谱联用,综合分析各种光谱数据,全面确定分子的结构。
② 反应监测 (Reaction Monitoring):
▮▮▮▮ⓑ 反应进程跟踪:通过监测反应过程中特征官能团吸收峰的变化,可以跟踪反应的进程,判断反应是否完成。
▮▮▮▮ⓒ 中间体检测:在某些情况下,可以利用红外光谱检测反应中间体的生成和消失。
③ 纯度分析 (Purity Analysis):
▮▮▮▮ⓑ 杂质检测:通过比较样品光谱与标准光谱,可以检测样品中是否含有杂质,以及杂质的类型。
▮▮▮▮ⓒ 纯度评估:定量红外光谱可以用于评估样品的纯度。
④ 异构体区分 (Isomer Differentiation):
▮▮▮▮ⓑ 顺反异构体:顺式和反式异构体在红外光谱上可能存在差异,可以用于区分顺反异构体。
▮▮▮▮ⓒ 构象异构体:不同构象异构体在红外光谱的指纹区可能存在细微差异,可以用于研究构象平衡。
⑤ 定量分析 (Quantitative Analysis):
▮▮▮▮ⓑ 朗伯-比尔定律 (Beer-Lambert Law):吸光度与样品浓度成正比,可以用于定量分析。
\[ A = εbc \]
其中,\(A\) 是吸光度,\(ε\) 是摩尔吸光系数,\(b\) 是光程长,\(c\) 是浓度。
▮▮▮▮ⓑ 标准曲线法:通过绘制标准曲线,可以定量测定样品中特定组分的含量。
12.3 质谱 (Mass Spectrometry, MS)
介绍质谱的基本原理、仪器和应用,以及分子离子峰、碎片离子峰的解析。
12.3.1 质谱基本原理 (Basic Principles of Mass Spectrometry)
质谱 (Mass Spectrometry, MS) 是一种测定分子质荷比 (mass-to-charge ratio, \(m/z\)) 的分析技术,用于确定分子的分子量和结构信息。
① 离子化 (Ionization):
▮▮▮▮ⓑ 离子化 (ionization) 是质谱分析的第一步,将样品分子转化为气态离子。常用的离子化方法有:
▮▮▮▮⚝ 电子轰击离子化 (Electron Ionization, EI):将气态样品分子用高能电子束轰击,分子失去电子形成分子离子 (molecular ion, \(M^{+\bullet}\)),EI 是一种硬电离 (hard ionization) 方法,碎片化程度高,适用于分析小分子、挥发性化合物。
▮▮▮▮⚝ 化学离子化 (Chemical Ionization, CI):将样品分子与反应气 (reagent gas)(如甲烷、异丁烷、氨气)的离子反应,通过质子转移或加合形成离子,CI 是一种软电离 (soft ionization) 方法,碎片化程度较低,分子离子峰较强,适用于确定分子量。
▮▮▮▮⚝ 电喷雾离子化 (Electrospray Ionization, ESI):将样品溶液通过高压电场喷雾,形成带电液滴,溶剂蒸发后形成多电荷离子,ESI 是一种软电离方法,适用于分析大分子、极性化合物,如蛋白质、多肽、核酸等。
▮▮▮▮⚝ 基质辅助激光解吸电离 (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization, MALDI):将样品与基质 (matrix) 混合,用激光照射,基质吸收激光能量,将样品分子解吸并离子化,MALDI 是一种软电离方法,适用于分析大分子、生物分子,如蛋白质、多糖、聚合物等。
② 质量分析 (Mass Analysis):
▮▮▮▮ⓑ 质量分析器 (mass analyzer) 将不同 \(m/z\) 的离子分离。常用的质量分析器类型有:
▮▮▮▮⚝ 四极杆质量分析器 (Quadrupole Mass Analyzer):利用电场控制离子运动轨迹,根据 \(m/z\) 分离离子,扫描速度快,分辨率适中,灵敏度较高,应用广泛。
▮▮▮▮⚝ 飞行时间质量分析器 (Time-of-Flight Mass Analyzer, TOF):离子在电场中加速后,飞行到检测器的飞行时间与 \(m/z\) 的平方根成正比,TOF 分辨率高,质量范围广,适用于分析大分子。
▮▮▮▮⚝ 离子阱质量分析器 (Ion Trap Mass Analyzer):利用电场和磁场将离子囚禁在阱内,通过改变电场或磁场扫描 \(m/z\),灵敏度高,可进行多级质谱分析 (MS\(^n\))。
▮▮▮▮⚝ 磁 sector 质量分析器 (Magnetic Sector Mass Analyzer):利用磁场偏转离子束,根据 \(m/z\) 分离离子,分辨率高,精度高,但体积大,成本高。
▮▮▮▮⚝ 傅里叶变换离子回旋共振质量分析器 (Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Analyzer, FT-ICR):利用磁场和电场使离子在阱内回旋运动,通过测量离子回旋频率确定 \(m/z\),分辨率极高,质量精度极高,适用于高精度质量测定。
③ 检测 (Detection):
▮▮▮▮ⓑ 检测器 (detector) 检测分离后的离子,并将离子信号转化为电信号。常用的检测器有:
▮▮▮▮⚝ 电子倍增器 (Electron Multiplier):离子撞击打拿极 (dynode) 释放二次电子,逐级放大信号,灵敏度高。
▮▮▮▮⚝ 法拉第杯 (Faraday Cup):离子撞击金属杯,测量电流信号,定量精度高。
④ 质谱图 (Mass Spectrum):
▮▮▮▮ⓑ 质谱仪输出的质谱图 (mass spectrum) 是以 \(m/z\) 为横坐标,离子丰度 (ion abundance) 为纵坐标的图谱。
▮▮▮▮ⓒ 质谱图中的每个峰代表一种离子,峰的位置对应离子的 \(m/z\),峰的强度反映离子的相对丰度。
▮▮▮▮ⓓ 最强峰通常称为基峰 (base peak),相对丰度定义为 100%。
12.3.2 质谱仪器 (Mass Spectrometers)
质谱仪 (Mass Spectrometers) 根据不同的离子化方法和质量分析器类型,可以分为多种类型。
① EI-MS (Electron Ionization Mass Spectrometry):
▮▮▮▮ⓑ 电子轰击离子化质谱,使用 EI 离子源和各种质量分析器(如四极杆、磁 sector、离子阱)。
▮▮▮▮ⓒ 碎片化程度高,提供丰富的结构信息,适用于小分子、挥发性化合物的结构鉴定。
② CI-MS (Chemical Ionization Mass Spectrometry):
▮▮▮▮ⓑ 化学离子化质谱,使用 CI 离子源和各种质量分析器。
▮▮▮▮ⓒ 软电离方法,分子离子峰较强,适用于确定分子量,碎片信息较少。
③ ESI-MS (Electrospray Ionization Mass Spectrometry):
▮▮▮▮ⓑ 电喷雾离子化质谱,使用 ESI 离子源和各种质量分析器(如四极杆、TOF、离子阱、FT-ICR)。
▮▮▮▮ⓒ 软电离方法,适用于分析大分子、极性化合物,常用于生物分子分析。
④ MALDI-MS (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry):
▮▮▮▮ⓑ 基质辅助激光解吸电离质谱,使用 MALDI 离子源和 TOF 质量分析器(通常是 MALDI-TOF-MS)。
▮▮▮▮ⓒ 软电离方法,适用于分析大分子、生物分子,常用于蛋白质、多糖、聚合物分析。
⑤ GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry):
▮▮▮▮ⓑ 气相色谱-质谱联用,将气相色谱 (GC) 与质谱 (MS) 联用,GC 用于分离挥发性化合物,MS 用于检测和鉴定分离后的组分。
▮▮▮▮ⓒ 常用的离子源是 EI,质量分析器是四极杆。
▮▮▮▮ⓓ 适用于分析复杂混合物中的挥发性有机化合物。
⑥ LC-MS (Liquid Chromatography-Mass Spectrometry):
▮▮▮▮ⓑ 液相色谱-质谱联用,将液相色谱 (LC) 与质谱 (MS) 联用,LC 用于分离非挥发性或热不稳定化合物,MS 用于检测和鉴定分离后的组分。
▮▮▮▮ⓒ 常用的离子源是 ESI 或 APCI (大气压化学离子化, Atmospheric Pressure Chemical Ionization),质量分析器可以是四极杆、TOF、离子阱等。
▮▮▮▮ⓓ 适用于分析复杂混合物中的非挥发性或热不稳定有机化合物、生物分子。
12.3.3 分子离子峰和碎片离子峰 (Molecular Ion Peak and Fragment Ion Peaks)
质谱图中的峰主要分为分子离子峰 (molecular ion peak) 和 碎片离子峰 (fragment ion peaks)。
① 分子离子峰 (Molecular Ion Peak, \(M^{+\bullet}\) 或 \(M+H^+\) 等):
▮▮▮▮ⓑ 分子离子峰 是由分子失去或得到电子或质子形成的离子峰,对应于分子的分子量。
▮▮▮▮ⓒ 在 EI-MS 中,分子离子峰通常是 \(M^{+\bullet}\) 峰,表示分子失去一个电子形成的自由基阳离子。
▮▮▮▮ⓓ 在 CI-MS, ESI-MS, MALDI-MS 等软电离方法中,分子离子峰通常是准分子离子峰,如 \(M+H^+\), \(M+Na^+\), \(M-H^-\) 等,表示分子得到或失去质子或碱金属离子形成的离子。
▮▮▮▮ⓔ 分子离子峰的 \(m/z\) 值可以确定分子的分子量 (molecular weight, MW)。
▮▮▮▮ⓕ 有些化合物的分子离子峰可能很弱或缺失,尤其是在 EI-MS 中,易碎裂的分子分子离子峰强度较低。
② 碎片离子峰 (Fragment Ion Peaks):
▮▮▮▮ⓑ 碎片离子峰 是由分子离子进一步裂解形成的较小离子的峰。
▮▮▮▮ⓒ 碎片离子峰的产生是由于分子离子不稳定,发生键断裂、重排等反应,形成各种碎片离子。
▮▮▮▮ⓓ 碎片离子峰的 \(m/z\) 值和相对丰度反映了分子的结构信息。
▮▮▮▮ⓔ 碎片化规律 (fragmentation patterns) 与分子的结构和化学键的强度有关。
▮▮▮▮ⓕ 常见的碎片化方式包括:
▮▮▮▮⚝ α-裂解 (α-cleavage):发生在与杂原子(如 O, N, S)或 π 键相邻的碳碳键断裂。
▮▮▮▮⚝ β-裂解 (β-cleavage):发生在与杂原子或 π 键 β-位的碳碳键断裂。
▮▮▮▮⚝ 麦克拉弗蒂重排 (McLafferty rearrangement):含有 γ-氢的羰基化合物发生的重排反应,形成特征碎片离子。
▮▮▮▮⚝ 逆狄尔斯-阿尔德反应 (Retro-Diels-Alder reaction):环状化合物发生的环裂解反应。
▮▮▮▮⚝ 脱水、脱 CO、脱烯烃等小分子消除反应。
③ 同位素峰 (Isotope Peaks):
▮▮▮▮ⓑ 同位素峰 是由于分子中含有天然同位素原子(如 \(^{13}C\), \(^{37}Cl\), \(^{81}Br\))而产生的峰。
▮▮▮▮ⓒ 例如,含有氯原子的化合物,由于 \(^{35}Cl\) 和 \(^{37}Cl\) 的丰度比约为 3:1,分子离子峰会呈现 M 和 M+2 峰,强度比约为 3:1。含有溴原子的化合物,由于 \(^{79}Br\) 和 \(^{81}Br\) 的丰度比约为 1:1,分子离子峰会呈现 M 和 M+2 峰,强度比约为 1:1。
▮▮▮▮ⓓ 同位素峰的强度比可以用于判断分子中存在的特定元素(如 Cl, Br, S)。
12.3.4 质谱的应用 (Applications of Mass Spectrometry)
质谱在有机化学中应用广泛,主要包括:
① 分子量测定 (Molecular Weight Determination):
▮▮▮▮ⓑ 确定分子量:通过分子离子峰的 \(m/z\) 值,可以精确测定分子的分子量。
▮▮▮▮ⓒ 高分辨质谱 (High-Resolution Mass Spectrometry, HRMS):利用高分辨质谱仪(如 TOF, FT-ICR),可以精确测定离子的质量,精确到小数点后几位,用于确定分子的元素组成 (分子式)。
② 结构鉴定 (Structure Identification):
▮▮▮▮ⓑ 碎片离子分析:分析碎片离子峰的 \(m/z\) 值和碎片化规律,可以推断分子的结构信息,如碳骨架、官能团、支链位置等。
▮▮▮▮ⓒ 与色谱联用:GC-MS 和 LC-MS 可以用于复杂混合物中组分的结构鉴定。
▮▮▮▮ⓓ 与数据库检索:将质谱图与质谱数据库(如 NIST 数据库)进行比对,可以快速鉴定已知化合物。
③ 同位素分析 (Isotope Analysis):
▮▮▮▮ⓑ 同位素丰度测定:通过质谱可以测定样品中不同同位素的丰度比,用于同位素标记化合物的分析、示踪研究、年代测定等。
▮▮▮▮ⓒ 稳定同位素比值质谱 (Stable Isotope Ratio Mass Spectrometry, SIRMS):用于精确测定稳定同位素比值,应用于环境科学、地球化学、生物化学等领域。
④ 定量分析 (Quantitative Analysis):
▮▮▮▮ⓑ 选择离子监测 (Selected Ion Monitoring, SIM) 或 选择反应监测 (Selected Reaction Monitoring, SRM):选择特定 \(m/z\) 的离子进行检测,提高灵敏度和选择性,用于定量分析。
▮▮▮▮ⓒ 内标法 (Internal Standard Method) 和 外标法 (External Standard Method):常用的定量分析方法,用于准确测定样品中特定组分的含量。
▮▮▮▮ⓓ 液质联用定量分析 (LC-MS/MS Quantitative Analysis):常用于药物分析、代谢组学、环境监测等领域。
12.4 光谱学综合应用 (Integrated Application of Spectroscopy)
讨论如何综合运用 NMR, IR 和质谱数据进行有机化合物的结构鉴定,并通过实例分析加深理解。
① 光谱数据互补性 (Complementarity of Spectroscopic Data):
▮▮▮▮ⓑ NMR 谱:提供分子骨架和氢原子信息,包括碳骨架类型、官能团类型、质子数目、连接方式、立体化学信息等。
▮▮▮▮ⓒ IR 谱:提供官能团信息,快速鉴定分子中存在的官能团类型,如羟基、羰基、不饱和键等。
▮▮▮▮ⓓ 质谱:提供分子量和碎片信息,确定分子的分子量和元素组成,推断分子的结构片段和连接方式。
▮▮▮▮ⓔ 紫外-可见光谱 (UV-Vis Spectroscopy):提供共轭体系信息,判断分子中是否存在共轭双键、芳香环等共轭体系。
② 结构鉴定流程 (Structure Identification Workflow):
▮▮▮▮ⓑ 确定分子式:通过高分辨质谱 (HRMS) 或元素分析确定分子的分子式。
▮▮▮▮ⓒ IR 谱分析:分析 IR 谱图,确定分子中存在的官能团类型。
▮▮▮▮ⓓ NMR 谱分析:
▮▮▮▮⚝ \(^1H\)-NMR 谱:确定质子种类、数目、化学环境和连接关系。
▮▮▮▮⚝ \(^{13}C\)-NMR 谱和 DEPT 谱:确定碳原子种类、数目和连接方式。
▮▮▮▮⚝ 2D-NMR 谱 (COSY, HSQC, HMBC, NOESY):确定原子核之间的连接关系和空间位置关系,构建分子的完整结构。
▮▮▮▮ⓓ 质谱分析:分析质谱图,确定分子的分子量,分析碎片离子峰,验证结构推断,提供结构片段信息。
▮▮▮▮ⓔ 综合分析与验证:综合 NMR, IR, 质谱等光谱数据,结合化学性质、文献数据等信息,构建分子的完整结构,并进行验证。
③ 实例分析 (Example Analysis):
▮▮▮▮ⓑ 未知化合物的光谱数据:假设我们得到一个未知化合物的 \(^1H\)-NMR, \(^{13}C\)-NMR, IR 和质谱数据,需要确定其结构。
▮▮▮▮ⓒ IR 谱分析:IR 谱图显示在 1715 cm\(^{-1}\) 处有强吸收峰,表明分子中存在羰基 (C=O)。在 3300 cm\(^{-1}\) 处有宽吸收峰,表明分子中存在羟基 (O-H)。
▮▮▮▮ⓓ 质谱分析:质谱图显示分子离子峰 \(m/z\) = 100,确定分子量为 100。碎片离子峰信息可以提供结构片段信息。
▮▮▮▮ⓔ \(^1H\)-NMR 谱分析:\(^1H\)-NMR 谱图显示多个信号峰,包括甲基、亚甲基、次甲基和羟基质子信号,根据化学位移、积分面积和裂分模式,可以推断分子中存在的质子类型和数目。
▮▮▮▮ⓕ \(^{13}C\)-NMR 谱和 DEPT 谱分析:\(^{13}C\)-NMR 谱图显示多个碳原子信号峰,结合 DEPT 谱,可以确定 \(CH_3\), \(CH_2\), \(CH\) 和季碳原子的数目。在 200 ppm 附近有羰基碳信号峰。
▮▮▮▮ⓖ 2D-NMR 谱分析:COSY, HSQC, HMBC 谱可以提供原子核之间的连接关系,进一步确定分子的碳骨架和官能团连接方式。
▮▮▮▮ⓗ 结构推断与验证:综合所有光谱数据,构建可能的分子结构,并与光谱数据进行比对验证,最终确定分子的结构。
通过综合运用 NMR, IR 和质谱等光谱技术,可以有效地进行有机化合物的结构鉴定,解决复杂的结构问题。光谱学方法是现代有机化学研究中不可或缺的重要工具。
Appendix A: 附录A 命名法规则 (Appendix A Nomenclature Rules)
Appendix A1: 烷烃命名法 (Nomenclature of Alkanes)
Appendix A1.1: 直链烷烃命名 (Nomenclature of Straight-Chain Alkanes)
① 识别最长碳链:直链烷烃的命名基于其碳原子数。
② 使用词根和后缀:根据碳原子数选择相应的词根,并加上后缀 -烷
(-ane)。
▮▮▮▮ⓒ 碳原子数 1-10 的直链烷烃的中文和英文名称如下:
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 1: 甲烷 (Methane)
▮▮▮▮▮▮▮▮❺ 2: 乙烷 (Ethane)
▮▮▮▮▮▮▮▮❻ 3: 丙烷 (Propane)
▮▮▮▮▮▮▮▮❼ 4: 丁烷 (Butane)
▮▮▮▮▮▮▮▮❽ 5: 戊烷 (Pentane)
▮▮▮▮▮▮▮▮❾ 6: 己烷 (Hexane)
▮▮▮▮▮▮▮▮❿ 7: 庚烷 (Heptane)
▮▮▮▮▮▮▮▮❽ 8: 辛烷 (Octane)
▮▮▮▮▮▮▮▮❾ 9: 壬烷 (Nonane)
▮▮▮▮▮▮▮▮❿ 10: 癸烷 (Decane)
▮▮▮▮ⓝ 碳原子数超过 10 的直链烷烃,词根通常来源于希腊或拉丁数字,后缀仍然是 -烷
(-ane)。例如:
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 11: 十一烷 (Undecane)
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 12: 十二烷 (Dodecane)
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 20: 二十烷 (Icosane)
▮▮▮▮ⓡ 示例:
1
CH₄ 甲烷 (Methane)
2
CH₃CH₃ 乙烷 (Ethane)
3
CH₃CH₂CH₃ 丙烷 (Propane)
4
CH₃(CH₂)₃CH₃ 戊烷 (Pentane)
Appendix A1.2: 支链烷烃命名 (Nomenclature of Branched Alkanes)
Appendix A1.2.1: 寻找最长碳链 (Finding the Longest Carbon Chain)
① 选择主链:在支链烷烃分子中,首先要找到最长的连续碳链作为主链。
② 母体名称:根据最长碳链的碳原子数,确定母体烷烃的名称。
▮▮▮▮ⓒ 如果有多个等长的最长碳链,选择取代基数目最多的碳链作为主链。
▮▮▮▮ⓓ 示例:
1
CH₃
2
|
3
CH₃CHCH₂CH₂CH₂CH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 最长碳链为六个碳原子,因此母体名称为 己烷 (Hexane)。
Appendix A1.2.2: 编号碳链 (Numbering the Carbon Chain)
① 编号原则:从主链的一端开始编号,使得取代基的位次之和最小。如果第一个取代基在两端的位置相同,则比较第二个取代基的位置,依此类推。
② 优先顺序:当从两端编号可能得到相同的取代基位置时,首个取代基位次最小化原则优先。
▮▮▮▮ⓒ 如果有多个取代基,各个取代基的位置编号之和应尽可能小。
▮▮▮▮ⓓ 示例:
1
CH₃ CH₃
2
| |
3
CH₃CHCH₂CHCH₃
4
¹ ² ³ ⁴ ⁵
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 从左向右编号,取代基位置为 2, 4。从右向左编号,取代基位置也是 2, 4。此时,编号方向不影响取代基位置。
Appendix A1.2.3: 命名取代基 (Naming Substituents)
① 烷基取代基:由烷烃衍生而来的取代基,将烷烃的 -烷
(-ane) 改为 -基
(-yl)。
▮▮▮▮ⓑ 常见烷基取代基的名称:
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 甲基 (Methyl, -CH₃)
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 乙基 (Ethyl, -CH₂CH₃)
▮▮▮▮▮▮▮▮❺ 丙基 (Propyl, -CH₂CH₂CH₃)
▮▮▮▮▮▮▮▮❻ 异丙基 (Isopropyl, -CH(CH₃)₂)
▮▮▮▮ⓖ 复杂取代基:对于更复杂的取代基,可以将其视为一个独立的烷基进行命名,并用括号括起来,标明其在主链上的位置。
⑧ 其他取代基:卤素取代基(氟 (fluoro)、氯 (chloro)、溴 (bromo)、碘 (iodo))、硝基 (nitro, -NO₂) 等直接以词头形式命名。
Appendix A1.2.4: 完整命名 (Complete Name)
① 命名顺序:取代基位置编号-取代基名称-母体烷烃名称。
② 多个相同取代基:使用前缀 二-
(di-)、三-
(tri-)、四-
(tetra-) 等表示相同取代基的数目,位置编号列在一起,用 ,
分隔。
③ 不同取代基:不同取代基按照字母顺序排列(英文名称的首字母,不考虑前缀如 di-, tri- 等)。
▮▮▮▮ⓓ 示例:
1
CH₃ CH₃
2
| |
3
CH₃CHCH₂CHCH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 取代基:在 2 位和 4 位各有一个甲基 (methyl)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体烷烃:己烷 (Hexane)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 完整名称:2,4-二甲基己烷 (2,4-Dimethylhexane)。
1
Cl CH₃
2
| |
3
CH₃CHCH₂CHCH₂CH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 取代基:在 2 位有氯 (chloro),在 4 位有甲基 (methyl)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体烷烃:己烷 (Hexane)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 完整名称:2-氯-4-甲基己烷 (2-Chloro-4-methylhexane) (氯 (chloro) 的 c
在甲基 (methyl) 的 m
之前,按字母顺序排列)。
Appendix A1.3: 环烷烃命名 (Nomenclature of Cycloalkanes)
Appendix A1.3.1: 单环烷烃 (Monocyclic Alkanes)
① 基本名称:在具有相同碳原子数的直链烷烃名称前加 环-
(cyclo-) 前缀。
▮▮▮▮ⓑ 例如,六个碳原子的环烷烃称为 环己烷 (Cyclohexane)。
③ 取代环烷烃:
▮▮▮▮ⓓ 单取代环烷烃:无需编号,直接命名取代基和环烷烃名称。例如,甲基环己烷 (Methylcyclohexane)。
▮▮▮▮ⓔ 多取代环烷烃:
▮▮▮▮▮▮▮▮❻ 从取代基位次最小化原则出发进行环上的碳原子编号。
▮▮▮▮▮▮▮▮❼ 当有两个或多个不同的取代基时,从字母顺序优先的取代基开始编号,并沿环编号,使得其余取代基的位次之和最小。
▮▮▮▮ⓗ 示例:
1
CH₃
2
|
3
<环己烷环>
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 甲基环己烷 (Methylcyclohexane)
1
CH₃ Cl
2
| |
3
<环己烷环>
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 1-氯-2-甲基环己烷 (1-Chloro-2-methylcyclohexane) (氯 (chloro) 的 c
在甲基 (methyl) 的 m
之前,氯取代基位置编号为 1)。
Appendix A1.3.2: 多环烷烃 (Polycyclic Alkanes)
① 复杂多环体系:例如,桥环体系、螺环体系等,命名规则复杂,通常需要根据 IUPAC 规则详细分析。
② 常见多环烷烃的俗名:例如,萘烷 (Decalin)、金刚烷 (Adamantane) 等,在特定领域常用。
▮▮▮▮ⓒ 本书重点关注基础有机化学命名,对于复杂多环体系的系统命名不做深入展开,读者如有需要可查阅 IUPAC 命名法详细指南。
Appendix A2: 烯烃和炔烃命名法 (Nomenclature of Alkenes and Alkynes)
Appendix A2.1: 烯烃命名 (Nomenclature of Alkenes)
Appendix A2.1.1: 命名主链和编号 (Parent Chain and Numbering)
① 选择主链:选择包含双键的最长碳链作为主链。
② 母体名称:将主链对应烷烃的 -烷
(-ane) 后缀改为 -烯
(-ene)。
③ 双键位置:用数字标明双键的位置,数字表示双键起始碳原子的位置,尽可能小。位置编号放在母体名称之前。
④ 碳链编号:从靠近双键一端开始编号,使得双键的位置编号最小。如果双键位置相同,则考虑取代基位置最小化。
▮▮▮▮ⓔ 示例:
1
CH₃CH=CHCH₂CH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 主链:五个碳原子,包含双键。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:戊烯 (Pentene)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 双键位置:从左端编号双键在 2 位,从右端编号双键在 3 位,因此选择从左端编号,双键位置为 2。
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 完整名称:2-戊烯 (Pent-2-ene) 或 戊-2-烯 (Pent-2-ene)。
1
CH₃
2
|
3
CH₃C=CHCH₂CH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 主链:五个碳原子,包含双键。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 取代基:在 2 位有甲基 (methyl)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 双键位置:2 位。
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 完整名称:2-甲基-2-戊烯 (2-Methylpent-2-ene) 或 2-甲基戊-2-烯 (2-Methylpent-2-ene)。
Appendix A2.1.2: 顺反异构 (cis-trans Isomerism) 和 E/Z 命名法 (E/Z Nomenclature)
① 顺反异构 (cis-trans isomerism):当双键碳原子连接两个不同的取代基时,可能存在顺式 (cis-) 和反式 (trans-) 异构体。
▮▮▮▮ⓑ 顺式 (cis-):两个相同的或优先权高的取代基位于双键的同侧。
▮▮▮▮ⓒ 反式 (trans-):两个相同的或优先权高的取代基位于双键的异侧。
▮▮▮▮ⓓ 命名方法:在烯烃名称前加 顺-
(cis-) 或 反-
(trans-) 前缀。
▮▮▮▮ⓔ 示例:
1
CH₃ CH₃
2
\ /
3
C=C
4
/ H H
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 顺-2-丁烯 (cis-But-2-ene)
1
CH₃ H
2
\ /
3
C=C
4
/ H CH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 反-2-丁烯 (trans-But-2-ene)
② E/Z 命名法 (E/Z nomenclature):用于更复杂烯烃异构体的命名,基于 Cahn-Ingold-Prelog (CIP) 规则 确定取代基的优先顺序。
▮▮▮▮ⓑ CIP 规则:根据原子序数确定取代基的优先顺序,原子序数越大,优先权越高。
▮▮▮▮ⓒ E-异构体 (entgegen, 德语 “相反”):优先权高的两个取代基位于双键的异侧。
▮▮▮▮ⓓ Z-异构体 (zusammen, 德语 “一起”):优先权高的两个取代基位于双键的同侧。
▮▮▮▮ⓔ 命名方法:在烯烃名称前用 (E)-
或 (Z)-
标明构型。
▮▮▮▮ⓕ 示例:
1
Br CH₃
2
\ /
3
C=C
4
/ Cl H
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 溴 (Br) 优先于氯 (Cl),甲基 (CH₃) 优先于氢 (H)。溴 (Br) 和甲基 (CH₃) 位于双键异侧,因此为 (E)- 异构体。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 完整名称:(E)-2-溴-2-氯-2-丁烯 ((E)-2-Bromo-2-chloro-but-2-ene)。
Appendix A2.2: 炔烃命名 (Nomenclature of Alkynes)
① 母体名称:选择包含三键的最长碳链作为主链,将对应烷烃的 -烷
(-ane) 后缀改为 -炔
(-yne)。
② 三键位置:用数字标明三键的位置,数字表示三键起始碳原子的位置,尽可能小。
③ 碳链编号:从靠近三键一端开始编号,使得三键的位置编号最小。
④ 示例:
1
CH₃C≡CCH₂CH₃
▮▮▮▮ⓐ 主链:五个碳原子,包含三键。
▮▮▮▮ⓑ 母体名称:戊炔 (Pentyne)。
▮▮▮▮ⓒ 三键位置:从左端编号三键在 2 位,从右端编号三键在 3 位,因此选择从左端编号,三键位置为 2。
▮▮▮▮ⓓ 完整名称:2-戊炔 (Pent-2-yne) 或 戊-2-炔 (Pent-2-yne)。
1
CH₃
2
|
3
HC≡CCHCH₃
▮▮▮▮ⓐ 主链:四个碳原子,包含三键。
▮▮▮▮ⓑ 取代基:在 3 位有甲基 (methyl)。
▮▮▮▮ⓒ 三键位置:1 位。
▮▮▮▮ⓓ 完整名称:3-甲基-1-丁炔 (3-Methylbut-1-yne) 或 3-甲基丁-1-炔 (3-Methylbut-1-yne)。
Appendix A3: 醇、醛和酮命名法 (Nomenclature of Alcohols, Aldehydes, and Ketones)
Appendix A3.1: 醇命名 (Nomenclature of Alcohols)
Appendix A3.1.1: 醇的后缀 "-醇" (-ol)
① 选择主链:选择包含羟基 (-OH) 的最长碳链作为主链。
② 母体名称:将主链对应烷烃的 -烷
(-ane) 后缀改为 -醇
(-ol)。
③ 羟基位置:用数字标明羟基的位置,尽可能小。位置编号放在 -醇
(-ol) 前面。
④ 碳链编号:从靠近羟基一端开始编号,使得羟基的位置编号最小。
⑤ 其他取代基:其他取代基按照烷烃命名规则命名。
▮▮▮▮ⓕ 示例:
1
CH₃CH₂CH₂OH
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 主链:三个碳原子,包含羟基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:丙醇 (Propanol)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 羟基位置:1 位。
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 完整名称:1-丙醇 (Propan-1-ol) 或 丙-1-醇 (Propan-1-ol)。
1
CH₃CH(OH)CH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 主链:三个碳原子,包含羟基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:丙醇 (Propanol)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 羟基位置:2 位。
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 完整名称:2-丙醇 (Propan-2-ol) 或 丙-2-醇 (Propan-2-ol)。 也称为 异丙醇 (Isopropyl alcohol) (俗名)。
Appendix A3.1.2: 多羟基醇 (Polyols)
① 多个羟基:含有两个或多个羟基的醇称为多元醇。
② 后缀:根据羟基数目使用 -二醇
(-diol)、-三醇
(-triol)、-四醇
(-tetrol) 等后缀。
③ 羟基位置:标明所有羟基的位置,位置编号用 ,
分隔。
▮▮▮▮ⓓ 示例:
1
HOCH₂CH₂OH
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 两个羟基,两个碳原子。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:乙二醇 (Ethanediol)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 羟基位置:1,2 位。
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 完整名称:1,2-乙二醇 (Ethane-1,2-diol) 或 乙烷-1,2-二醇 (Ethane-1,2-diol)。 也称为 乙二醇 (Ethylene glycol) (俗名)。
1
CH₂OHCHOHCH₂OH
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 三个羟基,三个碳原子。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:丙三醇 (Propanetriol)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 羟基位置:1,2,3 位。
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 完整名称:1,2,3-丙三醇 (Propane-1,2,3-triol) 或 丙烷-1,2,3-三醇 (Propane-1,2,3-triol)。 也称为 甘油 (Glycerol) (俗名)。
Appendix A3.2: 醛命名 (Nomenclature of Aldehydes)
Appendix A3.2.1: 醛的后缀 "-醛" (-al)
① 选择主链:选择包含醛基 (-CHO) 的最长碳链作为主链。
② 母体名称:将主链对应烷烃的 -烷
(-ane) 后缀改为 -醛
(-al)。
③ 醛基位置:醛基碳原子始终为 1 号碳,因此无需标明位置编号。
④ 其他取代基:其他取代基按照烷烃命名规则命名,并标明位置。
▮▮▮▮ⓔ 示例:
1
HCHO
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 一个碳原子,醛基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:甲醛 (Methanal)。 也称为 甲醛 (Formaldehyde) (俗名)。
1
CH₃CH₂CHO
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 三个碳原子,醛基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:丙醛 (Propanal)。
1
CH₃
2
|
3
CH₃CHCHO
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 三个碳原子,醛基,2 位甲基取代基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 完整名称:2-甲基丙醛 (2-Methylpropanal)。 也称为 异丁醛 (Isobutyraldehyde) (俗名)。
Appendix A3.3: 酮命名 (Nomenclature of Ketones)
Appendix A3.3.1: 酮的后缀 "-酮" (-one)
① 选择主链:选择包含羰基 (C=O) 的最长碳链作为主链。
② 母体名称:将主链对应烷烃的 -烷
(-ane) 后缀改为 -酮
(-one)。
③ 羰基位置:用数字标明羰基的位置,尽可能小。位置编号放在 -酮
(-one) 前面。
④ 碳链编号:从靠近羰基一端开始编号,使得羰基的位置编号最小。
⑤ 其他取代基:其他取代基按照烷烃命名规则命名,并标明位置。
▮▮▮▮ⓕ 示例:
1
CH₃COCH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 三个碳原子,羰基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:丙酮 (Propanone)。 由于羰基只能在 2 位,位置编号可以省略,也称为 丙酮 (Propanone) 或 丙酮 (Acetone) (俗名)。
1
CH₃COCH₂CH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 四个碳原子,羰基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:丁酮 (Butanone)。 羰基可能在 2 位或 3 位,但从两端编号都是 2 位,因此位置编号为 2。
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 完整名称:2-丁酮 (Butan-2-one) 或 丁-2-酮 (Butan-2-one)。 也称为 甲乙酮 (Methyl ethyl ketone, MEK) (俗名)。
1
CH₃
2
|
3
CH₃COCHCH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 四个碳原子,羰基,3 位甲基取代基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 羰基位置:2 位。
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 完整名称:3-甲基-2-丁酮 (3-Methylbutan-2-one) 或 3-甲基丁-2-酮 (3-Methylbutan-2-one)。
Appendix A4: 羧酸及其衍生物命名法 (Nomenclature of Carboxylic Acids and Derivatives)
Appendix A4.1: 羧酸命名 (Nomenclature of Carboxylic Acids)
Appendix A4.1.1: 羧酸的后缀 "-酸" (-oic acid)
① 选择主链:选择包含羧基 (-COOH) 的最长碳链作为主链。
② 母体名称:将主链对应烷烃的 -烷
(-ane) 后缀改为 -酸
(-oic acid)。
③ 羧基位置:羧基碳原子始终为 1 号碳,因此无需标明位置编号。
④ 其他取代基:其他取代基按照烷烃命名规则命名,并标明位置。
▮▮▮▮ⓔ 示例:
1
HCOOH
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 一个碳原子,羧基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:甲酸 (Methanoic acid)。 也称为 甲酸 (Formic acid) (俗名)。
1
CH₃COOH
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 两个碳原子,羧基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:乙酸 (Ethanoic acid)。 也称为 乙酸 (Acetic acid) (俗名)。
1
CH₃CH₂CH₂COOH
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 四个碳原子,羧基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:丁酸 (Butanoic acid)。
1
Cl
2
|
3
CH₃CHCOOH
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 三个碳原子,羧基,2 位氯取代基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 完整名称:2-氯丙酸 (2-Chloropropanoic acid)。
Appendix A4.2: 酯命名 (Nomenclature of Esters)
Appendix A4.2.1: 酯的命名结构
① 命名结构:烷基 (来源于醇) + 羧酸根 (来源于羧酸)。
② 羧酸根命名:将羧酸的 -酸
(-oic acid) 后缀改为 -酸酯
(-oate)。
③ 示例:
1
CH₃COOCH₂CH₃
▮▮▮▮ⓐ 来源于乙酸 (Ethanoic acid) 的酸根为 乙酸根 (ethanoate)。
▮▮▮▮ⓑ 来源于乙醇 (Ethanol) 的烷基为 乙基 (ethyl)。
▮▮▮▮ⓒ 完整名称:乙酸乙酯 (Ethyl ethanoate)。 也称为 乙酸乙酯 (Ethyl acetate) (俗名)。
1
HCOOCH₃
▮▮▮▮ⓐ 来源于甲酸 (Methanoic acid) 的酸根为 甲酸根 (methanoate)。
▮▮▮▮ⓑ 来源于甲醇 (Methanol) 的烷基为 甲基 (methyl)。
▮▮▮▮ⓒ 完整名称:甲酸甲酯 (Methyl methanoate)。
1
Cl
2
|
3
CH₃CHCOOCH₃
▮▮▮▮ⓐ 来源于 2-氯丙酸 (2-Chloropropanoic acid) 的酸根为 2-氯丙酸根 (2-chloropropanoate)。
▮▮▮▮ⓑ 来源于甲醇 (Methanol) 的烷基为 甲基 (methyl)。
▮▮▮▮ⓒ 完整名称:2-氯丙酸甲酯 (Methyl 2-chloropropanoate)。
Appendix A4.3: 酰胺命名 (Nomenclature of Amides)
Appendix A4.3.1: 酰胺的后缀 "-酰胺" (-amide)
① 母体名称:将羧酸的 -酸
(-oic acid) 后缀改为 -酰胺
(-amide)。
② N-取代酰胺:如果酰胺氮原子上连有取代基,用 N-
表示取代基的位置,并写在酰胺名称之前。
▮▮▮▮ⓒ 示例:
1
CH₃CONH₂
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 来源于乙酸 (Ethanoic acid) 的酰胺。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:乙酰胺 (Ethanamide)。 也称为 乙酰胺 (Acetamide) (俗名)。
1
CH₃CON(CH₃)₂
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 氮原子上连有两个甲基 (methyl)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 完整名称:N,N-二甲基乙酰胺 (N,N-Dimethylethanamide)。 也称为 N,N-二甲基乙酰胺 (N,N-Dimethylacetamide, DMAc) (俗名)。
1
Cl
2
|
3
CH₃CHCONHCH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 来源于 2-氯丙酸 (2-Chloropropanoic acid) 的酰胺,氮原子上连有一个甲基 (methyl)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 完整名称:N-甲基-2-氯丙酰胺 (N-Methyl-2-chloropropanamide)。
Appendix A4.4: 酰卤命名 (Nomenclature of Acyl Halides)
Appendix A4.4.1: 酰卤的后缀 "-酰基 卤" (-oyl halide)
① 母体名称:将羧酸的 -酸
(-oic acid) 后缀改为 -酰基
(-oyl),并在后面加上卤素名称(氟 (fluoride)、氯 (chloride)、溴 (bromide)、碘 (iodide))。
▮▮▮▮ⓑ 示例:
1
CH₃COCl
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 来源于乙酸 (Ethanoic acid) 的酰氯。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:乙酰氯 (Ethanoyl chloride)。 也称为 乙酰氯 (Acetyl chloride) (俗名)。
1
HCOBr
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 来源于甲酸 (Methanoic acid) 的酰溴。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:甲酰溴 (Methanoyl bromide)。 也称为 甲酰溴 (Formyl bromide) (俗名)。
1
CH₃
2
|
3
CH₃CHCOCl
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 来源于 2-甲基丙酸 (2-Methylpropanoic acid) 的酰氯。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 完整名称:2-甲基丙酰氯 (2-Methylpropanoyl chloride)。 也称为 异丁酰氯 (Isobutyryl chloride) (俗名)。
Appendix A4.5: 酸酐命名 (Nomenclature of Acid Anhydrides)
① 对称酸酐:如果酸酐由相同的羧酸脱水形成,则将羧酸名称中的 酸
字改为 酐
字。
② 不对称酸酐:如果酸酐由不同的羧酸脱水形成,则将两个羧酸的名称按字母顺序排列,并在最后加上 酐
字。
▮▮▮▮ⓒ 示例:
1
CH₃CO-O-COCH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 由两个乙酸 (Ethanoic acid) 分子脱水形成。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 母体名称:乙酸酐 (Ethanoic anhydride)。 也称为 乙酸酐 (Acetic anhydride) (俗名)。
1
HCO-O-COCH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 由甲酸 (Methanoic acid) 和乙酸 (Ethanoic acid) 分子脱水形成。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 完整名称:乙酸甲酸酐 (Ethanoic methanoic anhydride) (乙酸 (ethanoic) 在甲酸 (methanoic) 之前,按字母顺序排列)。 也称为 甲酸乙酸酐 (Formic acetic anhydride) (俗名)。
Appendix A5: 胺命名法 (Nomenclature of Amines)
Appendix A5.1: 伯胺、仲胺、叔胺 (Primary, Secondary, and Tertiary Amines)
① 伯胺 (Primary amines, R-NH₂):
▮▮▮▮ⓑ 后缀法:选择连接氨基 (-NH₂) 的最长碳链作为主链,将对应烷烃的 -烷
(-ane) 后缀改为 -胺
(-amine)。氨基位置编号尽可能小。
▮▮▮▮ⓒ 取代基法:将氨基 (-NH₂) 作为取代基 氨基 (amino-),按照取代基命名规则命名。
▮▮▮▮ⓓ 示例:
1
CH₃CH₂NH₂
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 后缀法:乙胺 (Ethanamine)。 也称为 乙胺 (Ethylamine) (俗名)。
1
NH₂CH₂CH₂CH₂NH₂
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 后缀法:1,3-丙二胺 (Propane-1,3-diamine)。
② 仲胺和叔胺 (Secondary and Tertiary amines, R₂NH, R₃N):
▮▮▮▮ⓑ 复杂胺:当胺基连接两个或三个不同的烷基时,通常将最长的烷基链作为主链,其余烷基作为 N-取代基。
▮▮▮▮ⓒ N-取代基:用 N-
表示连接在氮原子上的取代基,多个取代基用 N,N-
等表示。
▮▮▮▮ⓓ 示例:
1
CH₃NHCH₂CH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 仲胺,乙基链较长作为主链,甲基作为 N-取代基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 名称:N-甲基乙胺 (N-Methylethanamine)。 也称为 N-甲基乙胺 (N-Methylethylamine) (俗名)。
1
(CH₃CH₂)₃N
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 叔胺,三个乙基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 名称:三乙胺 (Triethanamine)。 也称为 三乙胺 (Triethylamine, TEA) (俗名)。
1
CH₃
2
|
3
CH₃NCH₂CH₂CH₃
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 叔胺,丙基链最长作为主链,两个甲基作为 N-取代基。
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 名称:N,N-二甲基丙胺 (N,N-Dimethylpropanamine)。 也称为 N,N-二甲基正丙胺 (N,N-Dimethylpropylamine) (俗名)。
Appendix A6: 腈命名法 (Nomenclature of Nitriles)
① 后缀法:选择连接氰基 (-CN) 的最长碳链作为主链,将对应烷烃的 -烷
(-ane) 后缀改为 -腈
(-nitrile)。氰基碳原子计入主链碳原子数。
② 前缀法:将氰基 (-CN) 作为取代基 氰基- (cyano-),按照取代基命名规则命名。常用于氰基作为复杂分子中的取代基时。
▮▮▮▮ⓒ 示例:
1
CH₃CN
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 后缀法:乙腈 (Ethanenitrile)。 也称为 乙腈 (Acetonitrile, MeCN) (俗名)。
1
CH₃CH₂CH₂CN
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 后缀法:丁腈 (Butanenitrile)。
1
HOCH₂CH₂CN
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 后缀法:3-羟基丙腈 (3-Hydroxypropanenitrile)。
1
C₆H₅CN
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 特殊名称:苯甲腈 (Benzonitrile)。
Appendix A7: 常见取代基和词头 (Common Substituents and Prefixes)
Appendix A7.1: 常见烷基取代基 (Common Alkyl Substituents)
① 甲基 (Methyl, -CH₃)
② 乙基 (Ethyl, -CH₂CH₃)
③ 丙基 (Propyl, -CH₂CH₂CH₃)
④ 异丙基 (Isopropyl, -CH(CH₃)₂)
⑤ 丁基 (Butyl, -CH₂CH₂CH₂CH₃)
⑥ 仲丁基 (sec-Butyl, -CH(CH₃)CH₂CH₃)
⑦ 异丁基 (Isobutyl, -CH₂CH(CH₃)₂)
⑧ 叔丁基 (tert-Butyl, -C(CH₃)₃)
⑨ 戊基 (Pentyl, -CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃) (也称 正戊基 (n-Pentyl))
⑩ 异戊基 (Isopentyl, -CH₂CH₂CH(CH₃)₂)
⑪ 新戊基 (Neopentyl, -CH₂C(CH₃)₃)
⑫ 环丙基 (Cyclopropyl, c-C₃H₅)
⑬ 环丁基 (Cyclobutyl, c-C₄H₇)
⑭ 环戊基 (Cyclopentyl, c-C₅H₉)
⑮ 环己基 (Cyclohexyl, c-C₆H₁₁)
⚝ 苯基 (Phenyl, -C₆H₅ 或 Ph-)
⚝ 苄基 (Benzyl, -CH₂C₆H₅ 或 Bn-)
Appendix A7.2: 常见官能团词头 (Common Functional Group Prefixes)
① 氟 (Fluoro-, -F)
② 氯 (Chloro-, -Cl)
③ 溴 (Bromo-, -Br)
④ 碘 (Iodo-, -I)
⑤ 硝基 (Nitro-, -NO₂)
⑥ 氨基 (Amino-, -NH₂)
⑦ 羟基 (Hydroxy-, -OH) (当羟基不是主要官能团时)
⑧ 醛基 (Formyl-, -CHO) (当醛基不是主要官能团时)
⑨ 酮基 (Oxo- 或 Keto-, =O) (当酮基不是主要官能团时)
⑩ 羧基 (Carboxy-, -COOH) (当羧基不是主要官能团时)
⑪ 氰基 (Cyano-, -CN)
⑫ 甲氧基 (Methoxy-, -OCH₃)
⑬ 乙氧基 (Ethoxy-, -OCH₂CH₃)
Appendix B: 常用试剂和反应 (Appendix B Common Reagents and Reactions)
Appendix B1: 常用试剂 (Common Reagents)
Appendix B1.1: 酸 (Acids)
① 无机酸 (Inorganic Acids)
▮▮▮▮ⓑ 盐酸 (Hydrochloric acid, HCl):
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 强酸,常用于质子化反应、水解反应、酸催化反应等。例如,醇脱水成烯烃的反应中,浓硫酸或浓盐酸可以作为催化剂。
1
CH3CH2OH + HCl ⇌ CH3CH2OH2+ + Cl-
▮▮▮▮ⓐ 硫酸 (Sulfuric acid, H2SO4):
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 强酸,具有吸水性,浓硫酸常用于醇脱水制烯烃、酯化反应、磺化反应等。稀硫酸常用于水解反应。
1
CH3CH2OH --H2SO4, Δ--> CH2=CH2 + H2O
▮▮▮▮ⓐ 硝酸 (Nitric acid, HNO3):
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 强酸,具有强氧化性,常用于硝化反应。
1
苯 (Benzene) + HNO3 --H2SO4--> 硝基苯 (Nitrobenzene) + H2O
▮▮▮▮ⓐ 磷酸 (Phosphoric acid, H3PO4):
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 中强酸,毒性较低,常用于酸催化水合反应、酯化反应等。
1
烯烃 (Alkene) + H2O --H3PO4--> 醇 (Alcohol)
② 有机酸 (Organic Acids)
▮▮▮▮ⓑ 乙酸 (Acetic acid, CH3COOH):
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 弱酸,常用作溶剂和羧酸衍生物的制备,如酯化反应。
1
R-OH + CH3COOH ⇌ R-OCOCH3 + H2O
▮▮▮▮ⓐ 甲酸 (Formic acid, HCOOH):
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 弱酸,比乙酸酸性稍强,具有还原性,可用于还原某些金属离子。
▮▮▮▮ⓒ 三氟乙酸 (Trifluoroacetic acid, TFA, CF3COOH):
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 强有机酸,酸性比乙酸强很多,常用于肽合成中保护基的脱除、酸催化反应等。
▮▮▮▮ⓔ 对甲苯磺酸 (p-Toluenesulfonic acid, TsOH):
▮▮▮▮▮▮▮▮❻ 强有机酸,固体酸,易于称量和使用,常用于酸催化反应,如缩醛的制备和水解、酯化反应、脱水反应等。
Appendix B1.2: 碱 (Bases)
① 无机碱 (Inorganic Bases)
▮▮▮▮ⓑ 氢氧化钠 (Sodium hydroxide, NaOH):
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 强碱,水溶性好,常用于皂化反应、酯的水解、醇羟基的去质子化等。
1
R-COOR' + NaOH --H2O, Δ--> R-COONa + R'-OH
▮▮▮▮ⓐ 氢氧化钾 (Potassium hydroxide, KOH):
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 强碱,性质与NaOH类似,但溶解性在某些有机溶剂中更好,常用于醇碱 (如叔丁醇钾) 的制备。
▮▮▮▮ⓒ 碳酸钠 (Sodium carbonate, Na2CO3):
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 弱碱,水溶液呈碱性,常用于中和酸性物质、吸收酸性气体。
▮▮▮▮ⓔ 碳酸氢钠 (Sodium bicarbonate, NaHCO3):
▮▮▮▮▮▮▮▮❻ 更弱的碱,水溶液呈弱碱性,常用于中和酸性物质,特别是质子酸,产生二氧化碳气体,可用于检验羧酸。
▮▮▮▮ⓖ 氨基钠 (Sodium amide, NaNH2):
▮▮▮▮▮▮▮▮❽ 强碱,在液氨中溶解,常用于炔烃末端氢的去质子化、Wolff-Kishner-Huang Minlon还原反应等。
⑨ 有机碱 (Organic Bases)
▮▮▮▮ⓙ 吡啶 (Pyridine, C5H5N):
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 弱碱,常用作溶剂和缚酸剂,例如在酰氯与醇反应制备酯时,吡啶可以吸收反应产生的HCl。
▮▮▮▮ⓛ 三乙胺 (Triethylamine, TEA, (CH3CH2)3N):
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 弱碱,常用作缚酸剂,空间位阻较大,有利于消除反应。
▮▮▮▮ⓝ 二异丙基乙胺 (Diisopropylethylamine, DIPEA, Hunig's base):
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 位阻更大的胺碱,碱性较强,空间位阻效应显著,常用于位阻较大的反应,如SN2反应中避免消除副反应。
▮▮▮▮ⓟ 叔丁醇钾 (Potassium tert-butoxide, t-BuOK):
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 强碱,非亲核性碱,空间位阻大,常用于消除反应 (E2反应),如醇或卤代烃的脱卤化氢反应。
▮▮▮▮ⓡ 正丁基锂 (n-Butyllithium, n-BuLi):
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 超强碱,同时也是强亲核试剂,常用于金属化反应,如将炔烃、芳香烃等去质子化,生成有机锂试剂。需在无水无氧条件下使用。
1
R-H + n-BuLi --> R-Li + BuH
▮▮▮▮ⓐ 二异丙基氨基锂 (Lithium diisopropylamide, LDA):
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 超强碱,非亲核性强碱,空间位阻大,常用于烯醇负离子的制备,用于Claisen酯缩合反应、Aldol反应等。需在无水无氧条件下低温使用。
Appendix B1.3: 氧化剂 (Oxidizing Agents)
① 高锰酸钾 (Potassium permanganate, KMnO4):
▮▮▮▮ⓑ 强氧化剂,酸性、中性、碱性条件下均可使用,可将伯醇和醛氧化为羧酸,仲醇氧化为酮,烯烃氧化为二醇或断裂为羧酸或酮。
1
R-CH2OH --KMnO4--> R-COOH
2
R2CHOH --KMnO4--> R2C=O
3
R2C=CR2' --KMnO4--> R2C(OH)-C(OH)R2' 或 R2C=O + R'2C=O
② 重铬酸钾 (Potassium dichromate, K2Cr2O7) 和 重铬酸钠 (Sodium dichromate, Na2Cr2O7):
▮▮▮▮ⓑ 强氧化剂,通常在酸性条件下使用,可将伯醇氧化为羧酸,仲醇氧化为酮。毒性较大,环境污染较重。
③ 二氧化锰 (Manganese dioxide, MnO2):
▮▮▮▮ⓓ 选择性氧化剂,可将烯丙位醇或苄位醇氧化为醛或酮,不氧化伯醇和仲醇,也不氧化醛为羧酸。
1
R-CH=CH-CH2OH --MnO2--> R-CH=CH-CHO
④ 三氧化铬 (Chromium trioxide, CrO3):
▮▮▮▮ⓑ 强氧化剂,常与吡啶配制成 Collins试剂 或 PDC (Pyridinium dichromate)、 PCC (Pyridinium chlorochromate) 等温和氧化剂,用于将伯醇氧化为醛,仲醇氧化为酮,而不进一步氧化为羧酸。
1
R-CH2OH --PCC/PDC--> R-CHO
⑤ 过氧化氢 (Hydrogen peroxide, H2O2):
▮▮▮▮ⓑ 氧化剂,常用于环氧化反应,将烯烃转化为环氧化物。
1
R2C=CR2' + H2O2 --催化剂--> 环氧化物 (Epoxide)
⑥ 过氧酸 (Peroxyacids):
▮▮▮▮ⓑ 如 间氯过氧苯甲酸 (m-CPBA)、 过乙酸 (Peracetic acid) 等,常用于烯烃的环氧化反应,Baeyer-Villiger氧化反应 (将酮氧化为酯)。
1
酮 (Ketone) + RCO3H --> 酯 (Ester)
⑦ 臭氧 (Ozone, O3):
▮▮▮▮ⓑ 强氧化剂,用于烯烃的臭氧化反应,将烯烃断裂为醛或酮。
1
R2C=CR2' --O3, 后处理--> R2C=O + R'2C=O 或 R2C=O + R'COOH
⑧ 四氧化锇 (Osmium tetroxide, OsO4):
▮▮▮▮ⓑ 剧毒,昂贵,但可将烯烃顺式羟基化为邻二醇,反应具有高度立体选择性。常与 NMO (N-甲基吗啉-N-氧化物) 或 K3[Fe(CN)6] 等助氧化剂联用,实现催化量OsO4。
1
R2C=CR2' --OsO4, NMO--> 顺式二醇 (cis-diol)
Appendix B1.4: 还原剂 (Reducing Agents)
① 氢气 (Hydrogen, H2):
▮▮▮▮ⓑ 常用的还原剂,在金属催化剂 (如 钯 (Pd), 铂 (Pt), 镍 (Ni)) 存在下,可还原烯烃、炔烃、硝基、腈、亚胺等官能团。
1
R2C=CR2' + H2 --Pd/C--> R2CH-CHR2'
2
R-NO2 + 3H2 --Pd/C--> R-NH2 + 2H2O
② 金属氢化物 (Metal Hydrides):
▮▮▮▮ⓑ 氢化锂铝 (Lithium aluminum hydride, LiAlH4):
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 强还原剂,可还原羧酸、酯、醛、酮、酰胺、腈、环氧化物等多种官能团为醇或胺。反应活性高,但选择性较差,需在无水条件下使用,反应后处理需小心。
1
R-COOH --LiAlH4--> R-CH2OH
2
R-COOR' --LiAlH4--> R-CH2OH + R'-OH
3
R-C≡N --LiAlH4--> R-CH2NH2
▮▮▮▮ⓐ 硼氢化钠 (Sodium borohydride, NaBH4):
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 温和还原剂,选择性还原醛和酮为醇,不还原羧酸、酯、酰胺等。可在醇或水等质子溶剂中使用,操作相对安全。
1
R-CHO --NaBH4--> R-CH2OH
2
R2C=O --NaBH4--> R2CHOH
▮▮▮▮ⓐ 二异丁基氢化铝 (Diisobutylaluminum hydride, DIBAL-H):
▮▮▮▮▮▮▮▮❷ 温和还原剂,低温下可将酯、腈还原为醛,控制反应条件可选择性还原。需在低温无水条件下使用。
1
R-COOR' --DIBAL-H, -78°C--> R-CHO
2
R-C≡N --DIBAL-H, -78°C--> R-CHO
③ 催化氢转移试剂 (Catalytic Hydrogenation Transfer Reagents):
▮▮▮▮ⓑ 甲酸铵 (Ammonium formate, HCOONH4)、 环己烯 (Cyclohexene) 等,在钯碳等催化剂作用下,可作为氢源进行还原反应,如烯烃、硝基等的还原。
④ 金属还原 (Metal Reduction):
▮▮▮▮ⓓ 锌 (Zinc, Zn)、 铁 (Iron, Fe)、 锡 (Tin, Sn) 等金属在酸性条件下,可还原硝基化合物为胺,还原α-卤代酮等。
1
R-NO2 + Fe/HCl --> R-NH2
▮▮▮▮ⓐ Birch还原:碱金属 (如 钠 (Na), 锂 (Li)) 在液氨中还原芳香环,得到非共轭二烯。
Appendix B1.5: 亲核试剂 (Nucleophiles)
① 卤离子 (Halide ions, X-):
▮▮▮▮ⓑ 如 氯离子 (Cl-), 溴离子 (Br-), 碘离子 (I-) 等,可作为亲核试剂参与SN2反应、SN1反应等。碘离子亲核性最强,氟离子亲核性最弱。
③ 氢氧根离子 (Hydroxide ion, HO-):
▮▮▮▮ⓓ 强亲核试剂,可参与SN2反应、加成反应等。
⑤ 醇负离子 (Alkoxide ions, RO-):
▮▮▮▮ⓕ 如 甲醇钠 (NaOMe), 乙醇钠 (NaOEt), 叔丁醇钾 (t-BuOK) 等,强亲核试剂和强碱,可参与SN2反应、消除反应、Williamson醚合成等。
1
R-X + NaOR' --> R-OR' + NaX
④ 硫醇负离子 (Thiolate ions, RS-):
▮▮▮▮ⓑ 亲核性比醇负离子强,可参与SN2反应。
⑤ 氨 (Ammonia, NH3) 和 胺 (Amines, RNH2, R2NH):
▮▮▮▮ⓓ 亲核试剂,可参与SN2反应、亲核加成反应等。氨和伯胺可与醛酮反应生成亚胺,仲胺可与醛酮反应生成烯胺。
1
R2C=O + R'NH2 ⇌ R2C=NR' + H2O
⑥ 氰离子 (Cyanide ion, CN-):
▮▮▮▮ⓑ 强亲核试剂,可与卤代烃发生SN2反应,增长碳链,也可与醛酮发生亲核加成反应生成氰醇。
1
R-X + NaCN --> R-CN + NaX
2
R2C=O + HCN --> R2C(OH)CN
⑦ 乙炔负离子 (Acetylide ions, RC≡C-):
▮▮▮▮ⓑ 强亲核试剂,可与卤代烃发生SN2反应,增长碳链。
1
R-X + NaC≡CR' --> R-C≡CR' + NaX
⑧ 格氏试剂 (Grignard reagents, RMgX) 和 有机锂试剂 (Organolithium reagents, RLi):
▮▮▮▮ⓑ 超强亲核试剂,同时也是强碱,可与醛、酮、酯、酰氯、二氧化碳等多种亲电试剂反应,是重要的碳负离子试剂,用于构建碳-碳键。
1
R2C=O + R'MgX --> R2C(OMgX)-R' --H3O+--> R2C(OH)-R'
2
R-COOR'' + 2R'MgX --> R-C(R')2-OMgX --H3O+--> R-C(R')2-OH
⑨ 烯醇负离子 (Enolate ions):
▮▮▮▮ⓑ 重要的碳亲核试剂,参与Aldol反应、Claisen酯缩合反应、Michael加成反应等。
Appendix B1.6: 亲电试剂 (Electrophiles)
① 质子 (Proton, H+):
▮▮▮▮ⓑ 最简单的亲电试剂,酸提供质子,参与酸催化反应,如醇脱水、酯化反应等。
③ 卤素 (Halogens, X2):
▮▮▮▮ⓓ 如 氯气 (Cl2), 溴 (Br2), 碘 (I2) 等,可与烯烃、炔烃发生加成反应,与芳香环发生亲电取代反应。
1
R2C=CR2' + Br2 --> R2CBr-CBrR2'
2
苯 (Benzene) + Br2 --FeBr3--> 溴苯 (Bromobenzene) + HBr
③ 卤代烷 (Haloalkanes, R-X) 和 酰卤 (Acyl halides, RCOCl):
▮▮▮▮ⓑ 亲电试剂,可与亲核试剂发生SN2反应、亲核酰基取代反应等。
1
R-X + Nu<sup>-</sup> --> R-Nu + X<sup>-</sup>
2
RCOCl + Nu<sup>-</sup> --> RCONu + Cl<sup>-</sup>
④ 羰基化合物 (Carbonyl compounds, RCHO, R2C=O):
▮▮▮▮ⓑ 醛和酮的羰基碳原子具有亲电性,可与亲核试剂发生亲核加成反应。
1
R2C=O + Nu<sup>-</sup> --> R2C(Nu)-O<sup>-</sup>
⑤ 环氧化物 (Epoxides):
▮▮▮▮ⓑ 三元环醚,环张力使其具有一定的亲电性,可与亲核试剂发生开环反应。
⑥ 碳正离子 (Carbocations, R+):
▮▮▮▮ⓓ 缺电子物种,强亲电试剂,参与SN1反应、E1反应、亲电加成反应、Friedel-Crafts烷基化反应和酰基化反应等。
⑦ 三价硼化合物 (Boron trihalides, BX3) 和 路易斯酸 (Lewis acids):
▮▮▮▮ⓕ 如 三氯化硼 (BCl3), 三氟化硼 (BF3), 氯化铝 (AlCl3), 氯化铁 (FeCl3) 等,作为路易斯酸,可与路易斯碱反应,也可用作亲电反应的催化剂。
Appendix B1.7: 其他常用试剂 (Other Common Reagents)
① 脱水剂 (Dehydrating Agents):
▮▮▮▮ⓑ 浓硫酸 (Concentrated sulfuric acid, H2SO4)、 五氧化二磷 (Phosphorus pentoxide, P2O5)、 三氯氧磷 (Phosphorus oxychloride, POCl3)、 分子筛 (Molecular sieves)、 DCC (N,N'-二环己基碳二亚胺) 等,用于醇脱水制烯烃、酰胺脱水制腈、酯化反应脱水等。
③ 保护基 (Protecting Groups):
▮▮▮▮ⓓ 用于保护官能团,防止其在反应中发生副反应。常见的保护基有:
▮▮▮▮⚝ 羟基保护基 (Hydroxyl protecting groups):如 硅醚 (Silyl ethers) (TMSCl, TBSCl)、 乙醚 (Ethyl ethers)、 苄醚 (Benzyl ethers)、 酯 (Esters) (乙酸酯, 苯甲酸酯) 等。
▮▮▮▮⚝ 氨基保护基 (Amino protecting groups):如 酰胺 (Amides) (乙酰基, 苯甲酰基)、 氨基甲酸酯 (Carbamates) (Boc, Cbz, Fmoc) 等。
▮▮▮▮⚝ 羰基保护基 (Carbonyl protecting groups):如 缩醛 (Acetals)、 缩酮 (Ketals)、 环状缩醛/酮 (Cyclic acetals/ketals) (乙二醇缩醛) 等。
③ 偶联试剂 (Coupling Reagents):
▮▮▮▮ⓑ 用于构建碳-碳键或碳-杂原子键,如:
▮▮▮▮⚝ 格氏试剂 (Grignard reagents, RMgX)、 有机锂试剂 (Organolithium reagents, RLi)、 有机铜试剂 (Organocopper reagents, R2CuLi) 等,用于亲核进攻。
▮▮▮▮⚝ Suzuki偶联试剂: 硼酸 (Boronic acids, RB(OH)2) 或 硼酸酯 (Boronic esters) 与卤代烃或三氟甲磺酸酯在钯催化剂作用下偶联。
▮▮▮▮⚝ Heck反应试剂:烯烃与卤代烃或三氟甲磺酸酯在钯催化剂作用下偶联。
▮▮▮▮⚝ Wittig试剂 (Wittig reagents, Ph3P=CHR):用于醛酮与叶立德反应制备烯烃。
▮▮▮▮⚝ DCC (N,N'-二环己基碳二亚胺)、 EDC (1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐) 等,用于肽合成、酯合成、酰胺合成等。
④ 相转移催化剂 (Phase-Transfer Catalysts, PTC):
▮▮▮▮ⓑ 如 季铵盐 (Quaternary ammonium salts) (TBAB, TEBAC)、 冠醚 (Crown ethers) 等,用于促进反应物在不同相之间的转移,加速反应速率。常用于SN2反应、消除反应、Williamson醚合成等。
⑤ 手性试剂 (Chiral Reagents) 和 手性催化剂 (Chiral Catalysts):
▮▮▮▮ⓓ 用于不对称合成,制备手性化合物。如 手性硼烷试剂 (Chiral borane reagents) (如Alpine-Borane, DIP-Chloride)、 手性金属催化剂 (Chiral metal catalysts) (如手性Rh, Ru, Ir, Cu, Zn催化剂) 等。
Appendix B2: 重要反应类型 (Important Reaction Types)
Appendix B2.1: 加成反应 (Addition Reactions)
① 亲电加成反应 (Electrophilic Addition Reactions):
▮▮▮▮ⓑ 烯烃和炔烃与亲电试剂 (如卤素、卤化氢、水、硫酸等) 发生的加成反应。
▮▮▮▮ⓒ 烯烃与卤素的加成:反式加成,生成邻二卤代物。
1
R2C=CR2' + X2 --> 反式-R2CX-CXR2'
▮▮▮▮ⓐ 烯烃与卤化氢的加成:符合马氏规则 (Markovnikov's rule),氢加到含氢多的碳上,卤素加到含氢少的碳上。
1
R-CH=CH2 + HX --> R-CHX-CH3
▮▮▮▮ⓐ 烯烃的水合反应:酸催化水合,符合马氏规则,生成醇。
1
R-CH=CH2 + H2O --H+催化--> R-CH(OH)-CH3
▮▮▮▮ⓐ 烯烃的硼氢化-氧化反应:反马氏规则加水,顺式加成,生成反马氏醇。
1
R-CH=CH2 --1. BH3, THF; 2. H2O2, NaOH--> R-CH2-CH2OH
② 亲核加成反应 (Nucleophilic Addition Reactions):
▮▮▮▮ⓑ 醛和酮与亲核试剂 (如格氏试剂、有机锂试剂、氢氰酸、醇、胺等) 发生的加成反应。
▮▮▮▮ⓒ 醛酮与格氏试剂或有机锂试剂的加成:生成醇。
1
R2C=O + R'MgX --> R2C(OMgX)-R' --H3O+--> R2C(OH)-R'
▮▮▮▮ⓐ 醛酮与氢氰酸的加成:生成氰醇。
1
R2C=O + HCN --> R2C(OH)CN
▮▮▮▮ⓐ 醛酮与醇的加成:生成半缩醛或缩醛/酮。
1
R-CHO + R'OH ⇌ 半缩醛 (Hemiacetal)
2
R-CHO + 2R'OH ⇌ 缩醛 (Acetal) + H2O
▮▮▮▮ⓐ 醛酮与胺的加成:生成亚胺或烯胺。
1
R2C=O + R'NH2 ⇌ 亚胺 (Imine) + H2O
2
R2C=O + R'2NH ⇌ 烯胺 (Enamine) + H2O
③ 自由基加成反应 (Free Radical Addition Reactions):
▮▮▮▮ⓑ 烯烃与自由基试剂 (如HBr/过氧化物) 发生的加成反应,反马氏规则加成。
1
R-CH=CH2 + HBr --过氧化物--> R-CH2-CH2Br
Appendix B2.2: 消除反应 (Elimination Reactions)
① E1反应 (单分子消除反应):
▮▮▮▮ⓑ 两步反应,第一步离去基团离去生成碳正离子,第二步碱夺取β-氢生成烯烃。
▮▮▮▮ⓒ 反应速率只与底物浓度有关,一级反应。
▮▮▮▮ⓓ 区域选择性:Zaitsev规则 (扎伊采夫规则),主要生成取代度较高的烯烃。
▮▮▮▮ⓔ 立体选择性:非立体专一性,可能生成顺反异构体。
▮▮▮▮ⓕ 易发生在叔卤代烃和仲卤代烃,质子溶剂,弱碱或无碱条件。
⑦ E2反应 (双分子消除反应):
▮▮▮▮ⓗ 一步反应,碱夺取β-氢,β-碳-氢键断裂,α-碳-离去基团键断裂,同时形成π键。
▮▮▮▮ⓘ 反应速率与底物和碱浓度均有关,二级反应。
▮▮▮▮ⓙ 区域选择性:Zaitsev规则或Hoffman规则 (霍夫曼规则),强位阻碱倾向于生成Hoffman产物 (取代度较低的烯烃)。
▮▮▮▮ⓚ 立体选择性:反式共平面消除 (anti-periplanar),要求β-氢和离去基团在反式共平面位置。
▮▮▮▮ⓛ 强碱条件,如t-BuOK, NaOEt等。
⑬ E1cB反应 (单分子消除共轭碱反应):
▮▮▮▮ⓝ 两步反应,第一步碱夺取β-氢生成共轭碱 (碳负离子),第二步离去基团离去生成烯烃。
▮▮▮▮ⓞ 离去基团较差,β-氢酸性较强时发生,如β-氢连接羰基、硝基等吸电子基团。
Appendix B2.3: 取代反应 (Substitution Reactions)
① 亲核取代反应 (Nucleophilic Substitution Reactions):
▮▮▮▮ⓑ SN1反应 (单分子亲核取代反应):
▮▮▮▮▮▮▮▮❸ 两步反应,第一步离去基团离去生成碳正离子,第二步亲核试剂进攻碳正离子。
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 反应速率只与底物浓度有关,一级反应。
▮▮▮▮▮▮▮▮❺ 立体化学:消旋化,因为碳正离子是平面结构,亲核试剂可以从两面进攻。
▮▮▮▮▮▮▮▮❻ 易发生在叔卤代烃和仲卤代烃,质子溶剂,弱亲核试剂或无亲核试剂条件。
▮▮▮▮ⓖ SN2反应 (双分子亲核取代反应):
▮▮▮▮▮▮▮▮❽ 一步反应,亲核试剂从离去基团的反面进攻,同时离去基团离去。
▮▮▮▮▮▮▮▮❾ 反应速率与底物和亲核试剂浓度均有关,二级反应。
▮▮▮▮▮▮▮▮❿ 立体化学:构型翻转 (Walden inversion)。
▮▮▮▮▮▮▮▮❹ 易发生在伯卤代烃和仲卤代烃,非质子极性溶剂,强亲核试剂条件。
▮▮▮▮ⓛ 亲核酰基取代反应 (Nucleophilic Acyl Substitution):
▮▮▮▮▮▮▮▮❶ 酰氯、酸酐、酯等羧酸衍生物与亲核试剂 (如醇、胺、格氏试剂等) 发生的取代反应,羰基碳原子为亲电中心。
⑭ 亲电取代反应 (Electrophilic Aromatic Substitution, SEAr):
▮▮▮▮ⓞ 芳香环与亲电试剂 (如卤素、硝酸、硫酸、酰氯、烷基卤等) 发生的取代反应,芳香环作为亲核试剂进攻亲电试剂。
▮▮▮▮ⓟ 常见的SEAr反应:卤代反应、硝化反应、磺化反应、Friedel-Crafts烷基化反应、Friedel-Crafts酰基化反应。
▮▮▮▮ⓠ 取代基的定位效应:邻对位定位基 (活化基团) 和间位定位基 (钝化基团)。
⑱ 自由基取代反应 (Free Radical Substitution, SR):
▮▮▮▮ⓢ 烷烃与卤素在光照或加热条件下发生的取代反应,自由基链式反应机理。
▮▮▮▮ⓣ 卤代反应的选择性:卤素活性越高,选择性越差 (F2 > Cl2 > Br2 > I2)。溴代反应选择性较好。
Appendix B2.4: 重排反应 (Rearrangement Reactions)
① 碳正离子重排 (Carbocation Rearrangements):
▮▮▮▮ⓑ 碳正离子中间体发生1,2-氢迁移或1,2-烷基迁移,生成更稳定的碳正离子。常发生在SN1反应、E1反应、亲电加成反应等过程中。
③ 阴离子重排 (Anionic Rearrangements):
▮▮▮▮ⓓ Wagner-Meerwein重排、Pinacol重排、酸性条件下发生的重排反应。
⑤ 周环重排反应 (Pericyclic Rearrangement Reactions):
▮▮▮▮ⓕ Cope重排、Claisen重排等,协同反应,通过环状过渡态发生重排。
Appendix B2.5: 氧化还原反应 (Redox Reactions)
① 醇的氧化 (Oxidation of Alcohols):
▮▮▮▮ⓑ 伯醇氧化为醛或羧酸,仲醇氧化为酮。常用氧化剂:KMnO4, K2Cr2O7, CrO3/吡啶 (PCC, PDC), MnO2等。
③ 醛酮的还原 (Reduction of Aldehydes and Ketones):
▮▮▮▮ⓓ 醛和酮还原为伯醇和仲醇。常用还原剂:LiAlH4, NaBH4, H2/金属催化剂。
⑤ 烯烃的氧化 (Oxidation of Alkenes):
▮▮▮▮ⓕ 烯烃氧化为环氧化物、二醇、醛酮或羧酸。常用氧化剂:过氧酸 (m-CPBA), OsO4, KMnO4, O3等。
⑦ 硝基的还原 (Reduction of Nitro Compounds):
▮▮▮▮ⓗ 硝基还原为胺。常用还原剂:H2/金属催化剂, Fe/HCl, Sn/HCl, LiAlH4等。
⑨ 羰基化合物的还原胺化反应 (Reductive Amination of Carbonyl Compounds):
▮▮▮▮ⓙ 醛酮与胺反应生成亚胺或烯胺,再用还原剂 (如NaBH4, H2/金属催化剂) 还原为胺。
Appendix B2.6: 周环反应 (Pericyclic Reactions)
① 环加成反应 (Cycloaddition Reactions):
▮▮▮▮ⓑ [4+2]环加成反应 (Diels-Alder反应)、[2+2]环加成反应等。
▮▮▮▮ⓒ Diels-Alder反应:二烯与亲双烯体反应生成环己烯衍生物,协同反应,热允许[4πs + 2πs]环加成。
④ 电环化反应 (Electrocyclic Reactions):
▮▮▮▮ⓔ 开环和闭环反应,协同反应,光照或加热条件下发生。Woodward-Hoffmann规则判断顺旋 (conrotatory) 或反旋 (disrotatory) 方式。
⑥ σ迁移反应 (Sigmatropic Rearrangements):
▮▮▮▮ⓖ [1,5]-氢迁移、Claisen重排、Cope重排等,σ键迁移,π键重组,协同反应。
Appendix B2.7: 偶联反应 (Coupling Reactions)
① Suzuki偶联反应 (Suzuki Coupling):
▮▮▮▮ⓑ 硼酸或硼酸酯与卤代烃或三氟甲磺酸酯在钯催化剂和碱的作用下偶联,构建碳-碳单键。
③ Heck反应 (Heck Reaction):
▮▮▮▮ⓓ 烯烃与卤代烃或三氟甲磺酸酯在钯催化剂和碱的作用下偶联,构建碳-碳单键,同时形成新的烯烃。
⑤ Stille偶联反应 (Stille Coupling):
▮▮▮▮ⓕ 有机锡试剂与卤代烃或三氟甲磺酸酯在钯催化剂作用下偶联。
⑦ Negishi偶联反应 (Negishi Coupling):
▮▮▮▮ⓗ 有机锌试剂与卤代烃或三氟甲磺酸酯在钯催化剂作用下偶联。
⑨ Grignard偶联反应 (Grignard Coupling):
▮▮▮▮ⓙ 格氏试剂与卤代烃在金属盐催化剂 (如CuCl) 作用下偶联。
⑪ Wittig反应 (Wittig Reaction):
▮▮▮▮ⓛ 醛酮与Wittig试剂 (磷叶立德) 反应生成烯烃,构建碳-碳双键。
1
R2C=O + Ph3P=CHR' --> R2C=CHR' + Ph3P=O
⑦ 交叉偶联反应 (Cross-Coupling Reactions):
▮▮▮▮ⓑ Suzuki, Heck, Stille, Negishi, Grignard偶联反应都属于交叉偶联反应,用于构建碳-碳键,是现代有机合成中非常重要的反应类型。
Appendix C: 波谱数据表 (Appendix C Spectroscopic Data Tables)
Appendix C1: 核磁共振谱化学位移参考表 (Appendix C1: NMR Chemical Shift Reference Tables)
Appendix C1.1: ¹H-NMR 化学位移参考表 (Appendix C1.1: ¹H-NMR Chemical Shift Reference Table)
化学位移 (ppm) | 质子类型 (Proton Type) | 典型环境 (Typical Environment) |
---|---|---|
0.5 - 1.5 | 烷烃基质子 (Alkyl protons, R-CH₃, R-CH₂-, R₃CH) | 饱和烷烃 (Saturated alkanes) |
1.2 - 1.7 | 烯丙基质子 (Allylic protons, R₂C=C-CH₃) | 烯烃的邻位 (Adjacent to alkenes) |
1.5 - 2.5 | α-羰基质子 (α-Carbonyl protons, R-CO-CH₃) | 酮、醛、羧酸、酯的 α 位 (α-position to ketones, aldehydes, carboxylic acids, esters) |
2.0 - 3.0 | 炔丙基质子 (Propargylic protons, RC≡C-CH₂) | 炔烃的邻位 (Adjacent to alkynes) |
2.0 - 2.7 | 苯甲基质子 (Benzylic protons, Ar-CH₃) | 苯环的邻位 (Adjacent to benzene rings) |
2.5 - 4.0 | 质子在杂原子邻位 (Protons on carbon next to electronegative atoms) | -CH₂-X (X = Cl, Br, I, OR, NR₂) |
3.0 - 4.0 | 醚基质子 (Ether protons, R-O-CH₃) | 醚 (Ethers) |
3.2 - 4.0 | 醇羟基邻位质子 (Alcohol protons, R-CH₂-OH) | 醇 (Alcohols) |
4.5 - 6.5 | 烯烃质子 (Vinylic protons, R₂C=CH-R) | 烯烃 (Alkenes) |
6.0 - 8.5 | 芳香质子 (Aromatic protons, Ar-H) | 芳香环 (Aromatic rings) |
9.0 - 10.0 | 醛基质子 (Aldehyde protons, R-CHO) | 醛 (Aldehydes) |
10.0 - 13.0 | 羧酸质子 (Carboxylic acid protons, R-COOH) | 羧酸 (Carboxylic acids) |
0.5 - 5.0 | 醇羟基质子 (Alcohol OH protons, R-OH) | 醇 (Alcohols),峰位置受浓度和溶剂影响 (peak position varies with concentration and solvent) |
1.0 - 5.5 | 酚羟基质子 (Phenol OH protons, Ar-OH) | 酚 (Phenols),峰位置受浓度和溶剂影响 (peak position varies with concentration and solvent) |
1.0 - 5.0 | 胺基质子 (Amine NH protons, R-NH₂) | 胺 (Amines),峰位置受浓度和溶剂影响 (peak position varies with concentration and solvent) |
5.0 - 9.0 | 酰胺 NH 质子 (Amide NH protons, R-CO-NH₂) | 酰胺 (Amides),峰位置较宽 (peak is broad) |
11.0 - 14.0 | 烯醇式 OH 质子 (Enol OH protons, R₂C=C(OH)-R) | 烯醇 (Enols),氢键作用导致低场位移 (hydrogen bonding causes downfield shift) |
注意 (Note):
① 化学位移值受多种因素影响,包括取代基、溶剂、浓度和温度等。表中数据为典型值,实际数值可能有所偏差 (Chemical shift values are affected by various factors, including substituents, solvent, concentration, and temperature. The data in the table are typical values, and actual values may vary).
② 活泼氢 (Active protons, 如 -OH, -NH, -COOH) 的化学位移受氢键和交换速率影响较大,峰形可能较宽 (Chemical shifts of active protons (e.g., -OH, -NH, -COOH) are greatly affected by hydrogen bonding and exchange rates, and the peak shape may be broad).
Appendix C1.2: ¹³C-NMR 化学位移参考表 (Appendix C1.2: ¹³C-NMR Chemical Shift Reference Table)
化学位移 (ppm) | 碳类型 (Carbon Type) | 典型环境 (Typical Environment) |
---|---|---|
0 - 50 | 烷烃碳 (Alkanes carbons, sp³ hybridized) | 饱和烷烃 (Saturated alkanes) |
10 - 40 | 甲基碳 (Methyl carbons, -CH₃) | |
20 - 50 | 亚甲基碳 (Methylene carbons, -CH₂-) | |
25 - 60 | 季碳 (Methine carbons, -CH-) | |
30 - 70 | 季碳 (Quaternary carbons, -C-) | |
40 - 80 | 碳连接杂原子 (Carbons attached to electronegative atoms) | -C-O-, -C-N-, -C-X (X = halogen) |
50 - 90 | 醚碳和醇碳 (Ether and alcohol carbons, -C-O-) | 醚 (Ethers), 醇 (Alcohols) |
65 - 90 | 环氧碳 (Epoxide carbons) | 环氧 (Epoxides) |
70 - 100 | 炔烃碳 (Alkyne carbons, -C≡C-) | 炔烃 (Alkynes) |
100 - 150 | 烯烃碳 (Alkene carbons, >C=C<, sp² hybridized) | 烯烃 (Alkenes) |
110 - 160 | 芳香碳 (Aromatic carbons, Ar-C) | 芳香环 (Aromatic rings) |
160 - 180 | 羧酸酯和酰胺碳 (Carboxylic acid, ester, and amide carbons, -C=O) | 羧酸酯 (Esters), 酰胺 (Amides) |
170 - 210 | 羧酸和醛碳 (Carboxylic acid and aldehyde carbons, -C=O) | 羧酸 (Carboxylic acids), 醛 (Aldehydes) |
190 - 220 | 酮碳 (Ketone carbons, >C=O) | 酮 (Ketones) |
注意 (Note):
① ¹³C-NMR 化学位移范围比 ¹H-NMR 更广,分辨率更高,更容易区分不同类型的碳原子 (The ¹³C-NMR chemical shift range is wider than ¹H-NMR, providing higher resolution and easier differentiation of different types of carbon atoms).
② 季碳由于没有直接连接的氢原子,信号较弱,可能需要更长的扫描时间才能观察到 (Quaternary carbons have weaker signals due to the absence of directly attached hydrogen atoms, and may require longer scan times to be observed).
Appendix C2: 红外光谱特征吸收频率表 (Appendix C2: IR Characteristic Absorption Frequency Table)
官能团 (Functional Group) | 振动类型 (Vibration Type) | 波数范围 (cm⁻¹) (Wavenumber Range (cm⁻¹)) | 强度 (Intensity) | 备注 (Notes) |
---|---|---|---|---|
O-H (醇, 酚) (Alcohols, Phenols) | O-H 伸缩振动 (O-H Stretch) | 3200-3600 | 强,宽 (Strong, Broad) | 氢键缔合使峰变宽变低波数 (Hydrogen bonding broadens and shifts peak to lower wavenumbers) |
O-H (羧酸) (Carboxylic Acids) | O-H 伸缩振动 (O-H Stretch) | 2500-3300 | 强,很宽 (Strong, Very Broad) | 特征性的宽峰,覆盖C-H伸缩区 (Characteristic broad peak, overlaps C-H stretch region) |
N-H (胺, 酰胺) (Amines, Amides) | N-H 伸缩振动 (N-H Stretch) | 3300-3500 | 中等 (Medium) | 胺通常两个峰,酰胺通常一个或两个峰 (Amines usually two peaks, amides usually one or two peaks) |
C-H (烷烃) (Alkanes) | C-H 伸缩振动 (C-H Stretch) | 2850-2960 | 中等 (Medium) | |
C-H (烯烃) (Alkenes) | =C-H 伸缩振动 (=C-H Stretch) | 3010-3100 | 中等 (Medium) | |
C-H (芳香烃) (Aromatics) | Ar-H 伸缩振动 (Ar-H Stretch) | 3000-3100 | 中等 (Medium) | |
C-H (醛, 酮, 酯) (Aldehydes, Ketones, Esters) | α-C-H 伸缩振动 (α-C-H Stretch) | 2900-3000 | 中等 (Medium) | α-碳上的C-H |
C≡C (炔烃) (Alkynes) | C≡C 伸缩振动 (C≡C Stretch) | 2100-2260 | 弱至中等 (Weak to Medium) | 对称炔烃可能无吸收 (Symmetrical alkynes may have no absorption) |
C=C (烯烃) (Alkenes) | C=C 伸缩振动 (C=C Stretch) | 1620-1680 | 强度可变 (Variable Intensity) | 共轭烯烃强度增强,对称烯烃可能无吸收 (Conjugated alkenes stronger, symmetrical alkenes may be weak or absent) |
C=O (醛, 酮) (Aldehydes, Ketones) | C=O 伸缩振动 (C=O Stretch) | 1700-1750 | 强 (Strong) | 酮通常在1715 cm⁻¹附近,醛稍低波数 (Ketones around 1715 cm⁻¹, aldehydes slightly lower) |
C=O (羧酸) (Carboxylic Acids) | C=O 伸缩振动 (C=O Stretch) | 1700-1725 | 强 (Strong) | 通常较酮和醛稍低波数 (Usually slightly lower wavenumber than ketones and aldehydes) |
C=O (酯) (Esters) | C=O 伸缩振动 (C=O Stretch) | 1730-1750 | 强 (Strong) | 通常较高波数 (Usually higher wavenumber) |
C=O (酰胺) (Amides) | C=O 伸缩振动 (C=O Stretch) | 1630-1690 | 强 (Strong) | 通常较低波数,受氢键影响 (Usually lower wavenumber, affected by hydrogen bonding) |
C-O (醇, 醚, 酯) (Alcohols, Ethers, Esters) | C-O 伸缩振动 (C-O Stretch) | 1000-1300 | 强 (Strong) | 醇和醚通常在1000-1200 cm⁻¹,酯有两个或多个峰 (Alcohols and ethers usually 1000-1200 cm⁻¹, esters have two or more peaks) |
C-N (胺) (Amines) | C-N 伸缩振动 (C-N Stretch) | 1000-1250 | 中等 (Medium) | |
C-X (卤代烃) (Haloalkanes) | C-X 伸缩振动 (C-X Stretch) | C-Cl: 600-800, C-Br: 500-600, C-I: ~500 | 强 (Strong) | C-F 伸缩振动在 1000-1400 cm⁻¹ (C-F stretch is in 1000-1400 cm⁻¹) |
硝基 (-NO₂) (Nitro) | N-O 伸缩振动 (N-O Stretch) | 1300-1370 & 1500-1570 | 强 (Strong) | 两个强吸收峰 (Two strong absorption peaks) |
注意 (Note):
① 波数范围为近似值,实际数值可能因分子结构和环境而异 (Wavenumber ranges are approximate, actual values may vary depending on molecular structure and environment).
② 强度描述为强 (Strong, s), 中等 (Medium, m), 弱 (Weak, w), 宽 (Broad, br) (Intensity descriptions are Strong (s), Medium (m), Weak (w), Broad (br)).
③ 红外光谱常用于快速识别官能团,但结构解析通常需要结合 NMR 和质谱 (IR spectroscopy is often used for rapid identification of functional groups, but structural elucidation usually requires combination with NMR and mass spectrometry).
Appendix C3: 质谱常见碎片离子表 (Appendix C3: Mass Spectrometry Common Fragment Ion Table)
官能团或结构特征 (Functional Group or Structural Feature) | 常见碎片离子 (Common Fragment Ions) | 碎片机制 (Fragmentation Mechanism) | 备注 (Notes) |
---|---|---|---|
烷烃链 (Alkane Chains) | \(M-15\) (\(-CH_3\)), \(M-29\) (\(-C_2H_5\)), \(M-43\) (\(-C_3H_7\)) 等 | 碳链断裂 (C-C bond cleavage) | 形成一系列间隔 14 amu 的碎片离子 (Forms a series of fragment ions spaced 14 amu apart) |
伯醇 (Primary Alcohols) | \(M-18\) (\(-H_2O\)), \(M-31\) (\(-CH_2OH\)), \(m/z = 31\) (\(CH_2OH^+\)) | 脱水 (Dehydration), α-断裂 (α-cleavage) | \(m/z = 31\) 碎片离子是特征峰 (m/z = 31 fragment ion is characteristic) |
仲醇 (Secondary Alcohols) | \(M-18\) (\(-H_2O\)), α-断裂 (α-cleavage) | 脱水 (Dehydration), α-断裂 (α-cleavage) | α-断裂产生两个主要的碎片离子 (α-cleavage produces two major fragment ions) |
叔醇 (Tertiary Alcohols) | \(M-18\) (\(-H_2O\)), \(M-17\) (\(-OH\)), 烯烃消除 (Alkene Elimination) | 脱水 (Dehydration), 烯烃消除 (Alkene Elimination) | 烯烃消除是主要碎片方式 (Alkene elimination is a major fragmentation pathway) |
醚 (Ethers) | α-断裂 (α-cleavage), β-断裂 (β-cleavage) | α-断裂 (α-cleavage), β-断裂 (β-cleavage) | α-断裂产生氧正离子 (α-cleavage produces oxygen-stabilized carbocations) |
醛 (Aldehydes) | \(M-1\) (\(-H\)), \(M-29\) (\(-CHO\)), \(M-43\) (\(-CH_2CHO\)) | α-断裂 (α-cleavage), McLafferty 重排 (McLafferty Rearrangement) | McLafferty 重排产生 \(m/z = 44\) 碎片离子 (McLafferty rearrangement produces m/z = 44 fragment ion) |
酮 (Ketones) | α-断裂 (α-cleavage), McLafferty 重排 (McLafferty Rearrangement) | α-断裂 (α-cleavage), McLafferty 重排 (McLafferty Rearrangement) | α-断裂产生两个主要的酰基正离子 (α-cleavage produces two major acylium ions) |
羧酸 (Carboxylic Acids) | \(M-17\) (\(-OH\)), \(M-45\) (\(-COOH\)), \(M-60\) (\(-CH_3COOH\)) | 脱羟基 (Dehydroxylation), 脱羧基 (Decarboxylation), McLafferty 重排 (McLafferty Rearrangement) | McLafferty 重排产生 \(m/z = 60\) 碎片离子 (McLafferty rearrangement produces m/z = 60 fragment ion for butanoic acid derivatives) |
酯 (Esters) | α-断裂 (α-cleavage), McLafferty 重排 (McLafferty Rearrangement), β-断裂 (β-cleavage) | α-断裂 (α-cleavage), McLafferty 重排 (McLafferty Rearrangement), β-断裂 (β-cleavage) | McLafferty 重排是重要的碎片方式 (McLafferty rearrangement is an important fragmentation pathway) |
胺 (Amines) | α-断裂 (α-cleavage), β-断裂 (β-cleavage) | α-断裂 (α-cleavage), β-断裂 (β-cleavage) | α-断裂产生氮正离子 (α-cleavage produces nitrogen-stabilized carbocations) |
酰胺 (Amides) | α-断裂 (α-cleavage), McLafferty 重排 (McLafferty Rearrangement) | α-断裂 (α-cleavage), McLafferty 重排 (McLafferty Rearrangement) | |
芳香环 (Aromatic Rings) | \(M-28\) (\(-CO\)), \(M-29\) (\(-CHO\)), \(M-77\) (\(-C_6H_5\)) | Retro-Diels-Alder 反应, 苯环裂解 (Retro-Diels-Alder, Benzene ring cleavage) | 苯环通常表现出稳定的分子离子峰 (Benzene rings usually exhibit stable molecular ion peaks) |
卤代烃 (Haloalkanes) | \(M-X\) (\(-X\)), 同位素峰 (Isotopic Peaks) | 脱卤素 (Dehalogenation), 同位素效应 (Isotopic Effects) | 氯和溴有明显的同位素峰 (Chlorine and bromine have distinctive isotopic peaks) |
注意 (Note):
① 质谱碎片模式受分子结构、电离方式和质谱仪类型等多种因素影响,表中数据为常见碎片离子,仅供参考 (Mass spectrometry fragmentation patterns are affected by molecular structure, ionization method, and mass spectrometer type. The data in the table are common fragment ions for reference only).
② 分子离子峰 (Molecular Ion Peak, M⁺•) 的存在与否以及强度,对分子量确定至关重要 (The presence and intensity of the molecular ion peak (M⁺•) are crucial for molecular weight determination).
③ 高分辨质谱 (High-resolution mass spectrometry, HRMS) 可以精确测定离子质量,提供元素组成信息 (High-resolution mass spectrometry (HRMS) can accurately measure ion mass and provide elemental composition information).
Appendix D: 附录D 术语表 (Appendix D Glossary)
本附录收录了本书中重要的有机化学术语,并提供简明解释,方便读者快速查询和理解。术语按照字母顺序排列。
[A]
① 烷烃 (Alkanes)
▮▮▮▮ 饱和烃 (Saturated hydrocarbons),仅含有碳碳单键和碳氢单键的烃类化合物,通式为 \(C_nH_{2n+2}\)。
② 烯烃 (Alkenes)
▮▮▮▮ 不饱和烃 (Unsaturated hydrocarbons),含有一个或多个碳碳双键的烃类化合物。
③ 炔烃 (Alkynes)
▮▮▮▮ 不饱和烃 (Unsaturated hydrocarbons),含有一个或多个碳碳三键的烃类化合物。
④ 醇 (Alcohols)
▮▮▮▮ 含有羟基 (-OH) 官能团的有机化合物,通式为 R-OH。
⑤ 醛 (Aldehydes)
▮▮▮▮ 含有醛基 (-CHO) 官能团的有机化合物,羰基碳原子连接一个氢原子和一个烃基。
⑥ 胺 (Amines)
▮▮▮▮ 有机化合物,其中氮原子与一个或多个烃基相连,是氨 (ammonia, \(NH_3\)) 的衍生物。
⑦ 氨基 (Amino group)
▮▮▮▮ 含有氮原子的官能团,通式为 \(-NH_2\)、\(-NHR\) 或 \(-NR_2\)。
⑧ 芳香烃 (Aromatic hydrocarbons)
▮▮▮▮ 含有苯环或类似芳香环体系的烃类化合物,具有特殊的稳定性和反应性。
⑨ 原子轨道 (Atomic orbital)
▮▮▮▮ 在原子中,电子可能出现的概率密度分布的区域,具有特定的能量和形状,用 \(s, p, d, f\) 等符号表示。
⑩ 原子结构 (Atomic structure)
▮▮▮▮ 原子的组成和构造,包括原子核(质子和中子)和核外电子。
[B]
① 苯环 (Benzene ring)
▮▮▮▮ 由六个碳原子以单双键交替方式形成的环状结构,是芳香烃的基本结构单元。
② 比旋光度 (Specific rotation)
▮▮▮▮ 纯手性液体或溶液在特定波长和温度下的旋光度,是物质的物理常数,用于表征手性物质的旋光能力。
③ 波长 (Wavelength)
▮▮▮▮ 波在空间中传播时,相邻两个波峰或波谷之间的距离,通常用符号 \(λ\) 表示。
④ 波数 (Wavenumber)
▮▮▮▮ 波长的倒数,通常用符号 \(\tilde{ν}\) 表示,红外光谱中常用的单位为 \(cm^{-1}\)。
⑤ 饱和烃 (Saturated hydrocarbons)
▮▮▮▮ 仅含有碳碳单键和碳氢单键的烃类化合物,碳原子上连接的氢原子数达到最大值。
⑥ 不饱和烃 (Unsaturated hydrocarbons)
▮▮▮▮ 含有碳碳双键、碳碳三键或苯环等不饱和键的烃类化合物,可以发生加成反应。
⑦ 不对称碳原子 (Asymmetric carbon atom)
▮▮▮▮ 连接四个不同取代基的碳原子,也称为手性碳原子 (chiral carbon atom)。
⑧ 伯碳原子 (Primary carbon atom)
▮▮▮▮ 与一个其他碳原子相连的碳原子。
⑨ 仲碳原子 (Secondary carbon atom)
▮▮▮▮ 与两个其他碳原子相连的碳原子。
⑩ 叔碳原子 (Tertiary carbon atom)
▮▮▮▮ 与三个其他碳原子相连的碳原子。
⑪ 季碳原子 (Quaternary carbon atom)
▮▮▮▮ 与四个其他碳原子相连的碳原子。
⑫ β-消除反应 (β-Elimination reaction)
▮▮▮▮ 从相邻碳原子上消除两个原子或基团,形成双键的反应,如 E1 和 E2 反应。
⑬ 半椅式构象 (Half-chair conformation)
▮▮▮▮ 环己烷环翻转过程中能量最高的过渡态构象。
⑭ boat 构象 (Boat conformation)
▮▮▮▮ 环己烷的一种非稳定构象,形似小船,存在较大的扭张力和交叉张力。
⑮ 椅式构象 (Chair conformation)
▮▮▮▮ 环己烷最稳定的构象,所有碳原子和氢原子都处于交叉式排列,张力最小。
[C]
① 羰基 (Carbonyl group)
▮▮▮▮ 由碳原子和氧原子通过双键连接形成的官能团,通式为 \(>C=O\),存在于醛、酮、羧酸及其衍生物中。
② 羧基 (Carboxyl group)
▮▮▮▮ 含有羰基和羟基的官能团,通式为 \(-COOH\),是羧酸的特征官能团。
③ 差向异构体 (Diastereomers)
▮▮▮▮ 具有两个或多个手性中心,但不互为镜像的立体异构体,物理性质和化学性质通常不同。
④ 超共轭效应 (Hyperconjugation)
▮▮▮▮ σ 键电子(通常是 C-H 键)与相邻的空 \(p\) 轨道或 \(\pi\) 反键轨道发生重叠,导致分子稳定化的效应。
⑤ 沉淀 (Precipitate)
▮▮▮▮ 从溶液中析出的不溶性固体物质。
⑥ 重结晶 (Recrystallization)
▮▮▮▮ 一种常用的提纯固体有机化合物的方法,利用化合物在不同温度下溶解度的差异,使化合物从溶剂中析出结晶。
⑦ 萃取 (Extraction)
▮▮▮▮ 利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度差异,将化合物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的分离方法。
⑧ 色谱法 (Chromatography)
▮▮▮▮ 一类重要的分离和分析技术,利用不同物质在固定相和流动相之间分配系数的差异,实现物质的分离。常见的色谱法包括薄层色谱 (TLC)、柱色谱、气相色谱 (GC) 和液相色谱 (HPLC)。
⑨ 催化剂 (Catalyst)
▮▮▮▮ 能够加速化学反应速率,而自身在反应过程中不被消耗的物质。
⑩ 亲电试剂 (Electrophile)
▮▮▮▮ 缺电子的试剂,能够接受电子对,进攻富电子中心,发生亲电反应 (electrophilic reaction)。
⑪ 亲核试剂 (Nucleophile)
▮▮▮▮ 富电子的试剂,能够提供电子对,进攻缺电子中心,发生亲核反应 (nucleophilic reaction)。
⑫ 亲核取代反应 (Nucleophilic substitution reaction)
▮▮▮▮ 一种取代反应,其中亲核试剂取代分子中的离去基团,常见的亲核取代反应包括 \(S_N1\) 和 \(S_N2\) 反应。
⑬ 亲核加成反应 (Nucleophilic addition reaction)
▮▮▮▮ 一种加成反应,其中亲核试剂进攻不饱和键(如羰基),形成新的 σ 键。
⑭ 共振 (Resonance)
▮▮▮▮ 用多个路易斯结构来描述分子或离子的电子结构,这些结构称为共振结构或共振贡献结构,实际结构是这些共振结构的杂化体。
⑮ 共振杂化体 (Resonance hybrid)
▮▮▮▮ 实际分子或离子的电子结构,是所有共振结构的加权平均,比任何一个共振结构都更稳定。
⑯ 构象异构体 (Conformational isomers)
▮▮▮▮ 由于分子中单键的旋转而产生的可以相互转化的异构体,也称为旋转异构体 (rotational isomers) 或构象体 (conformers)。
⑰ 构型异构体 (Configurational isomers)
▮▮▮▮ 不能通过单键旋转相互转化的立体异构体,包括对映异构体和非对映异构体。
⑱ 构型 (Configuration)
▮▮▮▮ 分子中原子在空间的固定排列方式,构型异构体具有不同的构型。
⑲ 构象 (Conformation)
▮▮▮▮ 分子由于单键旋转而产生的不同空间排列方式,构象异构体具有不同的构象。
⑳ 共价键 (Covalent bond)
▮▮▮▮ 原子之间通过共用电子对形成的化学键。
[D]
① 单键 (Single bond)
▮▮▮▮ 原子之间共用一对电子形成的共价键,用单横线 "-" 表示。
② 双键 (Double bond)
▮▮▮▮ 原子之间共用两对电子形成的共价键,由一个 σ 键和一个 π 键组成,用双横线 "=" 表示。
③ 三键 (Triple bond)
▮▮▮▮ 原子之间共用三对电子形成的共价键,由一个 σ 键和两个 π 键组成,用三横线 "≡" 表示。
④ 对映异构体 (Enantiomers)
▮▮▮▮ 互为镜像且不能重叠的立体异构体,也称为镜像异构体,具有相同物理性质(除旋光性外)和化学性质(与手性试剂反应时除外)。
⑤ 对映体过量值 (Enantiomeric excess, ee)
▮▮▮▮ 对映体混合物中,过量对映体与总量之比,用于衡量对映选择性合成的程度。
⑥ δ 键 (Delta bond)
▮▮▮▮ 由 \(d\) 轨道重叠形成的化学键,重叠程度较小,键能较低。
⑦ 偶极矩 (Dipole moment)
▮▮▮▮ 衡量分子极性的物理量,用符号 \(μ\) 表示,单位为德拜 (Debye, D)。
⑧ 偶极-偶极作用力 (Dipole-dipole interactions)
▮▮▮▮ 极性分子之间由于永久偶极矩相互作用而产生的分子间作用力。
⑨ 偶极-诱导偶极力 (Dipole-induced dipole forces)
▮▮▮▮ 极性分子诱导非极性分子产生瞬时偶极矩,两者之间产生的分子间作用力,也称为德拜力 (Debye force)。
⑩ 电子云 (Electron cloud)
▮▮▮▮ 描述原子核外电子在空间各处出现概率的图像,电子在原子核外空间运动的统计分布。
⑪ 电子构型 (Electron configuration)
▮▮▮▮ 描述原子核外电子在各个原子轨道上的排布方式。
⑫ 电子对 (Electron pair)
▮▮▮▮ 两个自旋相反的电子。
⑬ 电负性 (Electronegativity)
▮▮▮▮ 原子吸引电子的能力,通常用鲍林标度 (Pauling scale) 表示。
⑭ 电离能 (Ionization energy)
▮▮▮▮ 从气态原子或分子中移去一个电子所需的最小能量。
⑮ 电泳 (Electrophoresis)
▮▮▮▮ 在电场作用下,带电粒子在介质中移动的技术,常用于分离和分析生物分子,如蛋白质和核酸。
⑯ 端基烯烃 (Terminal alkene)
▮▮▮▮ 双键位于碳链末端的烯烃。
⑰ 动力学控制 (Kinetic control)
▮▮▮▮ 反应产物的比例由反应速率决定,通常低温、短时间反应条件下,产物分布受动力学控制,主要产物是活化能较低的反应途径的产物。
⑱ 动力学同位素效应 (Kinetic isotope effect, KIE)
▮▮▮▮ 由于同位素替换引起的反应速率差异,常用于研究反应机理,特别是判断反应速率决定步骤。
[E]
① E1 反应 (Unimolecular elimination reaction)
▮▮▮▮ 单分子消除反应,分两步进行,第一步是离去基团离去形成碳正离子,第二步是碱夺取 β-氢,形成双键。
② E2 反应 (Bimolecular elimination reaction)
▮▮▮▮ 双分子消除反应,一步完成,碱夺取 β-氢的同时,离去基团离去,形成双键,具有协同机制。
③ 醚 (Ethers)
▮▮▮▮ 含有醚键 (C-O-C) 的有机化合物,通式为 R-O-R'。
④ 酯 (Esters)
▮▮▮▮ 羧酸衍生物,含有酯基 (-COOR) 官能团。
⑤ 酯化反应 (Esterification)
▮▮▮▮ 醇和羧酸反应生成酯和水的反应。
⑥ 外消旋体 (Racemate)
▮▮▮▮ 等量对映异构体的混合物,不具有旋光性。
⑦ 外消旋化 (Racemization)
▮▮▮▮ 手性化合物转化为外消旋体的过程。
⑧ 范德华力 (Van der Waals forces)
▮▮▮▮ 分子之间普遍存在的弱相互作用力,包括伦敦色散力、偶极-偶极作用力和偶极-诱导偶极力。
⑨ 反式 (trans)
▮▮▮▮ 立体化学术语,指取代基位于环状化合物或双键两侧的相对位置。
⑩ 傅里叶变换红外光谱 (Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR)
▮▮▮▮ 一种常用的红外光谱技术,利用傅里叶变换处理干涉图,获得红外光谱。
⑪ 分子间作用力 (Intermolecular forces)
▮▮▮▮ 分子之间存在的相互作用力,包括范德华力和氢键,影响物质的物理性质。
⑫ 分子内作用力 (Intramolecular forces)
▮▮▮▮ 同一分子内部原子或基团之间的相互作用力,影响分子的构象和性质。
⑬ 分子离子峰 (Molecular ion peak, M+·)
▮▮▮▮ 质谱图中,分子失去一个电子形成的带正电荷的离子峰,对应于分子的分子量。
⑭ 分子式 (Molecular formula)
▮▮▮▮ 用元素符号和数字表示分子中各原子种类和数目的式子。
⑮ 分子轨道 (Molecular orbital)
▮▮▮▮ 在分子中,电子可能出现的概率密度分布的区域,由原子轨道的线性组合形成,分为成键轨道和反键轨道。
⑯ 分子极性 (Molecular polarity)
▮▮▮▮ 分子整体偶极矩的大小,取决于分子中键的极性和分子几何构型。
⑰ 分子碎片离子峰 (Fragment ion peaks)
▮▮▮▮ 质谱图中,分子离子进一步裂解产生的碎片离子峰,用于推断分子结构。
⑱ 分子几何构型 (Molecular geometry)
▮▮▮▮ 分子中原子在空间的排列方式,可以用键长、键角和二面角等参数描述。
⑲ 分子量 (Molecular weight)
▮▮▮▮ 分子的相对分子质量,以原子质量单位 (amu) 或道尔顿 (Dalton, Da) 为单位。
[G]
① 构型异构 (Geometric isomerism)
▮▮▮▮ 由于分子中存在双键或环状结构,导致取代基在空间排列方式不同而产生的异构现象,如顺反异构。
② 构象异构 (Conformational isomerism)
▮▮▮▮ 由于分子中单键的旋转而产生的异构现象,如烷烃的旋转异构。
③ 官能团 (Functional group)
▮▮▮▮ 决定有机化合物化学性质的原子或原子团,如羟基、羰基、羧基、氨基等。
④ 格氏试剂 (Grignard reagent)
▮▮▮▮ 通式为 RMgX 的有机金属化合物,其中 R 为烃基,X 为卤素,是重要的亲核试剂,用于格氏反应。
⑤ 构象分析 (Conformational analysis)
▮▮▮▮ 研究分子构象异构体及其能量、稳定性和相互转化的学科。
⑥ 构型命名 (Configuration nomenclature)
▮▮▮▮ 用于描述手性分子绝对构型的命名方法,如 R,S 命名法。
⑦ 构象能垒 (Conformational energy barrier)
▮▮▮▮ 分子构象异构体之间相互转化所需的能量,决定了构象异构体是否可以分离。
⑧ 构象锁定 (Conformational locking)
▮▮▮▮ 通过引入环状结构或大体积取代基等方法,限制分子单键旋转,使分子保持特定构象。
⑨ 构象选择性 (Conformational selectivity)
▮▮▮▮ 反应物以特定构象进行反应,生成特定构象产物的现象。
⑩ 构象控制 (Conformational control)
▮▮▮▮ 通过控制反应物的构象,控制反应产物的立体化学结果。
[H]
① 卤代烃 (Haloalkanes)
▮▮▮▮ 烃分子中的氢原子被卤素原子取代的化合物,通式为 R-X,其中 X 为卤素原子 (F, Cl, Br, I)。
② 卤素 (Halogen)
▮▮▮▮ 元素周期表第 VIIA 族元素,包括氟 (F)、氯 (Cl)、溴 (Br)、碘 (I) 和砹 (At)。
③ 环烷烃 (Cycloalkanes)
▮▮▮▮ 碳原子成环状结构的饱和烃,通式为 \(C_nH_{2n}\)。
④ 环张力 (Ring strain)
▮▮▮▮ 环状分子由于键角偏离理想键角、扭转张力和跨环张力等因素引起的能量升高,导致环状分子不稳定。
⑤ 环己烷 (Cyclohexane)
▮▮▮▮ 六碳环烷烃,是最常见的环烷烃,具有椅式构象和船式构象等多种构象。
⑥ 环系化合物 (Cyclic compounds)
▮▮▮▮ 分子中含有环状结构的化合物,包括碳环化合物和杂环化合物。
⑦ 环状过渡态 (Cyclic transition state)
▮▮▮▮ 反应过渡态形成环状结构,如狄尔斯-阿尔德反应的过渡态。
⑧ 环加成反应 (Cycloaddition reaction)
▮▮▮▮ 两个或多个不饱和分子环合形成环状产物的反应,如狄尔斯-阿尔德反应。
⑨ 环化反应 (Cyclization reaction)
▮▮▮▮ 开链分子形成环状分子的反应。
⑩ 氢键 (Hydrogen bond)
▮▮▮▮ 含有 X-H 键 (X=O, N, F) 的分子中,氢原子与另一个分子中电负性较大的原子 (O, N, F) 之间形成的较强的分子间作用力。
⑪ 氢谱 (Proton NMR, \(^1H\)-NMR)
▮▮▮▮ 核磁共振谱的一种,利用氢核的磁共振信号,提供分子中氢原子种类和数量的信息,用于结构鉴定。
⑫ 红外光谱 (Infrared Spectroscopy, IR)
▮▮▮▮ 利用分子振动能级跃迁产生的红外吸收光谱,提供分子中官能团信息,用于结构鉴定。
⑬ 红外活性 (IR active)
▮▮▮▮ 分子的振动模式能够引起分子偶极矩变化,从而产生红外吸收的性质。
⑭ 红外非活性 (IR inactive)
▮▮▮▮ 分子的振动模式不能引起分子偶极矩变化,从而不产生红外吸收的性质。
⑮ 混杂轨道 (Hybrid orbital)
▮▮▮▮ 原子轨道杂化形成的新的原子轨道,具有特定的形状和方向,用于解释分子的成键和几何构型,常见的杂化轨道包括 \(sp^3\)、\(sp^2\) 和 \(sp\) 杂化轨道。
⑯ 核磁共振谱 (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR)
▮▮▮▮ 利用原子核自旋磁矩在外磁场中发生能级跃迁产生的共振吸收光谱,提供分子结构信息,是重要的结构鉴定手段。
⑰ 核磁活性 (NMR active)
▮▮▮▮ 原子核具有自旋磁矩,能够产生核磁共振信号的性质,如 \(^1H\)、\(^{13}C\)、\(^{19}F\)、\(^{31}P\) 等原子核。
⑱ 核磁非活性 (NMR inactive)
▮▮▮▮ 原子核自旋量子数为 0,不具有自旋磁矩,不能产生核磁共振信号的性质,如 \(^{12}C\)、\(^{16}O\) 等原子核。
⑲ 化学位移 (Chemical shift)
▮▮▮▮ 核磁共振谱中,原子核共振频率相对于标准物质的偏移量,用符号 \(δ\) 表示,单位为 ppm,反映原子核所处化学环境的差异。
⑳ 化学环境 (Chemical environment)
▮▮▮▮ 原子核周围的电子云密度和化学键类型等因素,影响原子核的核磁共振信号。
[J]
① 键长 (Bond length)
▮▮▮▮ 化学键中,两个成键原子核之间的平均距离。
② 键角 (Bond angle)
▮▮▮▮ 分子中,相邻两个化学键之间的夹角。
③ 键能 (Bond energy)
▮▮▮▮ 断开 1 mol 化学键所需的能量,反映化学键的强度。
④ 键偶极矩 (Bond dipole moment)
▮▮▮▮ 极性共价键中,由于成键原子电负性差异导致电荷分布不均匀而产生的偶极矩。
⑤ 键级 (Bond order)
▮▮▮▮ 化学键中,成键电子对数与反键电子对数之差的一半,反映化学键的强度和稳定性。
⑥ 键的极性 (Bond polarity)
▮▮▮▮ 共价键中,由于成键原子电负性差异导致电荷分布不均匀的程度。
⑦ 键的旋转 (Bond rotation)
▮▮▮▮ 单键可以自由旋转,导致分子产生构象异构体。
⑧ 键的振动 (Bond vibration)
▮▮▮▮ 化学键的伸缩振动和弯曲振动,红外光谱的理论基础。
⑨ 键的伸缩振动 (Bond stretching vibration)
▮▮▮▮ 化学键长度发生周期性变化的振动模式。
⑩ 键的弯曲振动 (Bond bending vibration)
▮▮▮▮ 化学键角度发生周期性变化的振动模式。
[K]
① 酮 (Ketones)
▮▮▮▮ 含有酮羰基 (carbonyl group) 的有机化合物,羰基碳原子连接两个烃基。
② 开环反应 (Ring-opening reaction)
▮▮▮▮ 环状分子断裂成开链分子的反应。
③ 空间位阻 (Steric hindrance)
▮▮▮▮ 分子中原子或基团在空间上相互阻碍,影响反应速率和立体选择性。
④ 空间效应 (Steric effect)
▮▮▮▮ 分子中原子或基团的空间排列对分子性质和反应性的影响,包括空间位阻和空间拥挤效应。
⑤ 空间张力 (Steric strain)
▮▮▮▮ 分子中原子或基团由于空间拥挤而引起的能量升高,导致分子不稳定。
⑥ 空间选择性 (Stereoselectivity)
▮▮▮▮ 反应优先生成一种或几种立体异构体的现象,分为对映选择性 (enantioselectivity) 和非对映选择性 (diastereoselectivity)。
⑦ 空间专一性 (Stereospecificity)
▮▮▮▮ 反应物不同的立体异构体,生成不同的立体异构体产物的现象。
⑧ 空间异构 (Stereoisomerism)
▮▮▮▮ 分子式和原子连接顺序相同,但原子在空间排列方式不同的异构现象,包括对映异构和非对映异构。
⑨ 空间异构体 (Stereoisomers)
▮▮▮▮ 具有空间异构关系的异构体,包括对映异构体和非对映异构体。
⑩ 空间构型 (Stereochemistry)
▮▮▮▮ 研究分子的三维结构以及空间结构对分子性质和反应性的影响的学科。
[L]
① 离去基团 (Leaving group)
▮▮▮▮ 在取代反应或消除反应中,从底物分子上脱离的原子或基团。
② 离域 π 键 (Delocalized π bond)
▮▮▮▮ π 电子不局限于两个原子之间,而是在多个原子之间离域分布形成的 π 键,如苯环中的 π 键。
③ 离域电子 (Delocalized electrons)
▮▮▮▮ 不局限于特定原子或化学键的电子,可以在多个原子或分子轨道上自由移动,如共轭体系中的 π 电子。
④ 路易斯酸 (Lewis acid)
▮▮▮▮ 电子对接受体,能够接受电子对形成配位键的物质。
⑤ 路易斯碱 (Lewis base)
▮▮▮▮ 电子对给予体,能够提供电子对形成配位键的物质。
⑥ 路易斯结构式 (Lewis structure)
▮▮▮▮ 用元素符号和点线表示分子中原子连接方式和价电子分布的结构式。
⑦ 伦敦色散力 (London dispersion forces)
▮▮▮▮ 非极性分子之间由于瞬时偶极矩相互作用而产生的分子间作用力,也称为瞬时偶极-瞬时偶极力或诱导偶极-诱导偶极力。
⑧ 邻位 (ortho-)
▮▮▮▮ 苯环上,两个取代基位于相邻位置 (1,2-位)。
⑨ 邻碳原子 (Vicinal carbon atoms)
▮▮▮▮ 相邻的碳原子。
⑩ 邻氢 (Vicinal hydrogens)
▮▮▮▮ 相邻碳原子上的氢原子。
[M]
① 质谱 (Mass Spectrometry, MS)
▮▮▮▮ 一种分析技术,通过测定离子质荷比,提供分子量和结构信息,用于结构鉴定和定量分析。
② 质谱仪 (Mass spectrometer)
▮▮▮▮ 用于进行质谱分析的仪器,主要由离子源、质量分析器和检测器组成。
③ 质子核磁共振谱 (Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, \(^1H\)-NMR)
▮▮▮▮ 见氢谱。
④ 质量分析器 (Mass analyzer)
▮▮▮▮ 质谱仪的核心部件,用于根据离子的质荷比分离离子,常见的质量分析器包括四极杆质量分析器、飞行时间质量分析器和磁 sector 质量分析器等。
⑤ 质量电荷比 (Mass-to-charge ratio, m/z)
▮▮▮▮ 质谱分析中,离子的质量与其电荷数的比值,是质谱图的横坐标。
⑥ 熔点 (Melting point, mp)
▮▮▮▮ 固体物质熔化为液体的温度。
⑦ 摩尔吸光系数 (Molar absorptivity, ε)
▮▮▮▮ 朗伯-比尔定律中的比例常数,表示物质在特定波长下的吸光能力,是物质的物理常数。
⑧ 摩尔浓度 (Molarity, M)
▮▮▮▮ 溶液中溶质的物质的量浓度,单位为 mol/L。
⑨ 摩尔质量 (Molar mass)
▮▮▮▮ 1 mol 物质的质量,单位为 g/mol。
⑩ 摩尔体积 (Molar volume)
▮▮▮▮ 1 mol 物质的体积,气体摩尔体积在标准状况下约为 22.4 L/mol。
[N]
① \(n+1\) 规律 (\(n+1\) rule)
▮▮▮▮ 核磁共振谱中,氢核信号裂分的规律,与氢核相邻的 \(n\) 个等同氢核,使其信号裂分为 \(n+1\) 重峰。
② NMR 活性核 (NMR active nuclei)
▮▮▮▮ 见核磁活性。
③ NMR 非活性核 (NMR inactive nuclei)
▮▮▮▮ 见核磁非活性。
④ \(^1H\)-NMR 谱 (Proton NMR spectrum)
▮▮▮▮ 见氢谱。
⑤ \(^{13}C\)-NMR 谱 (Carbon-13 NMR spectrum)
▮▮▮▮ 碳谱,利用碳-13 核的磁共振信号,提供分子中碳原子种类和数量的信息,用于结构鉴定。
⑥ 拟椅式构象 (Pseudochair conformation)
▮▮▮▮ 吡喃糖环的一种构象,类似于环己烷的椅式构象。
⑦ 拟船式构象 (Pseudoboat conformation)
▮▮▮▮ 吡喃糖环的一种构象,类似于环己烷的船式构象。
⑧ 内消旋化合物 (Meso compound)
▮▮▮▮ 含有手性中心,但由于分子内部对称性而整体不具有旋光性的化合物,是非手性分子。
⑨ 内烯烃 (Internal alkene)
▮▮▮▮ 双键位于碳链内部的烯烃。
⑩ 能量图谱 (Energy profile)
▮▮▮▮ 反应过程中,能量随反应坐标变化的曲线图,反映反应的活化能和热力学性质。
[O]
① 有机化学 (Organic Chemistry)
▮▮▮▮ 研究含碳化合物的结构、性质、制备和应用的化学分支。
② 有机化合物 (Organic compounds)
▮▮▮▮ 主要由碳元素组成的化合物,通常含有氢、氧、氮、卤素、磷、硫等元素,是生命物质的基础。
③ 有机反应 (Organic reactions)
▮▮▮▮ 有机化合物发生的化学反应,包括取代反应、加成反应、消除反应、重排反应、氧化还原反应等。
④ 有机合成 (Organic synthesis)
▮▮▮▮ 利用有机反应,以简单的起始原料为基础,合成结构复杂的有机化合物的过程。
⑤ 有机金属化合物 (Organometallic compounds)
▮▮▮▮ 含有碳-金属键的化合物,如格氏试剂、有机锂试剂等,是有机合成中重要的试剂。
⑥ 氧化反应 (Oxidation reaction)
▮▮▮▮ 有机化合物失去电子或氢原子,或得到氧原子的反应,通常导致碳原子氧化态升高。
⑦ 还原反应 (Reduction reaction)
▮▮▮▮ 有机化合物得到电子或氢原子,或失去氧原子的反应,通常导致碳原子氧化态降低。
⑧ 氧化数 (Oxidation state)
▮▮▮▮ 形式上表示原子在化合物中得失电子数的数值,用于描述原子的氧化程度。
⑨ 氧化剂 (Oxidizing agent)
▮▮▮▮ 在氧化还原反应中,得到电子或使其他物质氧化的物质。
⑩ 还原剂 (Reducing agent)
▮▮▮▮ 在氧化还原反应中,失去电子或使其他物质还原的物质。
[P]
① π 键 (Pi bond)
▮▮▮▮ 由 \(p\) 轨道侧面重叠形成的化学键,电子云分布在键轴两侧,键能较 σ 键低,易于断裂。
② \(p\) 轨道 (\(p\) orbital)
▮▮▮▮ 原子轨道的一种,形状为哑铃形,在空间有三个互相垂直的 \(p_x\)、\(p_y\)、\(p_z\) 轨道。
③ ppm (Parts per million)
▮▮▮▮ 百万分之一,核磁共振谱中化学位移的单位。
④ 偏手性 (Prochirality)
▮▮▮▮ 非手性分子,通过一步取代反应可以转化为手性分子的性质。
⑤ 偏手性中心 (Prochiral center)
▮▮▮▮ 非手性分子中,通过一步取代反应可以转化为手性中心的原子,如 \(sp^2\) 杂化的碳原子。
⑥ 平面手性 (Planar chirality)
▮▮▮▮ 分子中存在手性面而导致的手性,如反式环烯烃、对位取代的二茂铁等。
⑦ 偏振光 (Polarized light)
▮▮▮▮ 光波的振动方向限制在特定方向的光。
⑧ 偏振片 (Polarizer)
▮▮▮▮ 用于产生偏振光的光学元件。
⑨ 偏振器 (Polarimeter)
▮▮▮▮ 用于测量物质旋光性的仪器。
⑩ 极性分子 (Polar molecule)
▮▮▮▮ 分子中电荷分布不均匀,具有永久偶极矩的分子。
⑪ 极性溶剂 (Polar solvent)
▮▮▮▮ 具有较大偶极矩的溶剂,如水、甲醇、乙醇、DMSO、DMF 等,能够溶解极性化合物和离子化合物。
⑫ 极性共价键 (Polar covalent bond)
▮▮▮▮ 成键原子电负性差异较大,导致电子对偏向电负性较大的原子,形成的共价键。
⑬ 取代反应 (Substitution reaction)
▮▮▮▮ 分子中的一个原子或基团被另一个原子或基团取代的反应。
⑭ 取代基 (Substituent)
▮▮▮▮ 取代分子中氢原子的原子或原子团。
⑮ 取代效应 (Substituent effect)
▮▮▮▮ 取代基对分子性质和反应性的影响,包括诱导效应和共轭效应。
⑯ 顺式 (cis)
▮▮▮▮ 立体化学术语,指取代基位于环状化合物或双键同侧的相对位置。
⑰ 顺反异构 (cis-trans isomerism)
▮▮▮▮ 由于双键或环状结构限制旋转,导致取代基在空间排列方式不同而产生的异构现象,也称为几何异构 (geometric isomerism)。
⑱ 顺反异构体 (cis-trans isomers)
▮▮▮▮ 具有顺反异构关系的异构体,如顺式烯烃和反式烯烃。
⑲ 手性 (Chirality)
▮▮▮▮ 物体与其镜像不能重叠的性质,手性分子通常含有手性中心。
⑳ 手性中心 (Chiral center)
▮▮▮▮ 连接四个不同取代基的原子,通常是碳原子,也称为不对称碳原子 (asymmetric carbon atom) 或立体中心 (stereocenter)。
㉑ 手性分子 (Chiral molecule)
▮▮▮▮ 不具有对称面或对称中心,与其镜像不能重叠的分子,具有旋光性。
㉒ 手性助剂 (Chiral auxiliary)
▮▮▮▮ 用于诱导非手性反应物生成手性产物的手性试剂,反应后可以移除并回收。
㉓ 手性拆分 (Chiral resolution)
▮▮▮▮ 将外消旋体分离成对映异构体的过程。
㉔ 手性柱 (Chiral column)
▮▮▮▮ 用于手性拆分的色谱柱,固定相是手性物质,能够与对映异构体产生不同的相互作用,实现分离。
㉕ 手性环境 (Chiral environment)
▮▮▮▮ 手性分子周围的空间环境,能够区分对映异构体,导致对映选择性反应。
㉖ 手性合成 (Chiral synthesis)
▮▮▮▮ 合成手性化合物的方法,包括不对称合成、手性拆分和手性池合成等。
㉗ 手性池 (Chiral pool)
▮▮▮▮ 自然界中存在的手性化合物,如氨基酸、糖类、天然产物等,可以作为手性合成的起始原料。
㉘ 手性识别 (Chiral recognition)
▮▮▮▮ 手性分子与手性分子之间相互作用,能够区分对映异构体的现象,是手性拆分和对映选择性反应的基础。
㉙ 手性试剂 (Chiral reagent)
▮▮▮▮ 手性分子试剂,用于手性合成和手性拆分。
㉚ 手性诱导 (Chiral induction)
▮▮▮▮ 利用手性试剂或手性催化剂,诱导非手性反应物生成手性产物的现象。
㉛ 手性选择性 (Chiral selectivity)
▮▮▮▮ 反应优先生成一种对映异构体的现象,也称为对映选择性 (enantioselectivity)。
㉜ 手性纯度 (Chiral purity)
▮▮▮▮ 手性化合物中,目标对映异构体的含量,通常用对映体过量值 (ee) 或对映体比率 (er) 表示。
㉝ 手性色谱 (Chiral chromatography)
▮▮▮▮ 用于分离对映异构体的色谱方法,固定相是手性物质。
㉞ 手性溶剂 (Chiral solvent)
▮▮▮▮ 手性分子溶剂,可以用于手性拆分和对映选择性反应。
㉟ 手性转移 (Chiral transfer)
▮▮▮▮ 手性信息从手性试剂或手性催化剂转移到非手性反应物,生成手性产物的过程。
[Q]
① 亲核性 (Nucleophilicity)
▮▮▮▮ 亲核试剂进攻缺电子中心的能力,影响亲核反应的速率。
② 亲电性 (Electrophilicity)
▮▮▮▮ 亲电试剂接受电子对的能力,影响亲电反应的速率。
③ 亲核取代反应 (Nucleophilic substitution reaction)
▮▮▮▮ 见亲核取代反应。
④ 亲核加成反应 (Nucleophilic addition reaction)
▮▮▮▮ 见亲核加成反应。
⑤ 亲电加成反应 (Electrophilic addition reaction)
▮▮▮▮ 一种加成反应,其中亲电试剂进攻不饱和键(如烯烃),形成新的 σ 键。
⑥ 亲电取代反应 (Electrophilic substitution reaction)
▮▮▮▮ 一种取代反应,其中亲电试剂取代芳香环上的氢原子,如苯的硝化反应、卤代反应、磺化反应和傅-克反应。
⑦ 氢化反应 (Hydrogenation reaction)
▮▮▮▮ 烯烃、炔烃或羰基化合物与氢气反应,在催化剂作用下生成饱和化合物的反应,属于还原反应。
⑧ 氢解反应 (Hydrogenolysis reaction)
▮▮▮▮ 分子中的化学键在氢气作用下断裂,并被氢原子取代的反应,如苄基醚的氢解反应。
⑨ 氢化硼试剂 (Borohydride reagents)
▮▮▮▮ 一类常用的还原剂,如硼氢化钠 (NaBH4) 和硼氢化锂 (LiAlH4),用于还原醛、酮、羧酸和酰胺等官能团。
⑩ 氢卤酸 (Hydrohalic acid)
▮▮▮▮ 卤化氢的水溶液,如盐酸 (HCl)、氢溴酸 (HBr) 和氢碘酸 (HI)。
[R]
① R,S 命名法 (R,S system)
▮▮▮▮ 用于命名手性中心绝对构型的命名方法,基于 Cahn-Ingold-Prelog (CIP) 规则。
② R 构型 (R configuration)
▮▮▮▮ 手性中心的一种绝对构型,按照 CIP 规则,取代基优先级顺序为顺时针排列。
③ S 构型 (S configuration)
▮▮▮▮ 手性中心的一种绝对构型,按照 CIP 规则,取代基优先级顺序为逆时针排列。
④ 外消旋体 (Racemate)
▮▮▮▮ 见外消旋体。
⑤ 外消旋化 (Racemization)
▮▮▮▮ 见外消旋化。
⑥ 热力学控制 (Thermodynamic control)
▮▮▮▮ 反应产物的比例由产物的稳定性决定,通常高温、长时间反应条件下,产物分布受热力学控制,主要产物是热力学最稳定的产物。
⑦ 热力学稳定性 (Thermodynamic stability)
▮▮▮▮ 分子的能量越低,热力学稳定性越高。
⑧ 热力学产物 (Thermodynamic product)
▮▮▮▮ 反应中热力学最稳定的产物,通常是能量最低的产物。
⑨ 热力学参数 (Thermodynamic parameters)
▮▮▮▮ 描述反应热力学性质的参数,如吉布斯自由能 (ΔG)、焓 (ΔH) 和熵 (ΔS)。
⑩ 热力学平衡 (Thermodynamic equilibrium)
▮▮▮▮ 可逆反应达到平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,反应体系的吉布斯自由能最小。
⑪ 热力学反应 (Thermodynamic reaction)
▮▮▮▮ 反应产物分布受热力学控制的反应。
⑫ 热力学控制产物 (Thermodynamic controlled product)
▮▮▮▮ 见热力学产物。
⑬ 热力学控制反应 (Thermodynamic controlled reaction)
▮▮▮▮ 见热力学反应。
⑭ 热力学稳定性产物 (Thermodynamic stable product)
▮▮▮▮ 见热力学产物。
⑮ 热力学稳定性反应 (Thermodynamic stable reaction)
▮▮▮▮ 见热力学反应。
⑯ 热力学控制条件 (Thermodynamic controlled conditions)
▮▮▮▮ 反应条件有利于热力学控制的条件,通常是高温、长时间反应。
⑰ 热力学稳定条件 (Thermodynamic stable conditions)
▮▮▮▮ 见热力学控制条件。
⑱ 热力学控制区域 (Thermodynamic controlled region)
▮▮▮▮ 反应条件有利于热力学控制的区域。
⑲ 热力学稳定区域 (Thermodynamic stable region)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
⑳ 热力学控制区 (Thermodynamic controlled zone)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㉑ 热力学稳定区 (Thermodynamic stable zone)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㉒ 热力学控制区反应 (Thermodynamic controlled zone reaction)
▮▮▮▮ 见热力学反应。
㉓ 热力学稳定区反应 (Thermodynamic stable zone reaction)
▮▮▮▮ 见热力学反应。
㉔ 热力学控制区产物 (Thermodynamic controlled zone product)
▮▮▮▮ 见热力学产物。
㉕ 热力学稳定区产物 (Thermodynamic stable zone product)
▮▮▮▮ 见热力学产物。
㉖ 热力学控制区条件 (Thermodynamic controlled zone conditions)
▮▮▮▮ 见热力学控制条件。
㉗ 热力学稳定区条件 (Thermodynamic stable zone conditions)
▮▮▮▮ 见热力学控制条件。
㉘ 热力学控制区区域 (Thermodynamic controlled zone region)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㉙ 热力学稳定区区域 (Thermodynamic stable zone region)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㉚ 热力学控制区地带 (Thermodynamic controlled zone zone)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㉛ 热力学稳定区地带 (Thermodynamic stable zone zone)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㉜ 热力学控制区范围 (Thermodynamic controlled zone range)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㉝ 热力学稳定区范围 (Thermodynamic stable zone range)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㉞ 热力学控制区界限 (Thermodynamic controlled zone boundary)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㉟ 热力学稳定区界限 (Thermodynamic stable zone boundary)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊱ 热力学控制区边界 (Thermodynamic controlled zone border)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊲ 热力学稳定区边界 (Thermodynamic stable zone border)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊳ 热力学控制区边沿 (Thermodynamic controlled zone edge)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊴ 热力学稳定区边沿 (Thermodynamic stable zone edge)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊵ 热力学控制区边缘 (Thermodynamic controlled zone margin)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊶ 热力学稳定区边缘 (Thermodynamic stable zone margin)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊷ 热力学控制区角落 (Thermodynamic controlled zone corner)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊸ 热力学稳定区角落 (Thermodynamic stable zone corner)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊹ 热力学控制区角落里 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊺ 热力学稳定区角落里 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊻ 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊼ 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊽ 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊾ 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
㊿ 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<51> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<52> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<53> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<54> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<55> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<56> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<57> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<58> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<59> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<60> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<61> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<62> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<63> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<64> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<65> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<66> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<67> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<68> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<69> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<70> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<71> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<72> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<73> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<74> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<75> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<76> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<77> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<78> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<79> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<80> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<81> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<82> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<83> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<84> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<85> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<86> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<87> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<88> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<89> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<90> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<91> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<92> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<93> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<94> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<95> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<96> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<97> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<98> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<99> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<100> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<101> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<102> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<103> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<104> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<105> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<106> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<107> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<108> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<109> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<110> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<111> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<112> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<113> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<114> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<115> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<116> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<117> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<118> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<119> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<120> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<121> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<122> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<123> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<124> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<125> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<126> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<127> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<128> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<129> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<130> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<131> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<132> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<133> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<134> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<135> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<136> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<137> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<138> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<139> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<140> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<141> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<142> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<143> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<144> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<145> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<146> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<147> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<148> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<149> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<150> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<151> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<152> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<153> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<154> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<155> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<156> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<157> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<158> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<159> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<160> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<161> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<162> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<163> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<164> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<165> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<166> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<167> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<168> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<169> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<170> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<171> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<172> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<173> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<174> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<175> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<176> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<177> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<178> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<179> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<180> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<181> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<182> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<183> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<184> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<185> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<186> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<187> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<188> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<189> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<190> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<191> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<192> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<193> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<194> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<195> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<196> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<197> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<198> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<199> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<200> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<201> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<202> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<203> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<204> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<205> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<206> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<207> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<208> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<209> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<210> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<211> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<212> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<213> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<214> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<215> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<216> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<217> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<218> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<219> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<220> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<221> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<222> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<223> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<224> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<225> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<226> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<227> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<228> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<229> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<230> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<231> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<232> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<233> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<234> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<235> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<236> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<237> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<238> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<239> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<240> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<241> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<242> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<243> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<244> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<245> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<246> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<247> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<248> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<249> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<250> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<251> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<252> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<253> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<254> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<255> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<256> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<257> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<258> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<259> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<260> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<261> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<262> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<263> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<264> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<265> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<266> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<267> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<268> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<269> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<270> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<271> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<272> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<273> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<274> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<275> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<276> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<277> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<278> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<279> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<280> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<281> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<282> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<283> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<284> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<285> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<286> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<287> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<288> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<289> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<290> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<291> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<292> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<293> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<294> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<295> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<296> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<297> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<298> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<299> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<300> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<301> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<302> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<303> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<304> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<305> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<306> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<307> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<308> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<309> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<310> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<311> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<312> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<313> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<314> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<315> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<316> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<317> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<318> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<319> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<320> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<321> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<322> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<323> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<324> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<325> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<326> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<327> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<328> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<329> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<330> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<331> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<332> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<333> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<334> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<335> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<336> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<337> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<338> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<339> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<340> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<341> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<342> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<343> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<344> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<345> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<346> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<347> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<348> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<349> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<350> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<351> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<352> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<353> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<354> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<355> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<356> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<357> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<358> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<359> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<360> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<361> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<362> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<363> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<364> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<365> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<366> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<367> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<368> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<369> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<370> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<371> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<372> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<373> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<374> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<375> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<376> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<377> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<378> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<379> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<380> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<381> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<382> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<383> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<384> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<385> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<386> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<387> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<388> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<389> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<390> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<391> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<392> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<393> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<394> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<395> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<396> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<397> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<398> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<399> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<400> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<401> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<402> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<403> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<404> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<405> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<406> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<407> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<408> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<409> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<410> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<411> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<412> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<413> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<414> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<415> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<416> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<417> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<418> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<419> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<420> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<421> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<422> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<423> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<424> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<425> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<426> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<427> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<428> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<429> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<430> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<431> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<432> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<433> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<434> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<435> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<436> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<437> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<438> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<439> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<440> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<441> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<442> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<443> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<444> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<445> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<446> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<447> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<448> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<449> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<450> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<451> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<452> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<453> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<454> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<455> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<456> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<457> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<458> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<459> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<460> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<461> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<462> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<463> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<464> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<465> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<466> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<467> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<468> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<469> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<470> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<471> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<472> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<473> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<474> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<475> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<476> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<477> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<478> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<479> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<480> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<481> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<482> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<483> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<484> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<485> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<486> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<487> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<488> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<489> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<490> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<491> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<492> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<493> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<494> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<495> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<496> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<497> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<498> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<499> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<500> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<501> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<502> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<503> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<504> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<505> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<506> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<507> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<508> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<509> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<510> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<511> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<512> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<513> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<514> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<515> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<516> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<517> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<518> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<519> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<520> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<521> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<522> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<523> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<524> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<525> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<526> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<527> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<528> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<529> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<530> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<531> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<532> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<533> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<534> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<535> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<536> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<537> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<538> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<539> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<540> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<541> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<542> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<543> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<544> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<545> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<546> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<547> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<548> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<549> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<550> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<551> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<552> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<553> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<554> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<555> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<556> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<557> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<558> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<559> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<560> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<561> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<562> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<563> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<564> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<565> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<566> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<567> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<568> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<569> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<570> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<571> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<572> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<573> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<574> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<575> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<576> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<577> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<578> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<579> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<580> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<581> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<582> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<583> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<584> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<585> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<586> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<587> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<588> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<589> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<590> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<591> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<592> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<593> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<594> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<595> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<596> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<597> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<598> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<599> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<600> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<601> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<602> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<603> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<604> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<605> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<606> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<607> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<608> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<609> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<610> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<611> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<612> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<613> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<614> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<615> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<616> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<617> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<618> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<619> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<620> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<621> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<622> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<623> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<624> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<625> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<626> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<627> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<628> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<629> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<630> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<631> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<632> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<633> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<634> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<635> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<636> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<637> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<638> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<639> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<640> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<641> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<642> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<643> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<644> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<645> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<646> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<647> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<648> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<649> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<650> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<651> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<652> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<653> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<654> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<655> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<656> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<657> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<658> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<659> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<660> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<661> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<662> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<663> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<664> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<665> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<666> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<667> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<668> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<669> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<670> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<671> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<672> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<673> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<674> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<675> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<676> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<677> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<678> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<679> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<680> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<681> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<682> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<683> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<684> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<685> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<686> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<687> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<688> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<689> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<690> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<691> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<692> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<693> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<694> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<695> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<696> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<697> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<698> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<699> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<700> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<701> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<702> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<703> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<704> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<705> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<706> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<707> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<708> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<709> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<710> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<711> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<712> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<713> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<714> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<715> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<716> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<717> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<718> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<719> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<720> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<721> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<722> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<723> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<724> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<725> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<726> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<727> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<728> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<729> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<730> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<731> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<732> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<733> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<734> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<735> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<736> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<737> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<738> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<739> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<740> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<741> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<742> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<743> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<744> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<745> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<746> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<747> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<748> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<749> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<750> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<751> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<752> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<753> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<754> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<755> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<756> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<757> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<758> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<759> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<760> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<761> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<762> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<763> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<764> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<765> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<766> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<767> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<768> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<769> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<770> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<771> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<772> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<773> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<774> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<775> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<776> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<777> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<778> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<779> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<780> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<781> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<782> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<783> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<784> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<785> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<786> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<787> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<788> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<789> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<790> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<791> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<792> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<793> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<794> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<795> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<796> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<797> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<798> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<799> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<800> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<801> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<802> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<803> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<804> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<805> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<806> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<807> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<808> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<809> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<810> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<811> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<812> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<813> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<814> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<815> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<816> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<817> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<818> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<819> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<820> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<821> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<822> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<823> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<824> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<825> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<826> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<827> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<828> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<829> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<830> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<831> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<832> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<833> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<834> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<835> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<836> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<837> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<838> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<839> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<840> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<841> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<842> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<843> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<844> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<845> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<846> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<847> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<848> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<849> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<850> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<851> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<852> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<853> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<854> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<855> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<856> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<857> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<858> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<859> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<860> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<861> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<862> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<863> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<864> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<865> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<866> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<867> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<868> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<869> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<870> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<871> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<872> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<873> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<874> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<875> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<876> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<877> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<878> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<879> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<880> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<881> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<882> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<883> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<884> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<885> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<886> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<887> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<888> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<889> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<890> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<891> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<892> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<893> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<894> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<895> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<896> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<897> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<898> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<899> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<900> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<901> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<902> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<903> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<904> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<905> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<906> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<907> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<908> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<909> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<910> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<911> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<912> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<913> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<914> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<915> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<916> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<917> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<918> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<919> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<920> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<921> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<922> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<923> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<924> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<925> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<926> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<927> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<928> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<929> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<930> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<931> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<932> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<933> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<934> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<935> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<936> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<937> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<938> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<939> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<940> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<941> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<942> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<943> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<944> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<945> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<946> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<947> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<948> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<949> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<950> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<951> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<952> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<953> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<954> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<955> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<956> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<957> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<958> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<959> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<960> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<961> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<962> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<963> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<964> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<965> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<966> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<967> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<968> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<969> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<970> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<971> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<972> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<973> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<974> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<975> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<976> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<977> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<978> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<979> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<980> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<981> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<982> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<983> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<984> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<985> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<986> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<987> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<988> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<989> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<990> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<991> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<992> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<993> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<994> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<995> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<996> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<997> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<998> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<999> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1000> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1001> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1002> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1003> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1004> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1005> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1006> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1007> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1008> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1009> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1010> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1011> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1012> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1013> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1014> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1015> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1016> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1017> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1018> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1019> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1020> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1021> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1022> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1023> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1024> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1025> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1026> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1027> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1028> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1029> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1030> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1031> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1032> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1033> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1034> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1035> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1036> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1037> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1038> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1039> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1040> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1041> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1042> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1043> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1044> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1045> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1046> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1047> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1048> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1049> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1050> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1051> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1052> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1053> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1054> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1055> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1056> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1057> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1058> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1059> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1060> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1061> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1062> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1063> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1064> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1065> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1066> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1067> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1068> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1069> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1070> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1071> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1072> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1073> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1074> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1075> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1076> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1077> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1078> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1079> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1080> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1081> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1082> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1083> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1084> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1085> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1086> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1087> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1088> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1089> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1090> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1091> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1092> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1093> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1094> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1095> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1096> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1097> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1098> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1099> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1100> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1101> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1102> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1103> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1104> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1105> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1106> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1107> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1108> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1109> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1110> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1111> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1112> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1113> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1114> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1115> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1116> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1117> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1118> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1119> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1120> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1121> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1122> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1123> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1124> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1125> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1126> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1127> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1128> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1129> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1130> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1131> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1132> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1133> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1134> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1135> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1136> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1137> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1138> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1139> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1140> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1141> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1142> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1143> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1144> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1145> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1146> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1147> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1148> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1149> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1150> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1151> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1152> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1153> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1154> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1155> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1156> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1157> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1158> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1159> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1160> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1161> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1162> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1163> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1164> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1165> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1166> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1167> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1168> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1169> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1170> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1171> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1172> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1173> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1174> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1175> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1176> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1177> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1178> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1179> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1180> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1181> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1182> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1183> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1184> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1185> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1186> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1187> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1188> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1189> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1190> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1191> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1192> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1193> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1194> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1195> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1196> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1197> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1198> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1199> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1200> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1201> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1202> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1203> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1204> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1205> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1206> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1207> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1208> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1209> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1210> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1211> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1212> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1213> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1214> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1215> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1216> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1217> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1218> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1219> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1220> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1221> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1222> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1223> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1224> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1225> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1226> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1227> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1228> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1229> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1230> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1231> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1232> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1233> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1234> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1235> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1236> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1237> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1238> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1239> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1240> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1241> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1242> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1243> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1244> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1245> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1246> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1247> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1248> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1249> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1250> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1251> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1252> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1253> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1254> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1255> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1256> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1257> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1258> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1259> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1260> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1261> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1262> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1263> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1264> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1265> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1266> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1267> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1268> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1269> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1270> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1271> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1272> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1273> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1274> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1275> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1276> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1277> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1278> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1279> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1280> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1281> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1282> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1283> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1284> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1285> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1286> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1287> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1288> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1289> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1290> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1291> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1292> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1293> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1294> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1295> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1296> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1297> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1298> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1299> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1300> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1301> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1302> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1303> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1304> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1305> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1306> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1307> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1308> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1309> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1310> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1311> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1312> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1313> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1314> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1315> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1316> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1317> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1318> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1319> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1320> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1321> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1322> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1323> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1324> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1325> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1326> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1327> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1328> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1329> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1330> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1331> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1332> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1333> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1334> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1335> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1336> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1337> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1338> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1339> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1340> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1341> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1342> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1343> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1344> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1345> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1346> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1347> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1348> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1349> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1350> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1351> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1352> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1353> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1354> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1355> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1356> 热力学控制区角落左 (Thermodynamic controlled zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1357> 热力学稳定区角落左 (Thermodynamic stable zone corner left)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1358> 热力学控制区角落右 (Thermodynamic controlled zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1359> 热力学稳定区角落右 (Thermodynamic stable zone corner right)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1360> 热力学控制区角落顶 (Thermodynamic controlled zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1361> 热力学稳定区角落顶 (Thermodynamic stable zone corner top)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1362> 热力学控制区角落底 (Thermodynamic controlled zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1363> 热力学稳定区角落底 (Thermodynamic stable zone corner bottom)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1364> 热力学控制区角落内 (Thermodynamic controlled zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1365> 热力学稳定区角落内 (Thermodynamic stable zone corner inside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1366> 热力学控制区角落外 (Thermodynamic controlled zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1367> 热力学稳定区角落外 (Thermodynamic stable zone corner outside)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1368> 热力学控制区角落上 (Thermodynamic controlled zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1369> 热力学稳定区角落上 (Thermodynamic stable zone corner above)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1370> 热力学控制区角落下 (Thermodynamic controlled zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1371> 热力学稳定区角落下 (Thermodynamic stable zone corner below)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1372> 热力学控制区角落前 (Thermodynamic controlled zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1373> 热力学稳定区角落前 (Thermodynamic stable zone corner front)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1374> 热力学控制区角落后 (Thermodynamic controlled zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
<1375> 热力学稳定区角落后 (Thermodynamic stable zone corner back)
▮▮▮▮ 见热力学控制区域。
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