4-1有机化合物的物理性质.ppt

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1、有机化合物的物理性质PhisycalProperties有机化合物的物理性质一般包括：沸点、熔点、溶解性、相对密度和折光率。有机化合物的物理性质主要受分子间作用力的影响。直链烷烃和2-甲基支链烷烃的沸点Boilingpointsofunbranchedalkaneand2-methyl-branchedalkane特点：1沸点随着碳原子数的增加而升高；2同碳数的带有支链烷烃的沸点比直支链烷烃的沸点低；3C5以下的烷烃为气体，C17以上的烷烃为固体。偶极/偶极诱导偶极/偶极诱导偶极/诱导偶极在烷烃分子中只存在两种分

2、子间作用力：诱导偶极/偶极和诱导偶极/诱导偶极当非极性分子在一起时，由于分子中电荷分布不均匀，在运动中产生的瞬时偶极距，瞬时偶极距间的相互作用成为色散力。色散力的大小与分子的极化率和分子的接触表面的大小有关。一些卤代烃和醇的沸点同碳数的卤代烃沸点由高到低的顺序：碘代烷>溴代烷>氯代烷>氟代烷*可极化度（Polarizability)作用的结构。甲烷的氯代烃随着氯原子数目的增多，沸点升高。由偶极/偶极作用（induced-dipole/induced-dipole)增强而产生的。甲烷的氟代烃不符合此规律。主要原因是

3、氟原子的可极化度较小，引入氟原子增多，偶极/偶极的作用力减小。醇分子中的氢键（Hydrogenbonding)氢键对分子的物理及化学性质起着重要的作用分子间氢键能使沸点升高，常使熔点升高；如果溶质和溶剂间形成氢键，溶解度大幅提高；氢键几乎能改变所有光谱中的谱峰位置；分子内氢键能改变多种化学性质。有机化合物沸点变化规律如分子极性相同，分子越大沸点越高；如分子极性相同，分子量也相近，则分子间接触面积越大沸点越高；极性越大，沸点越高；分子如果通过氢键结合成缔合体，则沸点明显升高。熔点（MeltingPoint)变化的

4、特殊规律溶解性（Solubility)相似相溶原理核磁共振和红外光谱Nuclearmagneticresonance(NMR)spectroscopyandInfrared(IR)spectroscopy有机化合物结构检测的仪器手段核磁共振NMRtellsusaboutthecarbonskeletonandtheenvironmentsofthehydrogensattachedtoit.红外光谱IRrevealsthepresenceorabsenceofkeyfunctionalgroups.紫外-可见光谱

5、Ultraviolet-visible(UV-VIS)spectroscopyprobestheelectrondistribution,especiallyinmoleculesthathaveconjugatedπelectronsystems.质谱Massspectrometry(MS)givesthemolecularweightandformula,bothofthemoleculeitselfandvariousstructuralunitswithinit.分子光谱的原理:电磁辐射Principle

6、sofMolecularSpectroscopy:ElectromagneticRadiation电磁辐射具有波(waves)和粒子(particles)的双重性质.粒子被称为光子(photons),每个光子的能量被称为一个量子(quantum).1900年,光子的能量与频率成正比:E=hν光子的能量范围被称为电磁光谱(electromagneticspectrum)Dependingonitssource,aphotoncanhaveavastamountofenergy;GammaraysandX-raysa

7、restreamsofveryhighenergyphotons;Radiowavesareofrelativelylowenergy;Ultravioletradiationisofhigherenergythanthevioletendofvisiblelight.Infraredradiationisoflowerenergythantheredendofvisiblelight;Whenamoleculeisexposedtoelectromagneticradiation,itmayabsorbapho

8、ton,increasingitsenergybyanamountequaltotheenergyofthephoton.Moleculesarehighlyselectivewithrespecttothefrequenciesthattheyabsorb.Onlyphotonsofcertainspecificfrequenciesareabsorbedbyamole