m00001
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*有机化学：第十版*，像以前的版本一样，是为两个学期的有机化学入门课程而设计的。我知道这门课的许多学生都是生物学或医学预科的专业学生，所以在适当的时候，我会引入生物学的例子。颜色在课文和插图中使用一致。问题被分类（见下文）并在级别上有所不同。我的目标是尽可能经济地进行更改，这样*有机化学*的总长度就不会增加。
来自作者-关于*有机化学：第十版*
关于作者
追加资源
奉献与序言
m00157
为什么是这一章？
m00158
原子结构：原子核
m00159
原子结构：轨道
m00160
原子结构：电子配置
m00161
化学键合理论的发展
m00162
描述化学键：价键理论
m00163
SP3杂化轨道与甲烷的结构
m00164
SP3杂化轨道与乙烷的结构
m00165
SP2杂化轨道与乙烯的结构
m00166
SP杂化轨道与乙炔的结构
m00167
氮、氧、磷、硫的杂交
m00168
描述化学键：分子轨道理论
m00169
绘制化学结构
结构和粘接
m00017
为什么是这一章？
m00018
极性共价键与电负性
m00019
极性共价键和偶极矩
m00020
正式收费
m00021
共振
m00022
共振表格规则
m00023
绘制共振表格
m00024
酸和碱：Brønsted-Lowry定义
m00025
酸碱强度
m00026
从pKa值预测酸碱反应
m00027
有机酸的特征是存在正极化的氢原子（静电位势图中为蓝色），主要有两种：含有与电负性氧原子（O-H）键合的氢原子的酸，如甲醇和乙酸，以及含有与$\text{C=O}$键（$\text{O=C-H}$）旁边的碳原子键合的氢原子的酸，如丙酮（[link]）。
有机酸
有机碱的特征是存在一个原子（在静电势图中呈红色），其中有一对电子可以与H+结合。甲胺等含氮化合物是最常见的有机碱，几乎参与了所有的代谢途径，但含氧化合物在与足够强的酸反应时也可以充当碱。请注意，一些含氧化合物可以根据情况既作为酸又作为碱，就像水一样。例如，甲醇和丙酮在捐赠质子时充当酸，但当它们的氧原子接受质子时充当碱。
有机碱
有机酸和有机碱
m00028
路易斯酸能够接受电子对的事实意味着它必须有一个空缺的、低能的轨道或与氢的极性键，这样它才能捐赠H+（它有一个空的1*s*轨道）。因此，刘易斯对酸度的定义除了H+之外还包括许多物种。例如，各种金属阳离子，如Mg2+，是刘易斯酸，因为它们在与碱形成键时接受一对电子。我们还将在后面的章节中看到，某些代谢反应始于作为刘易斯酸的Mg2+和作为刘易斯碱的有机二磷酸或三磷酸根离子之间的酸碱反应。
路易斯酸和曲箭形式主义
路易斯对碱的定义——一种带有一对非成键电子的化合物，它可以用来与路易斯酸成键——类似于布鲁恩斯特德-洛瑞的定义。因此，H2O在氧上有两对非成键电子，通过向H+捐赠电子对来形成水合离子H3O+，从而充当路易斯碱。
刘易斯基地
酸和碱：路易斯定义
m00029
分子间的非共价相互作用
极性共价键；酸和碱
m00031
为什么是这一章？
m00032
烯烃、炔、芳烃（芳香族化合物）都含有碳碳多重键，*烯烃*有双键，*炔*有三键，*芳烃*在碳原子的六元环中有交替的双键和单键，它们看起来各不相同，但由于结构相似，它们也有化学相似之处。
具有碳-碳多重键的官能团
卤代烷（卤代烷）、醇、醚、烷基磷酸盐、胺、硫醇、硫化物和二硫化物都有一个碳原子单独结合在一个电负性原子上——卤素、氧、氮或硫。卤代烷有一个碳原子结合在卤素上（-X），醇有一个碳原子结合在羟基的氧上（-OH），醚有两个碳原子结合在同一个氧上，有机磷酸酯有一个碳原子结合在一个磷酸基团的氧上（-OPO32−），胺有一个碳原子结合在一个氮上，硫醇有一个碳原子结合在一个-SH基团的硫上，硫化物有两个碳原子结合在同一个硫上，二硫化物有两个碳原子结合在两个连接在一起的硫磺上。在所有情况下，键都是极性的，碳原子带部分正电荷 (*δ*+) 电负性原子带部分负电荷 (*δ*–).
碳单键与电负性原子的官能团
羰基*，*$\text{C=O}$（发音为car-bo-**neel**）是[link]中列出的许多家族所共有的。羰基存在于大多数有机化合物和几乎所有生物分子中。因此，这些化合物在许多方面表现相似，但不同取决于与羰基碳结合的其他原子的身份。醛与$\text{C=O}$至少有一个氢键，酮与$\text{C=O}$有两个碳键，羧酸与$\text{C=O}$有一个-OH基团键，酯与$\text{C=O}$有一个醚状氧键，硫代酯与$\text{C=O}$有一个硫化物状硫键，酰胺与$\text{C=O}$有一个胺类氮键，酸性氯化物与$\text{C=O}$有一个氯键，依此类推。在所有这些官能团中，羰基碳原子带部分正电荷 (*δ*+), 氧带部分负电荷 (*δ*–).
具有碳氧双键的官能团（羰基）
功能团体
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烷烃和烷烃异构体
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烷基
m00035
烷烃命名
m00036
烷烃的性质
m00037
乙烷的构象
m00038
其他烷烃的构象
有机化合物：烷烃及其立体化学
m00039
为什么是这一章？
m00040
环烷烃命名
m00041
环烷烃的顺反异构
m00042
环烷烃的稳定性：环应变
m00043
环丙烷是所有环中应变最大的，主要是由于其60°C−C−C键角引起的角应变。此外，环丙烷具有相当大的扭转应变，因为相邻碳原子上的C−H键被遮蔽（[link]）。
环丙烷
与环丙烷相比，环丁烷的角应变更小，但由于环氢的数量更多，扭转应变更大。因此，这两种化合物的总应变几乎相同——环丁烷为110 kJ/mol（26.4 kcal/mol），而环丙烷为115 kJ/mol（27.5 kcal/mol）。环丁烷不是很平，但略微弯曲，因此一个碳原子位于其他三个原子平面上方约25°（[链接]）。这种轻微弯曲的效果是增加角应变，但减少扭转应变，直到两种相反效应之间实现最小能量平衡。
环丁烷
Baeyer预测环戊烷几乎是无应变的，但实际上它的总应变能为26 kJ/mol（6.2 kcal/mol）。虽然平面环戊烷实际上没有角应变，但它具有很大的扭转应变。因此，环戊烷扭曲以采用褶皱的非平面构象，在增加的角应变和减少的扭转应变之间取得平衡。四个环戊烷碳原子大致在同一平面上，第五个碳原子弯曲在平面之外。大多数氢相对于它们的邻居几乎交错（[链接]）。
环戊烷
环烷烃的构象
m00044
环己烷的构象
m00045
环己烷中的轴向和赤道键
m00046
单取代环己烷的构象
m00047
双取代环己烷的构象
m00048
多环分子的构象
有机化合物：环烷烃及其立体化学
m00049
为什么是这一章？
m00050
对映体与四面体碳
m00051
分子手性的原因：手性
m00052
光活度
m00053
巴斯德对映体的发现
m00054
指定配置的序列规则
m00055
非对映异构体
m00056
中观化合物
m00057
外消旋混合物与对映体的拆分
m00058
异构现象综述
m00059
氮、磷、硫的手性
m00060
顺手性
m00061
自然和手性环境中的手性
立体化学在四面体中心
m00076
为什么是这一章？
m00077
有机反应的种类
m00078
有机反应如何发生：机制
m00080
极性反应
m00081
极性反应的一个例子：乙炔中加入HBr
m00082
在极性反应机制中使用曲线箭头
m00079
自由基反应
m00083
描述反应：平衡、速率和能量变化
m00084
描述反应：键解离能
m00085
描述反应：能量图和过渡状态
m00086
描述反应：中间体
m00087
生物反应与实验室反应的比较
有机反应概述
m00062
为什么是这一章？
m00063
烯烃的工业制备与应用
m00064
计算不饱和度
m00065
命名烯烃
m00066
烯烃中的顺反异构
m00067
烯烃立体化学与E、Z命名
m00068
烯烃的稳定性
m00069
烯烃的亲电加成反应
m00070
亲电加成的取向：马尔可夫尼科夫定律
m00071
碳阳离子结构与稳定性
m00072
哈蒙德公设
m00073
亲电添加机制的证据：碳阳离子重排
烯烃：结构和反应性
m00088
为什么是这一章？
m00089
烯烃的制备：消除反应预览
m00090
烯烃的卤化反应：X2的加入
m00091
烯烃中的卤代烃：HO-X的添加
m00092
烯烃的水合作用：通过氧化汞添加H2O
m00093
烯烃的水合作用：氢化硼酸加成H2O
m00094
烯烃的还原：氢化
m00095
烯烃的氧化：环氧化和羟基化
m00096
烯烃的氧化：对羰基化合物的裂解
m00097
烯烃中加入卡宾环丙烷的合成
m00098
烯烃的自由基加成：链状生长聚合物
m00099
自由基对烯烃的生物加成
m00100
反应立体化学：向无手性烯烃中添加H2O
m00101
反应立体化学：H2O加成手性烯烃
烯烃：反应与合成
m00102
为什么是这一章？
m00103
命名Alkynes
m00104
炔的制备：二卤化物的消除反应
m00105
炔的反应：HX和X2的添加
m00106
炔不直接与水溶液酸反应，但在路易斯酸催化剂硫酸汞（II）的存在下很容易发生水合反应。反应发生在马尔可夫尼科夫区域化学中，因此−OH基团添加到取代度较高的碳中，−H连接到取代度较低的碳中。
汞（II）催化的炔水合反应
硼烷和烯烃一样能迅速加入炔中，生成的乙烯基硼烷可以被H2O2氧化，生成烯醇，烯醇会根据炔的不同互变异构成酮或醛。内部炔（如3-己炔）的氢硼酸氧化很简单，会生成酮，但末端炔的氢硼酸氧化更复杂，因为硼烷的两个分子经常加入三键，使情况复杂化。为了防止这种双重加成，使用体积大、空间位阻的硼烷（如双（1,2-二甲基丙基）硼烷，通常称为二乙酰硼烷）代替BH3。当末端炔（如1-丁烯）与二乙酰硼烷反应时，三键的加成通常会发生，但第二次加成会受到二烷基硼烷体积的阻碍。然后用H2O2氧化会生成烯醇，该烯醇会互变异构成醛。
烃的氢化硼氧化
炔的水合作用
m00107
炔的还原
m00108
炔的氧化裂解
m00109
烯烃酸度：乙酰化阴离子的形成
m00110
乙酰化阴离子的烷基化
m00111
有机合成简介
烷烃：有机合成简介
m00112
为什么是这一章？
m00113
卤代烷基化合物的名称和结构
m00114
从烷烃制备烷基卤化物：自由基卤化
m00115
从烯烃制备烷基卤化物：烯丙基溴化
m00116
烯丙基自由基的稳定性：重新审视共振
m00117
从醇中制备烷基卤化物
m00118
烷基卤化物的反应：Grignard试剂
m00119
有机金属偶联反应
m00120
有机化学中的氧化还原
有机卤化物
m00121
为什么是这一章？
m00122
亲核取代反应的发现
m00123
SN2反应
m00124
第一个要考虑的SN2反应变量是底物的结构。因为SN2过渡态涉及进入的亲核试剂和烷基卤碳原子之间的部分键形成，受阻、体积大的底物应该阻止亲核试剂的容易接近，从而使键形成变得困难，这似乎是合理的。换句话说，空间位阻底物的反应过渡态，其碳原子被“屏蔽”免受进入的亲核试剂的接近，比受阻较少的底物的相应过渡态能量更高，形成速度更慢（[链接]）。
SN2反应中的立体效应
另一个对SN2反应有重大影响的变量是亲核试剂的性质，任何物种，不管是中性的还是带负电荷的，只要有一对未共享的电子就可以充当亲核试剂；也就是说，只要是路易斯碱亲核试剂带负电荷，产物就是中性的；如果亲核试剂是中性的，产物就是带正电荷的。
亲核细菌
还有一个可以影响SN2反应的变量是被进入的亲核试剂置换的基团的性质，即离开基团。因为离开基团在大多数SN2反应中被排出负电荷，所以最好的离开基团是那些在过渡态中最好地稳定负电荷的基团。离开基团的电荷稳定程度越大，过渡态的能量越低，反应越快。但是正如我们在[link]中看到的，最能稳定负电荷的基团也是最弱的碱基。因此，弱碱基如Cl-、Br-和甲磺酸根离子是好的离开基团，而强碱基如OH-和NH2-是差的离开基团。
离开集团
SN2反应的速率受到溶剂的强烈影响。质子溶剂——含有-OH或-NH基团的溶剂——通常对SN2反应最差，而极性非质子溶剂，极性但没有-OH或-NH基团，是最好的。
溶剂
四个变量（底物结构、亲核试剂、离开基团和溶剂）对SN2反应的影响总结在以下陈述和[link]的能量图中：
SN2反应特性综述
SN2反应的特点
m00125
SN1反应
m00126
根据哈蒙德假设（[link]），任何稳定高能中间体的因素也稳定了导致该中间体的过渡态。因为SN1反应中的限速步骤是底物自发的单分子解离以产生碳阳离子，所以每当形成稳定的碳阳离子中间体时，该反应就会受到青睐。碳阳离子中间体越稳定，SN1反应越快。
基板
我们在讨论SN2反应性时说过，最好的离开基团是那些最稳定的；也就是说，那些是强酸的共轭碱。SN1反应有相同的反应顺序，因为离开基团直接参与限速步骤。因此，SN1反应顺序是
离开集团
亲核试剂的性质在SN2反应中起着主要作用，但不影响SN1反应。因为SN1反应是通过一个速率限制步骤发生的，其中添加的亲核试剂没有任何部分，所以亲核试剂不能影响反应速率。例如，2-甲基-丙醇与HX的反应，无论X是Cl、Br还是I，都以相同的速率发生。此外，中性亲核试剂与带负电荷的亲核试剂一样有效，因此SN1反应经常发生在中性或酸性条件下。
亲核细菌
那么溶剂呢？溶剂在SN1反应中的作用与在SN2反应中的作用相同吗？答案既是肯定的，也是否定的。是的，溶剂对SN1反应有很大的影响，但不，对SN1和SN2反应影响的原因并不相同。SN2反应中的溶剂效应主要是由于亲核试剂*反应物*的稳定或失稳，而SN1反应中的溶剂效应主要是由于*过渡态*的稳定或失稳。
溶剂
四个变量（底物、离开基、亲核试剂和溶剂）对SN1反应的影响总结如下：
SN1反应特性综述
SN1反应的特点
m00127
生物取代反应
m00128
消除反应：扎伊采夫法则
m00129
E2反应与氘同位素效应
m00130
E2反应与环己烷构象
m00131
正如E2反应类似于SN2反应一样，SN1反应有一个密切的类似物，称为E1反应（用于消除，单分子）。E1反应可以如[link]所示进行配制，从2-氯-2-甲基丙烷中消除HCl。
E1反应
与涉及碳阳离子中间体的E1反应相反，E1cB反应是通过碳离子中间体进行的。在一个缓慢的限速步骤中，碱诱导的质子提取会产生阴离子，阴离子会排出相邻碳上的离开基。这种反应在具有不良离开基的底物中特别常见，例如-OH，从羰基中去除两个碳，如$\text{HOC-CH-C😍O}$。不良离开基不利于替代E1和E2的可能性，羰基通过阴离子中间体的共振稳定使相邻的氢异常酸化。我们将在**第22.5节**中看到羰基的酸化效果。
E1cB反应
E1和E1cB反应
m00132
生物消除反应
m00133
反应性总结：SN1、SN2、E1、E1cB和E2
卤代烷的反应：亲核取代和消除
m00134
为什么是这一章？
m00135
小分子的质谱：磁扇形仪器
m00136
解释质谱
m00137
醇在质谱仪中通过两条途径进行断裂：*α裂解*和*脱水*。在*α*-裂解途径中，最靠近羟基的C-C键被破坏，产生中性自由基和共振稳定的含氧阳离子。这种类型的断裂在[链接]中的2-戊醇光谱中可见。
酒类
质谱的*氮规则*说，具有奇数个氮原子的化合物具有奇数个分子量。该规则背后的逻辑来自氮是三价的，因此需要奇数个氢原子。分子中氮的存在通常是通过简单地观察其质谱来检测的。奇数分子离子通常意味着未知化合物有一个或三个氮原子，偶数分子离子通常意味着化合物有零个或两个氮原子。
胺
一些元素具有两种相同的同位素，这一事实使它们的质谱具有独特的外观。例如，氯以两种同位素35Cl和37Cl的形式存在，比例大致为3:1。在氯乙烷样品中，四分之三的分子含有35Cl原子，四分之一的分子含有37Cl原子。在氯乙烷的质谱中（[链接]我们看到*m*/*z*=64的分子离子（M）含有35Cl的离子和*m*/*z*=66的另一个峰，称为M+2峰，用于含有37Cl的离子。M：M+2的相对丰度之比约为3:1，反映了氯的同位素丰度。
卤化物
与羰基相距三个原子的碳上有氢的酮和醛经历了一种特征性的质谱裂解，称为麦克拉弗蒂重排。氢原子转移到羰基氧，α和β碳之间的C-C键断裂，产生中性烯烃片段。电荷保留在含氧片段中。
羰基化合物
一些常见官能团的质谱
m00138
生物化学中的质谱：飞行时间（TOF）仪器
m00139
光谱学和电磁波谱
m00140
红外光谱
m00141
解释红外光谱
m00142
烷烃的红外光谱相当缺乏信息，因为不存在官能团，所有吸收都是由于C-H和C-C键。烷烃C-H键在2850至2960 cm-1之间显示出强烈的吸收，饱和C-C键在800至1300 cm-1范围内显示出许多条带。由于大多数有机化合物含有饱和的类烷烃部分，大多数有机化合物具有这些特征性的红外吸收。C-H和C-C带在[link]中先前显示的三个光谱中清晰可见。
烷烃
烯烃表现出几种特征性的拉伸吸收。乙烯基=C-H键吸收3020至3100 cm-1，烯烃$\text{C😍C}$键通常在1650 cm-1附近吸收，尽管在某些情况下，当烯烃对称或几乎对称时，它们的峰可能相当小，难以看清。这两种吸收在[link]b的1-己烯光谱中可见。
烯烃
炔在2100至2260 cm-1处显示$\text{C😍C}$拉伸吸收，末端炔的吸收比内部炔的吸收强烈得多。末端炔，如1-己炔，在3300 cm-1（[链接]c）处也有一个特征性的$\text{😍C-H}$拉伸吸收。这个带对末端炔是诊断性的，因为它相当强烈，相当锋利。
炔
芳香化合物，如苯，在3030 cm-1处具有弱的C-H拉伸吸收，就在典型饱和C-H带的左侧。此外，它们在1660至2000 cm-1范围内具有一系列弱吸收，在1450至1600 cm-1区域具有一系列中等强度吸收。这些后一种吸收是由于整个环的复杂分子运动。苯衍生物的C-H平面外弯曲区域，在650至1000 cm-1之间，提供了关于环的取代模式的有价值的信息，就像它对烯烃的取代模式所做的那样（[链接]）。
芳香化合物
醇的O-H官能团很容易被发现。醇有一个在3400到3650厘米-1范围内的特征带，通常又宽又强。O-H基团之间的氢键是使吸光度如此之宽的原因。如果存在O-H拉伸，很难错过这个波段或将其与其他任何东西混淆。
酒类
胺的N-H官能团在红外光谱中也很容易被发现，在3300到3500cm-1范围内具有特征吸收。虽然醇吸收在相同的范围内，但N-H吸收带比O-H吸收带更锋利，强度更小。
胺
羰基官能团是所有红外吸收中最容易识别的，因为它们在1670到1780厘米-1范围内有尖锐、强烈的峰。最重要的是，在这个范围内吸收的确切位置通常可以用来识别羰基官能团的确切种类——醛、酮、酯等。
羰基化合物
一些常见官能团的红外光谱
结构测定：质谱和红外光谱
m00143
为什么是这一章？
m00144
核磁共振光谱
m00145
核磁共振吸收的性质
m00146
化学品转移
m00147
1H NMR光谱中的化学位移
m00148
1H NMR吸收的整合：质子计数
m00149
1H核磁共振谱中的自旋-自旋分裂
m00150
1H NMR光谱和质子当量
m00151
更复杂的自旋-自旋分裂模式
m00152
1H NMR光谱的用途
m00153
13C NMR光谱：信号平均和FT-NMR
m00154
13C NMR光谱的特点
m00155
DEPT 13C核磁共振光谱
m00156
13C NMR光谱的用途
结构测定：核磁共振光谱
m00170
为什么是这一章？
m00171
共轭双烯的稳定性：分子轨道理论
m00172
共轭二烯的亲电添加：烯丙基碳阳离子
m00173
反应的动力学与热力学控制
m00174
Diels-Alder环加成反应
m00175
Diels-Alder环加成反应发生得最快的条件是烯烃组分，称为二烯二烯（“二烯爱人”），具有吸电子取代基。因此，乙烯本身反应缓慢，但丙烯、丙烯酸乙酯、马来酸酐、苯醌、丙烯腈和类似化合物反应活性很高。还要注意，炔，如丙酸甲酯，可以充当Diels-Alder二烯。
《双叶菊》
正如二烯组分有某些限制因素影响其反应活性一样，共轭二烯组分也是如此。二烯必须采用所谓的*s*-cis构象，即关于*s*ingle键的“顺式”，才能进行Diels-Alder反应。只有在*s*-cis构象中，二烯中的碳1和4才足够接近，才能通过循环过渡态进行反应。
迪恩
Diels-Alder反应的特征
m00176
二烯聚合物：天然橡胶和合成橡胶
m00177
紫外光谱
m00178
解释紫外光谱：共轭效应
m00179
共轭、颜色和视觉化学
共轭化合物与紫外光谱
m00180
为什么是这一章？
m00181
芳香化合物命名
m00182
苯的结构与稳定性
m00183
芳香性和Hückel 4n+2规则
m00184
芳香离子
m00185
芳香杂环：吡啶和吡咯
m00186
多环芳族化合物
m00187
正如我们在红外光谱简介（[链接]）中看到的，芳香环在3030 cm-1处显示出特征性的C-H拉伸吸收，在红外光谱的1450~1600 cm-1范围内出现一系列峰，在3030 cm-1处的芳香C-H带一般强度较低，恰好出现在典型饱和C-H带的左侧。
红外光谱
芳香环可以通过紫外光谱检测到，因为它们含有共轭的*π*电子系统。一般来说，芳香化合物显示一系列波段，在205 nm附近有相当强烈的吸收，在255到275 nm范围内吸收不太强烈。这些波段在分子的紫外光谱中的存在是芳香环的肯定标志。[链接]显示苯的紫外光谱。
紫外光谱
芳香氢被环强烈脱皮，吸收在6.5到8.0之间 *δ. * 取代环上非当量芳香质子的自旋经常相互耦合，产生自旋-自旋分裂模式，可以识别环的取代。
核磁共振光谱
芳香化合物的光谱
苯和芳香性
m00188
为什么是这一章？
m00189
亲电芳香取代反应：溴化
m00190
氯和碘可以通过亲电取代反应引入芳香环，就像溴一样，但氟的反应性太强，直接氟化只能获得低产率的单氟芳香产物。相反，使用其他来源的“F+”，其中一个氟原子与一个带正电荷的氮结合。最常见的此类试剂之一是在三氟甲磺酸（TfOH）存在下的首字母缩略词F-TEDA-BF4。（你不需要知道F-TEDA的全名，它以Selectflor的名义出售。）
芳香卤化
芳香环通过与浓硝酸和硫酸的混合物反应而硝化。亲电体是硝基离子NO2+，它是由HNO3通过质子化和失水形成的。硝基离子与苯反应产生碳阳离子中间体，该中间体的H+损失产生中性替代产物硝基苯（[链接]）。
芳香硝化
芳香环可以通过与所谓的发烟硫酸（H2SO4和SO3的混合物）反应进行磺化。反应性亲电剂可以是${\text{HSO}}_{3}{}^{+}$ 或中性SO3，具体取决于反应条件，并且通过之前看到的溴化和硝化的相同两步机制进行取代（[链接]）。然而，请注意，磺化反应很容易可逆。它可以向前或向后发生，取决于反应条件。磺化在强酸中更受青睐，但在热的稀水酸中更受青睐。
芳香磺化
芳香环的直接羟基化产生羟基苯（a*苯酚*）是困难的，很少在实验室进行，但在生物途径中发生得更频繁。一个例子是*p*-羟基苯乙酸酯的羟基化得到3,4-二羟基苯乙酸酯。该反应由*p*-羟基苯乙酸酯-三羟基化酶催化，需要分子氧加上辅酶还原的黄素腺嘌呤二核苷酸，简称FADH2。
芳香羟基化
其他芳香取代物
m00191
芳香环的烷基化和酰基化：Frieddel-Craft反应
m00192
是什么让一个基团要么活化，要么失活？所有活化基团的共同特征是它们向环贡献电子，从而使环更富电子，稳定碳阳离子中间体，并降低其形成的活化能。相反，所有失活基团的共同特征是它们从环中提取电子，从而使环更贫电子，破坏碳阳离子中间体的稳定，并提高其形成的活化能。
激活和停用效果
感应和共振效应不仅解释了反应活性，也解释了亲电芳香取代的取向。以烷基为例，烷基具有给电子感应效应，是邻位和对位的导演。甲苯硝化的结果如[链接]所示。
正交和准定向活化剂：烷基
羟基、烷氧基和氨基也是邻位活化剂，但原因与烷基不同。如本节前面所述，羟基、烷氧基和氨基具有很强的给电子共振效应，超过了较弱的吸电子诱导效应。例如，当苯酚被硝化时，反应可以发生在-OH基团的邻位、间位或对位，从而产生[链接]中所示的碳阳离子中间体。邻位和对位中间体比间位中间体更稳定，因为它们有更多的共振形式，包括一种特别有利的形式，它允许通过取代基氧原子的给电子来稳定正电荷。元反应的中间体没有这种稳定性。
正交和准定向活化剂：OH和NH2
卤素失活是因为它们更强的吸电子诱导效应超过了它们较弱的给电子共振效应。尽管很弱，但是这种给电子共振效应只在邻位和对位感受到，而不是在间位（[链接]）。因此，卤素取代基可以像羟基和氨基取代基一样稳定邻位和对位反应中碳阳离子中间体的正电荷。然而，间中间体没有这种稳定性，因此形成得更慢。
正交和准定向钝化剂：卤素
对于偏导向取代基的影响，我们可以用同样的方法来解释邻位和对位的导联。例如，看看苯甲醛的硝化反应（[link]）。在三种可能的碳阳离子中间体中，偏中间体有三种有利的共振形式，而邻位和对位中间体只有两种。在邻位和对位中间体中，第三种共振形式是不利的，因为它将正电荷直接放在带有醛基的碳上，在那里，正电荷因与C=O基团的正极化碳原子的排斥相互作用而受到阻碍。因此，偏中间体比邻位和对位中间体更受欢迎，形成速度更快。
元定向去激活器
[link]中总结了亲电芳香取代中取代基的活化和导向作用。
亲电芳香取代中的取代基效应综述
亲电取代中的取代基效应
m00193
三取代苯：效应的加性
m00194
亲核芳香取代
m00195
苄
m00196
尽管苯环不饱和，但它对KMnO4等强氧化剂是惰性的，KMnO4会切割烯烃碳碳键（[link]）。然而，事实证明，芳香环的存在对烷基侧链的反应性有显著影响。这些侧链与氧化剂迅速反应并转化为羧基，-CO2H。净效应是烷基苯转化为苯甲酸，$\text{Ar-R}\\to\text{Ar}-{\text{CO}}_{2}\text{H}$。例如，丁苯被KMnO4水溶液氧化，生成苯甲酸。
烷基侧链的氧化
当烷基苯用*N*-溴代琥珀酰亚胺（NBS）处理时，苯基位置发生侧链溴化。例如，丙苯在过氧化苯甲酰（PhCO2）2存在下与NBS反应时，以97%的产率得到（1-溴代丙基）苯，作为自由基引发剂。溴化只发生在芳香环旁边的苯基位置，不会产生产物混合物。
烷基苯侧链的溴化
芳香化合物的氧化
m00197
正如芳香环通常对氧化惰性一样，它们在减少典型烯烃双键的条件下对催化氢化也惰性。因此，有可能在芳香环存在的情况下选择性地还原烯烃双键。例如，在室温和大气压下，使用钯催化剂将4-苯基-3-buten-2-one还原为4-苯基-2-Butanone。苯环和酮羰基都不会受到影响。
芳香环的催化加氢
与芳香环激活相邻的（苄基）C-H朝向氧化的方式相同，它也激活了一个苄羰基朝向还原。因此，芳香环的弗里德-克拉夫特酰化制备的芳基烷基酮可以通过钯催化剂上的催化氢化转化为烷基苯。例如，苯丙酮通过催化氢化还原成丙苯。因为弗里德-克拉夫特酰化随后还原的最终效果是制备伯烷基苯，这种两步反应序列使得规避与使用伯烷基卤化物直接弗里德-克拉夫特烷基化相关的碳阳离子重排问题成为可能（[链接]）。
芳基烷基酮的还原
芳香化合物的还原
m00198
多取代苯的合成
苯的化学：亲电芳香取代
m00199
为什么是这一章？
m00200
醇和酚的命名
m00201
醇和酚的性质
m00202
醇的制备：综述
m00203
醛易还原得伯醇，酮易还原得仲醇。
醛酮还原
羧酸和酯被还原成伯醇。
羧酸和酯的还原
羰基化合物中的醇：还原
m00204
羰基化合物中的醇：格氏反应
m00205
叔醇与HCl或HBr在0℃下通过SN1机制通过碳阳离子中间体发生反应。然而，伯醇和仲醇更耐酸，通过SN2机制用SOCl2或PBr3处理最好转化为卤化物。
醇转化为卤代烷
在吡啶溶液中，醇与*p*-甲苯磺酰氯（甲苯磺酰氯，*p*-TosCl）反应生成甲苯磺酰基烷基酯ROTos（[link]）。在该反应中，只有醇的O-H键被破坏；C-O键保持不变，因此如果氧附着在手性中心上，构型不会发生变化。所得的烷基甲苯磺酰基酯的行为很像烷基卤化物，经历SN1和SN2取代反应。
将醇类转化为Tosylates
在实验室和生物途径中，醇的第三个重要反应是脱水生成烯烃。由于反应的有用性，已经设计了许多方法来进行脱水。[链接]中讨论的酸催化反应是一种对叔醇特别有效的方法。例如，在四氢呋喃等溶剂中，用温暖的含水硫酸处理1-甲基环己醇会导致水分损失并形成1-甲基环己烯。
醇脱水制烯烃
醇与羧酸反应产生酯，这种反应在实验室和生物体中都很常见。在实验室里，如果使用强酸作为催化剂，反应可以在一个步骤中进行。然而，更常见的是，羧酸的反应性通过首先将其转化为羧酸氯化物来增强，然后与酒精反应。
醇转化为酯
醇的反应
m00206
醇的氧化
m00207
酒精保护
m00208
酚类化合物及其用途
m00209
羟基是亲电芳香取代反应中的强活化、邻位和对位取代基（[link]）。因此，酚类是亲电卤化、硝化、磺化和弗里德-克拉夫特反应的高活性底物。
亲电芳香取代反应
酚不会像醇那样发生氧化，因为它们在含羟基的碳上没有氢原子。相反，苯酚的氧化产生2,5-环己二烯-1,4-二酮或醌。许多不同的氧化剂会完成这种转变，但是亚硝基二磺酸钾[（KSO3）2NO]，称为弗雷米盐，经常被使用。
酚的氧化：醌
酚的反应
m00210
醇在1050 cm-1附近有很强的C-O拉伸吸收，在3300至3600 cm-1处有特征性的O-H拉伸吸收。O-H拉伸的确切位置取决于分子中氢键的程度。非缔合醇在3600 cm-1附近显示出相当急剧的吸收，而氢键醇在3300至3400 cm-1范围内显示出更广泛的吸收。在环己醇的红外光谱中，氢键羟基吸收出现在3350 cm-1处（[链接]）。
红外光谱
与典型的烷烃碳相比，与吸电子-OH基团结合的碳原子在13C核磁共振谱中以较低的场脱皮和吸收。大多数醇碳吸收范围在50到80*δ之间，*如环己醇的下图所示：
核磁共振光谱
正如[link]所指出的，醇在质谱仪中通过两种特征途径α裂解和脱水发生裂解。在α裂解途径中，最靠近羟基的C-C键被破坏，产生中性自由基和共振稳定的含氧阳离子。
质谱法
醇和酚的光谱
醇和酚
m00075
为什么是这一章？
m00074
醚的名称和性质
m00249
制备醚最常用的方法是威廉姆森醚合成法，其中醇盐离子在SN2反应中与伯卤代烷或甲磺酸盐反应。正如我们在[link]中看到的，醇盐离子通常是通过酒精与强碱（如氢化钠、NaH）反应制备的。
威廉姆森醚合成
我们在[link]中看到，烯烃在醋酸汞存在下与水反应，产生羟基汞化产物。随后用NaBH4处理会破坏C-Hg键，产生醇。当烯烃在醋酸汞或更好的三氟乙酸汞（CF3CO2）2Hg存在下用酒精处理时，也会发生类似的烷氧基汞化反应。通过与NaBH4反应进行脱汞，然后产生醚。最终结果是马尔科夫尼科夫将醇加到烯烃中。
烯烃的烷氧基汞化
准备醚
m00250
醚的反应：酸性裂解
m00251
环醚：环氧化物
m00252
环氧化物通过酸处理裂解，就像其他醚一样，但是由于环应变，在更温和的条件下裂解。正如我们在[链接]中看到的，室温下稀释的水酸足以促进环氧化物水解，得到1,2-二元醇，也称为*邻二元醇。*（单词*邻二元醇*的意思是“相邻的”，*乙二醇*是二醇。）环氧化物裂解是通过亲核试剂对质子化环氧化物的SN2样背面攻击发生的，得到反式-1,2-二醇作为产物。
酸催化环氧化物开孔
与其他醚不同，环氧化物环可以被碱基、亲核试剂以及酸裂解。尽管醚氧通常是SN2反应中较差的离开基（[链接]），但三元环的应变导致环氧化物在高温下与氢氧化物离子反应。
碱催化环氧化物开孔
环氧化物的反应：开环
m00253
皇冠醚
m00254
硫醇，也称为**硫醇**，是醇的硫类似物。它们的命名系统与醇相同，后缀-*thiol*代替-*ol。-SH基团本身被称为巯基。像醇一样，硫醇是弱酸性的；例如，CH3SH的p*K*a是10.3。然而，与醇不同，硫醇通常不会形成氢键，因为硫原子没有足够的电负性。
硫醇
硫化物是醚的硫类似物，正如硫醇是醇的硫类似物一样。硫化物的命名遵循用于醚的相同规则，简单化合物用*硫化物*代替*醚*，更复杂物质用*烷基硫代*代替*烷氧基*。
硫化物
硫醇和硫化物
m00255
醚很难通过红外光谱来识别。虽然它们在1050到1150 cm-1范围内显示出由于C-O单键拉伸而产生的吸收，但在同一范围内发生了许多其他种类的吸收。[链接]显示了乙醚的红外光谱，并识别了C-O拉伸。苯基烷基醚在1050和1250 cm-1处显示出两种强的C-O拉伸吸收。[链接]显示了苯甲醚的红外光谱。
红外光谱
靠近醚氧的碳上的氢从正常的烷烃共振前场移动，并在3.4到4.5*δ*区域显示1H NMR吸收。这种前场移动在[链接]所示的二丙基醚光谱中清晰可见。
核磁共振光谱
醚的光谱
醚和环氧化物；硫醇和硫化物
m00211
为什么是这一章？
m00212
醛酮命名
m00213
也许合成醛的最好方法是通过伯醇的氧化，正如我们在[链接]中看到的。反应通常在室温下使用二氯甲烷溶剂中的Dess-Martin高碘烷试剂进行：
制备醛
在很大程度上，酮的合成方法类似于醛的合成方法。仲醇被各种试剂氧化得到酮（[链接]）。氧化剂的选择取决于反应规模、成本和醇的酸或碱敏感性等因素。尽管铬酸（H2CrO4）在较早的工作中经常使用，但Dess-Martin高碘烷是一种常见的选择。
准备酮
醛酮命名
m00214
醛酮的氧化
m00215
醛酮的亲核加成反应
m00216
H2O的亲核加成：水合作用
m00217
HCN的亲核加成：氰醇的形成
m00218
我们在[link]中看到，无论是在实验室还是在生物体内，最常见的制备醇的方法都是通过羰基化合物的还原。醛用硼氢化钠（NaBH4）还原得到伯醇，酮类似地还原得到仲醇。
氢化物试剂的添加：还原
正如醛和酮与氢化物离子发生亲核加成反应生成醇一样，它们与格氏试剂亲核试剂R：-+MgX发生类似加成反应。醛在醚溶液中与格氏试剂反应生成仲醇，酮生成叔醇。
添加Grignard试剂，RMgX
氢化物和格氏试剂的亲核加成：醇的形成
m00219
胺的亲核加成：亚胺和烯胺的形成
m00220
肼的亲核加成：Wolff-Kishner反应
m00221
醇的亲核加成：缩醛形成
m00222
磷叶立德的亲核加成：Wittig反应
m00223
生物还原
m00224
伯胺和仲胺都加入 *α*,*β*-不饱和醛和酮，以产生*β*-氨基醛和酮，而不是替代亚胺。在典型的反应条件下，两种加成模式都迅速发生。但由于反应是可逆的，它们通常进行热力学控制而不是动力学控制（[链接]），因此获得更稳定的共轭加成产物往往完全排除了不太稳定的直接加成产物。
胺的共轭加成
水可以可逆地添加到 *α*,*β*-不饱和醛和酮中，产生*β*-羟基醛和酮，尽管平衡的位置通常有利于不饱和反应物而不是饱和加成物。 *α*,*β*-不饱和羧酸的相关添加发生在许多生物途径中，例如食物代谢的柠檬酸循环，其中*顺*-乌头酸通过向双键共轭加水转化为异柠檬酸盐。
共轭加水
烷基或其他有机基团与 *α*,*β*-不饱和酮（但不是醛）的共轭加成是更有用的1,4-加成反应之一，正如直接加成格氏试剂是更有用的1,2-加成之一。
烷基的共轭加成：有机铜反应
α，β-不饱和醛和酮的共轭亲核加成
m00225
醛和酮在1660至1770 cm-1的IR区域显示出强烈的$\text{C😍O}$键吸收，正如苯甲醛和环己酮的光谱所证明的那样（[link]）。此外，醛在2700-2760和2800-2860 cm-1之间显示出两种特征性的C-H吸收。这些吸收对于区分醛和酮很重要。在化合物具有众多饱和C-H基团的情况下，较高频率的吸收有时会被掩盖，但较低频率的峰值几乎总是可见的。
红外光谱
醛质子（RC**H**O）在1H核磁共振谱中吸收接近10*δ*，并且非常独特，因为在该区域没有其他吸收发生。醛质子与相邻碳上的质子显示自旋-自旋耦合，耦合常数*J*✅3 Hz。例如，乙醛在醛质子的9.79*δ*处显示四重奏，表明有三个质子邻近-CHO基团（[链接]）。
核磁共振光谱
如[link]中所述，在其γ (*γ*) 碳原子上带有氢原子的脂肪醛和酮经历了称为McLafferty重排的特征性质谱裂解，一个氢原子从*γ*碳转移到羰基氧，*α*和*β*碳之间的键断裂，产生中性烯烃片段，电荷保留在含氧片段中。
质谱法
醛酮光谱
醛和酮：亲核加成反应
m00229
为什么是这一章？
m00230
由开链烷烃衍生的简单羧酸通过将相应烷烃名称的末端-*e*替换为-*oic酸来系统命名。*-CO2H碳原子编号为C1。
羧酸，RCO2H
含有$\text{-C😍N}$官能团的化合物称为腈，可以经历一些类似于羧酸的化学过程。简单的开链腈是通过在烷烃名称后面加上-*腈*作为后缀来命名的，腈碳编号为C1。
腈，$\text{RC▽N}$
羧酸和腈的命名
m00231
羧酸的结构与性质
m00232
生物酸和Henderson-Hasselbalch方程
m00233
取代基对酸度的影响
m00234
羧酸可以通过我们将在第20.7节中讨论的机制从腈中用水酸或碱加热制备。由于腈本身通常是由伯卤或仲卤烷基与CN-的SN2反应制备的，氰化物置换和腈水解的两步序列是从卤烷基（$\text{RBr}\to\text{RC😍N}\to{\text{RCO}}_{2}\text{H}$）制备羧酸的好方法。请注意，产物酸比起始卤烷基多含一个碳。一个例子发生在非甾体抗炎药物布洛芬的商业合成路线中。（见第15章*化学问题*。）
腈水解
制备羧酸的另一种方法是格氏试剂与CO2反应生成金属羧酸，然后质子化得到羧酸。这种羧基化反应通常是通过格氏试剂的溶液鼓泡干燥的CO2气体流来进行的。在典型的亲核羰基加成反应中，有机卤化镁加入二氧化碳的$\text{C😍O}$键，然后在单独的步骤中加入盐酸水溶液对羧酸进行质子化，然后得到游离羧酸。例如：
Grignard试剂的羧基化
制备羧酸
m00235
羧酸的反应：概述
m00236
制备腈的最简单方法是CN-与伯卤或仲卤的SN2反应，如[链接]中所述。制备腈的另一种方法是通过伯酰胺RCONH2脱水。硫酰氯通常用于这种反应，尽管其他脱水剂如POCl3也起作用。
腈的制备
腈基团与羰基一样，具有强烈的极化，并具有亲电碳原子。因此，腈与亲核试剂反应产生*sp*2-杂交亚胺阴离子，其反应类似于通过对羰基的亲核加成形成*sp*3-杂交醇盐离子。
腈的反应
腈化学
m00237
羧酸具有两种特征性的红外吸收，这使得-CO2H基团很容易识别。羧基的O-H键在2500到3300 cm-1范围内产生非常宽的吸收。$\text{C😍O}$键显示1710到1760 cm-1之间的吸收。$\text{C😍O}$吸收的确切位置既取决于分子的结构，也取决于酸是游离的（单体）还是氢键的（二聚体）。游离羧基在1760 cm-1吸收，但更常见的二聚羧基吸收在以1710 cm-1为中心的宽带上。与其他含羰基的官能团一样，与烯烃或苯环的共轭将$\text{C😍O}$拉伸的频率降低了20到30 cm-1。
红外光谱
在13C NMR光谱中，羧基碳原子吸收在165至185*δ*范围内，芳香族和 *α*,*β*-不饱和酸在范围的上场端附近（165*δ*），饱和脂肪酸在前场端附近（185 *δ*). 腈碳吸收在范围115至130*δ*。
核磁共振光谱
羧酸和腈的光谱
羧酸和腈
m00238
为什么是这一章？
m00239
酸性卤化物是通过首先识别酰基，然后识别卤化物来命名的。如[链接]中所述和[链接]中所示，酰基名称来自羧酸名称，方法是将-*ic酸*或-*oic酸*替换为-*oyl，*或将-*羧酸*替换为-*羰基。然而，为了保持有趣，IUPAC认识到使用-*yl*而不是-*oyl*结尾的八个例外：甲酸（甲酰）、乙酸（乙酰）、丙酮（丙酰）、丁酸（丁酰）、草酸（草酰）、丙二酸（丙二酸）、琥珀酸（琥珀酸）和戊二酸（戊二酸）。
酸性卤化物，RCOX
未取代的一元羧酸的对称酸酐和二元羧酸的环酸酐通过将单词*酸*替换为*酸酐来命名。*
酸酐，RCO2COR*'*
酯的命名是通过首先识别附着在氧上的烷基，然后识别羧酸，以-*ic酸*结尾替换为-*ate。*
酯，RCO2R**
具有未取代-NH2基团的酰胺的命名方法是将-*酸*或-*酸*以-*酰胺结尾，*或将-*羧酸*以-*羧酰胺结尾。*
酰胺，RCONH2
硫代酯的命名与相应的酯类似。如果相关酯有一个通用名称，则在羧酸酯的名称中添加前缀*thio*-：例如，乙酸酯变为硫代乙酸酯。如果相关酯有一个系统名称，则-*oate*或-*carboxylate*结尾替换为-*thioate*或-*carbothioate：*丁酸酯变为丁硫酸酯，例如，环己羧酸酯变为环己硫酸酯。
硫酸酯，RCOSR*'*
酰基磷酸酯是通过引用酰基并添加*磷酸盐一词来命名的。*如果烷基附着在磷酸盐氧的其中一个上，则在酰基的名称之后进行识别。在生物化学中，酰基腺苷磷酸酯尤为常见。
酰基磷酸酯，RCO2PO32-和RCO2PO3R*'*-
羧酸衍生物命名
m00240
初始添加步骤和随后的消除步骤都可以影响亲核酰基取代反应的总体速率，但添加通常是速率限制步骤。因此，任何使羰基对亲核试剂更具反应性的因素都有利于取代过程。
羧酸衍生物的相对反应性
亲核酰基取代反应
m00241
在实验室中，羧酸通过氯化亚砜、SOCl2处理转化为酸性氯化物。
羧酸转化为酸性氯化物
酸酐可以从两个羧酸分子中通过加热去除1当量的水来衍生。然而，由于需要高温，通常只有乙酸酐是这样制备的。
羧酸转化为酸酐
也许羧酸最有用的反应是它们转化为酯。有许多方法可以实现这一点，包括我们在[链接]中看到的羧酸阴离子与伯卤代烷的SN2反应。
羧酸转化为酯
羧酸与胺直接反应很难制备酰胺，因为胺是将酸性羧基转化为非反应性羧酸阴离子的碱基。因此，必须用更好的非酸性离开基取代-OH，以进行亲核酰基取代。实际上，酰胺通常是通过用碳化二亚胺（$\text{R-N-C-N-R}$）活化羧酸来制备的，然后加入胺。二环己基碳化二亚胺（DCC）和1-乙基-3-（3-二甲氨基丙基碳化二亚胺（EDEC）是常用的。
羧酸转化为酰胺
我们在【链接】中说过，羧酸被LiAlH4还原得到伯醇，但当时我们推迟了对反应机理的讨论。事实上，还原是一个亲核酰基取代反应，其中-H取代-OH得到一个醛，该醛通过亲核加成进一步还原，产生伯醇。醛中间体比起始酸反应活性大得多，因此它立即反应，而不是孤立的。
羧酸转化为醇
通过亲核酰基取代将羧酸直接转化为酰基衍生物在生物化学中不会发生。与实验室一样，必须首先通过将-OH转化为更好的离开基来激活酸。这种激活通常在活生物体中通过酸与三磷酸腺苷（ATP）反应得到酰基腺苷磷酸酯，或*酰基腺苷酸酯，*一种结合羧酸和单磷酸腺苷（AMP，也称为腺苷酸）的混合酸酐来完成。例如，在脂肪的生物合成中，长链羧酸与ATP反应得到酰基腺苷酸酯，随后辅酶A中硫醇基的亲核酰基取代得到相应的酰基CoA（[链接]）。
羧酸的生物转化
羧酸的反应
m00242
酸性氯化物是由羧酸与氯化亚砜（SOCl2）反应制备的，正如我们在上一节中看到的。羧酸与三溴化磷（PBr3）的类似反应产生酸溴。
酸性卤化物的制备
卤代酸是羧酸衍生物中最具反应性的，可以通过亲核酰基取代机制转化为许多其他种类的化合物。卤素可以被-OH取代生成酸，被-OCOR取代生成酸酐，被-OR取代生成酯，被-NH2取代生成酰胺，或者被R取代生成酮。此外，卤代酸的还原生成伯醇，与格氏试剂反应生成叔醇。虽然我们将在本节中讨论的反应仅针对酸性氯化物进行说明，但其他卤代酸也发生了类似的过程。
酸性卤化物的反应
酸性卤化物化学
m00243
酸酐通常是通过氯化酸与羧酸阴离子的亲核酰基取代反应制备的，正如我们在上一节中看到的。对称和不对称酸酐都可以通过这种方式制备。
酸酐的制备
酸酐的化学性质与酸性氯化物相似，但酸酐的反应较慢。因此，酸酐与水反应生成酸，与醇反应生成酯，与胺反应生成酰胺，与LiAlH4反应生成伯醇。然而，通常只使用酯和酰胺形成反应。
酸酐的反应
酸酐化学
m00244
酯通常由羧酸通过已经讨论过的方法制备。因此，羧酸通过羧酸离子与伯卤代烷的SN2反应或在无机酸催化剂存在下羧酸与醇的费希尔酯化直接转化为酯。此外，酸性氯化物在碱存在下通过醇处理转化为酯（[链接]）。
酯的制备
酯经历我们在其他羧酸衍生物中看到的相同类型的反应，但是它们对亲核试剂的反应不如酸性氯化物或酸酐。它们所有的反应都适用于非环酯和环酯，称为内酯。
酯的反应
酯类化学
m00245
酰胺通常是由胺与酸氯反应制得的。氨、单取代胺和双取代胺都经历了这种反应。
酰胺的制备
酰胺的反应
酰胺化学
m00246
硫代酯和酰基磷酸酯的化学：生物羧酸衍生物
m00247
最著名的阶梯生长聚合物是杜邦公司的华莱士·卡罗瑟斯于1930年首次通过用二酸加热二胺制备的聚酰胺或尼龙。例如，尼龙66是通过己二酸（己二酸）与六亚甲基二胺（1,6-己二胺）在280℃下反应制备的。名称“66”表示二胺（前6个）和二酸（后6个）中的碳原子数。
聚酰胺（尼龙）
最普遍使用的聚酯是由对苯二甲酸二甲酯（1,4-苯二甲酸二甲酯）和乙二醇（1,2-乙二醇）反应制成的。该产品以涤纶的商标名用于制造服装纤维或轮胎帘线，以聚酯薄膜的商标名用于制造录音磁带。聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的拉伸强度几乎与钢相当。
聚酯
由于塑料经常被扔掉而不是回收利用，人们在开发可生物降解聚合物方面开展了大量工作，这些聚合物可以在垃圾填埋场被土壤微生物迅速分解。最常见的可生物降解聚合物包括聚乙醇酸（PGA）、聚乳酸（PLA）和聚羟基丁酸酯（PHB）。所有这些都是聚酯，因此它们的酯键容易水解。聚乙醇酸与聚乳酸的共聚物已经发现了特别广泛的用途。例如，聚乙醇酸与聚乳酸的90/10共聚物用于制造可吸收缝线。缝线在手术后90天内完全水解并被身体吸收。
缝合线和可生物降解聚合物
聚酰胺和聚酯：阶梯生长聚合物
m00248
所有含羰基的化合物在1650到1850厘米-1范围内都有强烈的红外吸收。如[链接]所示，吸收的确切位置提供了有关特定羰基种类的信息。为了比较，醛、酮和羧酸的红外吸收包括在表中，以及羧酸衍生物的值。
红外光谱
在1H NMR谱中，羰基旁边的碳上的氢略微脱皮并在2*δ*附近吸收，尽管羰基的确切同一性无法确定。[链接]显示了乙酸乙酯的1H NMR谱。
核磁共振光谱
羧酸衍生物的光谱
羧酸衍生物：亲核酰基取代反应
m00256
为什么是这一章？
m00257
酮-伊诺尔异动论
m00258
烯醇的反应性：α-取代反应
m00259
醛酮的α卤化反应
m00260
羧酸的α溴化
m00261
α氢原子的酸度：烯醇酸离子的形成
m00262
烯醇盐离子的反应性
m00263
最古老和最著名的羰基烷基化反应之一是丙二酸酯合成，这是一种从卤代烷制备羧酸的方法，同时将碳链延长两个原子。
丙二酸酯的合成
正如丙二酸酯合成将卤代烷转化为羧酸一样，乙酰乙酸酯合成将卤代烷转化为具有三个以上碳的甲基酮。
乙酰乙酸酯的合成
丙二酸酯合成和乙酰乙酸酯合成都很容易进行，因为它们涉及相对酸性的二羰基化合物。因此，乙醇中的乙醇钠可以用来制备必要的烯醇酯离子。然而，在许多情况下，也可以直接烷基化*单羰基化合物的*α*位置。需要一个坚固的、空间位阻的碱，如LDA，以便完全转化为烯醇酯离子，而不是亲核加成，并且必须使用非质子溶剂。
酮、酯和腈的直接烷基化
烷基化在生物化学中很少见，但并非未知。一个例子发生在抗生素吲哚霉素从吲哚丙酮酸酯的生物合成过程中，当碱基从*α*位置提取酸性氢，生成的烯醇化离子在*S*-腺苷甲硫氨酸的甲基上进行SN2烷基化反应（SAM；[链接]）。虽然在生物途径中谈论“烯醇化离子”中间体很方便，但它们不太可能在水性细胞环境中长期存在。相反，质子去除和烷基化可能基本上同时发生（[链接]）。
生物烷基化
烯酸根离子的烷基化
羰基α取代反应
m00272
为什么是这一章？
m00276
羰基缩合：羟醛反应
m00277
羰基缩合与α取代
m00278
醛醇产物的脱水：烯酮的合成
m00279
羟醛反应在合成中的应用
m00280
混合羟醛反应
m00281
分子内羟醛反应
m00282
克莱森缩合反应
m00283
混合克莱森冷凝液
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分子内Claisen缩合：Dieckmann环化
m00285
共轭羰基加成：迈克尔反应
m00286
羰基与烯胺的缩合反应：鹳烯胺反应
m00287
罗宾逊环状反应
m00288
醛缩醇反应发生在许多生物途径中，但在碳水化合物代谢中尤为常见，其中称为*醛缩酶*的酶催化酮烯酸根离子向醛中的添加。醛缩酶存在于所有生物中，有两种类型。I型醛缩酶主要发生在动物和高等植物中；II型醛缩酶主要发生在真菌和细菌中。两种类型的反应催化相同，但I型醛缩酶通过烯胺起作用，而II型醛缩酶需要金属离子（通常是Zn2+）作为路易斯酸，并通过烯酸根离子起作用。
生物羟醛反应
像醛醇反应一样，克莱森缩合也发生在大量的生物途径中。例如，在脂肪酸生物合成中，丙二酰ACP的脱羧（[链接]）产生的烯醇酸离子添加到另一个酰基的羰基上，另一个酰基通过硫酯键与合成酶结合。然后产生的四面体中间体排出合成酶，产生乙酰乙酰ACP。（缩写ACP代表酰基载体蛋白，它与酰基形成硫酯键。）
生物克莱森冷凝
一些生物羰基缩合反应
羰基缩合反应
m00273
为什么是这一章？
m00289
命名胺
m00290
胺的结构与性质
m00291
胺的碱性
m00292
芳香胺碱性
m00293
生物胺与亨德森-哈塞尔伯奇方程
m00294
我们已经在[link]和[link]中看到了胺是如何通过用LiAlH4还原腈和酰胺来制备的。SN2与CN-置换的两步序列随后还原，从而将卤代烷转化为具有额外碳原子的伯烷胺。酰胺还原将羧酸及其衍生物转化为具有相同碳原子数的胺。
腈、酰胺和硝基化合物的还原
氨和其他胺是SN2反应中良好的亲核剂。因此，烷基胺合成的最简单方法是氨的SN2烷基化或烷基胺与烷基卤化物的烷基化。如果使用氨，则产生伯胺；如果使用伯胺，则产生仲胺；以此类推。甚至叔胺与烷基卤化物快速反应，产生季铵盐，R4N+X-。
烷基卤化物的SN2反应
胺可以通过用氨或胺在还原剂存在下用醛或酮处理一步合成，这一过程称为还原胺化。例如，中枢神经系统兴奋剂苯丙胺是通过在镍催化剂上使用氢气与氨还原胺化制备的。在实验室中，通常使用NaBH4或相关的NaBH（OAc）3（OAc=乙酸酯）。
醛酮的还原胺化
通过Hofmann重排和Curtius重排，羧酸衍生物可以在损失一个碳原子的情况下转化为伯胺。虽然Hofmann重排涉及伯酰胺，Curtius重排涉及酰基叠氮，但两者都通过类似的机制进行。
霍夫曼和柯蒂斯重排
胺的合成
m00295
我们已经研究了胺的两种最常见的反应——烷基化和酰基化。正如我们在本章前面所看到的，伯胺、仲胺和叔胺可以通过与伯卤烷基反应进行烷基化。伯胺和仲胺的烷基化很难控制，通常会产生产物的混合物，但是叔胺被干净地烷基化，得到季铵盐。伯胺和仲胺（但不是叔胺）也可以通过与氯化酸或酸酐的亲核酰基取代反应进行酰基化，从而产生酰胺（[链接]和[链接]）。请注意，氮的过酰化不会发生，因为酰胺产物比起始胺亲核性低得多，反应活性也低得多。
烷基化和酰化
与醇一样，胺类也可以通过消除反应转化为烯烃。但是由于酰胺离子NH2-是一个非常差的离开基，它必须首先转化为一个更好的离开基。在霍夫曼消除反应中，胺通过与过量的碘甲烷反应完全甲基化，从而产生相应的季铵盐。然后，这种盐在与碱（通常是氧化银Ag2O）加热时进行消除，得到烯烃。例如，1-甲基戊胺被转化为1-己烯。
霍夫曼消除反应
胺的反应
m00296
在亲电芳香取代反应中，氨基具有强烈的活化性和邻位和对位导向性（[链接]）。氨基取代苯的这种高反应性有时可能是一个缺点，因为通常很难防止多取代。例如，苯胺与Br2的反应发生得很快，产生2,4,6-三溴产物。氨基的活化性如此之强，以至于不可能在单溴阶段停止。
亲电芳香取代
伯芳胺与亚硝酸HNO2反应，生成稳定的*烯二氮盐*，$\text{Ar-}\stackrel{+}{\text{N}}\text{･N}{0.2em}{0ex}}{\text{X}}^{-}$, 一个称为*重氮化*反应的过程。烷基胺也与亚硝酸反应，但相应的烷二氮产物反应非常活跃，无法分离。相反，它们会立即失去氮以产生碳阳离子。从烯二氮离子中类似地损失N2以产生芳基阳离子是不受阳离子不稳定性影响的。
重氮盐：Sandmeyer反应
阿雷尼重氮盐与苯酚和芳胺等活化芳香环发生偶联反应，产生颜色鲜艳的偶氮化合物，$\mathbf{\text{Ar-N=N-A}}{\mathbf{\text{r}}}^{\mathbf{\Prime}}$。
重氮偶联反应
芳香胺的反应
m00297
吡咯是最简单的五元不饱和杂环胺，通过在400℃的氧化铝催化剂上用氨处理呋喃获得。呋喃是吡咯的含氧类似物，是通过酸催化燕麦壳和玉米芯中的五碳糖脱水获得的。
吡咯和咪唑
吡啶是苯的含氮杂环类似物。与苯一样，吡啶是一种扁平的芳香族分子，键角为120°，C-C键长为139 pm，介于典型的单键和双键之间。五个碳原子和*sp*2-杂化氮原子各向芳香族六重体贡献一个*π*电子，孤对电子在环平面上占据一个*sp*2轨道（[link]）。
吡啶和嘧啶
正如我们在[link]中看到的，喹啉、异喹啉、吲哚和嘌呤是常见的多环杂环。前三个含有苯环和杂环芳香环，而嘌呤含有两个杂环连接在一起。这四种环系统在自然界中普遍存在，许多具有这些环的化合物具有明显的生理活性。例如，喹啉生物碱奎宁被广泛用作抗疟药；色氨酸是一种常见的氨基酸；嘌呤腺嘌呤是核酸的组成部分。
多环杂环
杂环胺
m00298
伯胺和仲胺可以通过IR光谱3300至3500 cm-1范围内的特征N-H拉伸吸收来识别。醇也在这个范围内吸收（[link]），但胺吸收带通常比羟基带更锋利，强度更小。伯胺从对称和不对称拉伸模式在大约3350和3450 cm-1处显示一对带，仲胺在3350 cm-1处显示单个带。仲胺在这个区域没有吸收，因为它们没有N-H键。[link]回顾了来自[link]的环己胺的IR光谱。
红外光谱
胺很难仅仅通过1H核磁共振光谱来识别，因为N-H氢往往表现为宽信号，而不与相邻的C-H氢有明显的耦合。与O-H吸收一样（[链接]），胺N-H吸收可以在很宽的范围内出现，最好通过向样品中添加少量D2O来识别。N-D交换成N-H，N-H信号从核磁共振光谱中消失。
核磁共振光谱
质谱的*氮规则*说，具有奇数个氮原子的化合物具有奇数个分子量。因此，分子中氮的存在只需通过观察其质谱即可检测到。奇数个分子离子通常意味着未知化合物具有一个或三个氮原子，而偶数个分子离子通常意味着化合物具有零个或两个氮原子。该规则背后的逻辑源于氮是三价的，因此需要奇数个氢原子。例如，吗啡的分子量为285 amu，分子量为C17H19NO3。
质谱法
胺的光谱
胺和杂环
m00274
为什么是这一章？
m00299
碳水化合物分类
m00300
代表碳水化合物立体化学：费希尔投影
m00301
D， L糖
m00302
阿尔多塞的配置
m00303
单糖的环状结构：异构体
m00304
单糖在许多化学反应中表现为简单的醇。例如，碳水化合物-OH基团可以转化为酯和醚，它们通常比游离糖更容易处理。由于单糖有许多羟基，它们通常溶于水，但不溶于乙醚等有机溶剂。它们也很难纯化，当水被去除时，有形成糖浆而不是晶体的趋势。然而，酯和乙醚衍生物可溶于有机溶剂，很容易纯化和结晶。
酯和醚的形成
我们在[link]中看到，用醇和酸催化剂处理半缩醛产生缩醛。
糖苷形成
在生物体中，碳水化合物不仅以游离形式存在，还通过其异常中心与其他分子如脂质（糖脂）或蛋白质（糖蛋白）相连。这些糖连接分子统称为*糖缀合物*，是细胞壁的组成部分，对不同细胞类型相互识别的机制至关重要。
生物酯形成：磷酸化
用NaBH4处理醛糖或酮糖将其还原为一种称为醛糖醇的多元醇。还原是通过存在于醛/酮$$半缩醛平衡中的开链形式的反应发生的。虽然在任何给定时间只有少量的开链形式存在，但这少量会减少，更多的是通过吡喃糖形式的打开产生的，额外的数量会减少，依此类推，直到整个样品发生反应。
单糖还原
像其他醛一样，醛很容易被氧化产生相应的羧酸，称为醛酸。Br2水溶液的缓冲溶液通常用于此目的。
单糖的氧化
碳水化合物化学的许多早期活动致力于解开单糖之间的立体化学关系。使用的最重要方法之一是*Kiliani-Fischer合成*，它导致醛糖链延长一个碳原子。起始糖的C1醛基变成链延长糖的C2，并添加一个新的C1碳。例如，通过Kiliani-Fischer合成，醛糖被转化为两种醛己糖。
链延长：Kiliani-Fischer合成
正如Kiliani-Fischer合成将醛糖链延长了一个碳，Wohl降解将醛糖链缩短了一个碳。Wohl降解几乎与Kiliani-Fischer序列完全相反。也就是说，醛糖羰基首先转化为腈，由此产生的氰醇在碱性条件下失去HCN——亲核加成反应的相反方向。
链缩短：Wohl退化
单糖的反应
m00305
八种基本单糖
m00306
双糖在一种糖的反常碳和另一种糖上任意位置的-OH基团之间含有糖苷缩醛键。第一种糖的C1和第二种糖的C4处的-OH之间的糖苷键特别常见。这种键称为1→4键。
麦芽糖和纤维二糖
乳糖是一种天然存在于人乳和牛奶中的双糖。它广泛用于烘焙和婴儿的商业牛奶配方。像麦芽糖和纤维二糖一样，乳糖是一种还原糖。它表现出突变性，是一种1→4-*β*-连接的糖苷。然而，与麦芽糖和纤维二糖不同，乳糖含有两种不同的单糖——D-葡萄糖和D-半乳糖——由半乳糖C1和葡萄糖C4之间的*β*糖苷键连接。
乳糖
蔗糖，或者说普通的食糖，可能是世界上储量最丰富的纯有机化学物质，无论是来自甘蔗（按重量计算为20%蔗糖）还是甜菜（按重量计算为15%），无论是生的还是精制的，所有的食糖都是蔗糖。
蔗糖
双糖
m00307
纤维素由数千个D-葡萄糖单元组成，它们像纤维二糖一样由1→4-*β*-糖苷键连接。然后不同的纤维素分子相互作用，形成由氢键连接在一起的大聚集结构。
纤维素
马铃薯、玉米和谷类谷物中含有大量的*淀粉，*淀粉是一种葡萄糖聚合物，其中单糖单元通过1→4-*α*-糖苷键连接，就像麦芽糖中的糖苷键一样。淀粉可以分为两部分：直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉约占淀粉重量的20%，由数百个葡萄糖分子通过1→4-*α*-糖苷键连接在一起组成。
淀粉和糖原
由于多糖具有许多类似反应性的-OH基团，其结构非常复杂，以至于它们的实验室合成长期以来一直是一个特别困难的问题。然而，最近设计了几种方法，大大简化了这个问题。这些方法之一是*糖组装法*。
多糖合成
多糖及其合成
m00308
其他一些重要的碳水化合物
生物分子：碳水化合物
m00275
为什么是这一章？
m00318
氨基酸的结构
m00319
氨基酸和Henderson-Hasselbalch方程：等电点
m00320
制备*α*-氨基酸的更一般的方法是*氨基丙二酸酯合成，*丙二酸酯合成的直接延伸（[link]）。反应开始于乙酰氨基丙二酸二乙酯通过碱处理转化为烯醇离子，然后与伯卤烷基SN2烷基化。当烷基化产物用水酸加热时，酰胺保护基团和酯都发生水解，然后发生脱羧反应以产生*α*-氨基酸。例如，天门冬氨酸可以由溴乙酸乙酯制备，BrCH2CO2Et：
氨基丙二酸酯的合成
另一种合成*α*-氨基酸的方法是将*α*-酮酸与氨和还原剂还原胺化。例如，丙氨酸是在NaBH4存在下用氨处理丙酮酸制备的。如[链接]所述，反应通过形成中间体亚胺进行，中间体亚胺随后被还原。
*α*-酮酸的还原胺化
用上述方法中的任何一种从非手性前体合成*α*-氨基酸都会产生外消旋混合物，其中含有等量的*S*和*R*对映体。然而，要在实验室合成天然蛋白质中使用氨基酸，必须获得纯的*S*对映体。
对映选择性合成
氨基酸的合成
m00321
肽和蛋白质
m00322
多肽的氨基酸分析
m00323
多肽测序：Edman降解
m00324
多肽合成
m00325
多肽自动合成：Merrifield固相法
m00326
蛋白质结构
m00327
酶和辅酶
m00328
酶是如何工作的？柠檬酸合酶
生物分子：氨基酸、肽和蛋白质
m00264
为什么是这一章？
m00265
蜡、脂肪和油
m00266
香皂
m00267
磷脂
m00268
前列腺素和其他类二十烷
m00269
如[link]所示，甲羟戊酸途径开始于乙酸转化为乙酰辅酶A，然后克莱森缩合产生乙酰乙酰辅酶A。第二个羰基缩合反应与第三个乙酰辅酶A分子，这是一个类似醛醇的过程，然后产生六碳化合物3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A，它被还原成甲羟戊酸。磷酸化，然后损失CO2和磷酸根离子，完成了这个过程。
甲羟戊酸生成异戊烯基二磷酸的途径
异戊烯基二磷酸酯（IPP）转化为萜类化合物始于其异构化为二甲基烯丙基二磷酸酯，简称DMAPP，以前称为二甲基烯丙基焦磷酸酯。这两个C5组成部分然后结合形成C10单元香叶基二磷酸酯（GPP）。相应的醇香叶醇本身就是一种芳香的萜类化合物，存在于玫瑰油中。
二磷酸异戊烯酯转化为萜类化合物
萜类
m00270
在人类中，大多数类固醇起到荷尔蒙的作用，即由内分泌腺分泌并通过血液传递到靶组织的化学信使。类固醇激素有两大类：*性激素*，控制成熟、组织生长和生殖，*肾上腺皮质激素*，调节各种代谢过程。
类固醇激素
睾酮和雄酮是两种最重要的男性性激素，或称雄激素。雄激素负责青春期男性第二性征的发展，并促进组织和肌肉生长。两者都是由胆固醇在睾丸中合成的。雄激素二酮是另一种次要激素，因其被杰出运动员使用而受到特别关注。
性激素
类固醇
m00271
甾体的生物合成
生物分子：脂类
m00309
为什么是这一章？
m00310
核苷酸和核酸
m00311
DNA中的碱基配对
m00312
DNA的复制
m00313
DNA转录
m00314
RNA的翻译：蛋白质生物合成
m00315
DNA测序
m00316
DNA合成
m00317
聚合酶链反应
生物分子：核酸
m00329
为什么是这一章？
m00330
新陈代谢和生化能量概述
m00331
三酰甘油的分解代谢：甘油的命运
m00332
三酰甘油的分解代谢：β-氧化
m00333
脂肪酸的生物合成
m00334
碳水化合物的分解代谢：糖酵解
m00335
丙酮酸转化为乙酰辅酶A
m00336
柠檬酸循环
m00337
碳水化合物生物合成：糖异生
m00338
脱氨基通常通过氨基酸的-NH2基团与*α*-酮戊二酸的酮基交换的转氨基反应来完成，形成新的*α*-酮酸加谷氨酸。整个过程分为两部分，由氨基转移酶催化，并涉及辅酶吡啶醛磷酸酯的参与，简称PLP，吡啶醇（维生素B6）的衍生物。氨基转移酶对氨基酸的特异性不同，但机制保持不变。
转氨酶
随着PLP加上*α*-氨基酸现在转化为PMP加上*α*-酮酸，PMP必须转化回PLP以完成催化循环。转换发生在另一个转胺反应中，这个反应发生在PMP和*α*-酮酸之间，通常是*α*-酮戊二酸。产物是PLP加谷氨酸，其机理与[link]所示完全相反。也就是说，PMP和*α*-酮戊二酸产生亚胺；PMP-*α*-酮戊二酸亚胺经历$\text{C}\text{}\text{N}$键的互变异构，得到PLP-谷氨酸亚胺；PLP-谷氨酸亚胺在过渡过程中与酶上的赖氨酸残基反应，产生PLP-酶亚胺加谷氨酸。
从PMP再生PLP
蛋白质的分解代谢：脱氨作用
m00339
关于生物化学的一些结论
代谢途径的有机化学
m00340
为什么是这一章？
m00341
共轭Pi体系的分子轨道
m00342
电循环反应
m00343
热电循环反应的立体化学
m00344
光化学电循环反应
m00345
环加成反应
m00346
环加成物的立体化学
m00347
对偶重排
m00348
Sigmatropic重排的一些例子
m00349
周环反应规则总结
轨道和有机化学：周环反应
m00350
为什么是这一章？
m00351
链生长聚合物
m00352
聚合的立体化学：Ziegler-Natta催化剂
m00353
共聚物
m00354
聚碳酸酯类似于聚酯，但它们的羰基与两个-OR基团相连，[$\text{O}\text{😍}\text{C}{\左（\text{OR}\右）}_{2}$]。例如，Lexan是一种由碳酸二苯酯和一种称为双酚A的二苯酚制备的聚碳酸酯。Lexan具有异常高的冲击强度，因此在机械外壳、电话、自行车安全帽和防弹玻璃中很有价值。
聚碳酸酯
氨基甲酸酯是一种含羰基的官能团，其中羰基碳与-OR基团和-NR2基团结合。因此，氨基甲酸酯介于碳酸盐和脲之间。
聚氨酯
步进生长聚合物
m00355
烯烃复分解聚合
m00356
分子内烯烃复分解
m00357
聚合物结构与物理性能
合成聚合物
m00016
尽管一个多功能有机分子可能包含几个不同的官能团，但为了命名的目的，我们必须只选择一个后缀。使用两个后缀是不正确的。因此，酮类酯**1**必须命名为带有-*one*后缀的酮或带有-*oate*后缀的酯，但它不能命名为-*onoate。*类似地，氨基醇**2**必须命名为醇（-*ol*）或胺（-*胺*），但它不能命名为-*ollam*或-*aminol。*
名称第1部分。后缀：功能组优先级
多官能有机化合物的母体或碱基名称通常很容易识别。如果最高优先级的主基团是一条开放链的一部分，则母体名称是包含最多主基团的最长链的名称。例如，化合物**6**和**7**是异构醛酰胺，必须根据[链接]将其命名为酰胺而不是醛。化合物**6**中最长的链有六个碳，物质被命名为5-甲基-6-oxohexanamide。化合物**7**也有六个碳的链，但包含两个主官能团的最长链只有四个碳。因此，化合物**7**被命名为4-氧代-3-丙基丁烷酰胺。
名称第2部分。父级：选择主链或环
确定了母体名称和后缀后，下一步就是识别母体链或环上的所有取代基并给出数字或*定位器*。取代基包括除后缀中引用的以外的所有烷基和所有官能团。例如，化合物**12**包含三种不同的官能团（羧基、酮基和双键）。因为羧基优先级最高，而包含官能团的最长链有七个碳，化合物**12**是庚酸。此外，母体链有一个酮（氧）取代基和三个甲基。从靠近最高优先级官能团的末端开始编号，得到名称（*E*）-2,5,5-三甲基-4-oxo-2-庚酸。回头看看我们命名的其他一些化合物，看看前缀和定位器是如何分配的其他例子。
命名第3部分和第4部分。前缀和位置
建立名称部分后，可以写出整个名称。适用于几个附加规则：
写名字
可以在ACD Labs（2023年5月访问）和以下参考资料中在线找到对有机命名规则的进一步解释：
附加阅读
多官能有机化合物命名法
m00030
某些有机化合物的酸度常数
m00226
词汇表
m00228
周期表