有机化合物分子结构

1.有机化合物构造式的表示方法

有机化学中，组成分子的各原子按照一定的次序和方式互相结合。分子中的这种原子间的相互化学关系叫作化学结构。分子中各原子的连接次序和方式的化学式叫作构造式。有机化合物分子结构的表示方法很多：用两个小黑点表示一对共用电子的分子结构叫作电子式；用一根短线表示共价键的分子结构叫作结构式；为了书写方便，常省略结构式中的表示单键的短线，这种分子结构表示叫作结构简式。例如：

书写结构式或结构简式的基本要求是：准确地表示出分子中原子的连接顺序和方式。由于结构式书写烦琐，所以写化学反应式的时候，总是用结构简式。在写结构简式时，双键和三键都不能省略。在链状结构中，单键可以省略；在环状结构中，单键也不能省略。一种结构简式只能代表一种结构，不应误会为其他结构。如C4H10就有两种不同结构：（CH3）2CHCH3和CH3CH2CH2CH3，书写结构简式时，不能笼统地写成C4H10。

构造式也可以用更简化的键线式表示，碳和氢原子都不必标出，一般只将每条线画成一定角度，键线的端点或键线的交点即为碳原子。碳原子如果与氢以外的其他原子相连，则应将其他原子标明。例如：

2.有机化合物立体结构的表示方法

实际上，有机化合物的分子中只有少数的分子是呈直线型结构或平面结构，绝大多数有机化合物分子是立体排布的。分子中原子的空间排布叫作分子构型。研究有机化合物分子的结构，不仅要了解分子的构造，而且要了解分子的立体构型，即“结构”包含构造和构型两个含义。

图0-5 一氯甲烷的分子模型

（a）球棍模型；（b）比例模型

为了便于理解和研究有机化合物的分子结构，常使用分子模型。常见的模型有球棍模型和比例模型两种。球棍模型以球代表原子或原子团，以棍代表共价键，形象、方便。比例模型按原子半径和键长的比例制作。例如，一氯甲烷的分子模型如图0-5所示。

另外，在平面内表示有机化合物的立体结构也常用楔形式（又称为伞形式）、透视式、纽曼（Newman）投影式和费歇尔（Fischer）投影式。例如：

这几种表达形式在以后的章节中将详细讲述。

3.结构上的特点

有机物结构上的特点可以概括为组成简单、数目众多、结构复杂。目前人类已经发现和合成了超过3600万种有机物，而且每年还在以数十万的数目增加，组成这些有机化合物的元素除碳外，常常还含有氢、氧、氮、硫、磷、卤素等为数不多的几种元素。但造成其数目众多的主要原因就是同分异构现象普遍存在于有机化合物当中。所谓同分异构，是指具有相同的分子式而结构不同的化合物。同分异构一般分为构造异构和立体异构两大类。构造异构指分子中原子的连接方式和顺序不同；立体异构指分子的构造相同而原子或基团在空间的排布方式不同。各种异构现象将在有关章节中介绍。