結(jié)構(gòu)式是表示用元素符號(hào)和短線表示化合物(或單質(zhì))分子中原子的排列和結(jié)合方式的式子,是一種簡單描述分子結(jié)構(gòu)的方法。結(jié)構(gòu)式不同而化學(xué)式相同不一定是同一種物質(zhì),其性質(zhì)也往往不一樣。物具有相同分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象,叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象;具有相同分子式而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體。
簡介
結(jié)構(gòu)式是表示用元素符號(hào)和短線表示化合物(或單質(zhì))分子中原子的排列和結(jié)合方式的化學(xué)組成式。是一種簡單描述分子結(jié)構(gòu)的方法。
區(qū)別
分子式與同分異構(gòu)體區(qū)別
分子式(molecular 公式)是用元素符號(hào)表示物質(zhì)(單質(zhì)、化合物)分子的組成及相對(duì)分子質(zhì)量的化學(xué)式。
分子式和最簡式不同,對(duì)化合物來說,它們的分子式是最簡式的整數(shù)倍,或者說相對(duì)分子質(zhì)量是最簡式式量的整數(shù)倍。僅當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量和最簡式式量相同時(shí),最簡式才和分子式相同,這時(shí)最簡式就是分子式。
當(dāng)分子式相同時(shí),也有可能不是一種物質(zhì),它們有可能是同分異構(gòu)體。
同分異構(gòu)體與結(jié)構(gòu)式區(qū)別
化學(xué)上,同分異構(gòu)體是一種有相同化學(xué)式,有同樣的化學(xué)鍵而有不同的原子排列的化合物。簡單地說,化合
物具有相同分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象,叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象;具有相同分子式而結(jié)構(gòu)不同的化合物互為同分異構(gòu)體。很多同分異構(gòu)體有相似的性質(zhì)。
同分異構(gòu)體又稱同分異構(gòu)物。在化學(xué)中,是指有著相同分子式的分子;各原子間的化學(xué)鍵也常常是相同的;但是原子的排列卻是不同的。也就是說,它們有著不同的“結(jié)構(gòu)式”。許多同分異構(gòu)體有著相同或相似的化學(xué)性質(zhì)。同分異構(gòu)現(xiàn)象是有機(jī)化合物種類繁多數(shù)量巨大的原因之一。
同分異構(gòu)體的組成和分子量完全相同而分子的結(jié)構(gòu)不同、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)也不相同。
注意事項(xiàng)
表示有機(jī)化合物一般用結(jié)構(gòu)簡式,通常省去碳?xì)滏I,有時(shí)也省去碳碳單鍵,用折線表示。
定義
化學(xué)式是用元素符號(hào)表示物質(zhì)組成的式子。化學(xué)式是實(shí)驗(yàn)式、分子式、結(jié)構(gòu)式、示性式的統(tǒng)稱。如甲烷的分子結(jié)構(gòu)式可以表示為———————————→
結(jié)構(gòu)式用“-”、“=”、“≡”分別表示1、2、3對(duì)共用電子;用“→”表示1對(duì)配位電子,態(tài)射符號(hào)左方是提供孤對(duì)電子的一方,右方是具有空軌道、接受電子的一方。
方法
確定一個(gè)化合物的結(jié)構(gòu)是一件相當(dāng)艱巨而有意義的工作。測定有機(jī)化合物的方法有化學(xué)方法和物理方法。化學(xué)方法是把分子打成“碎片”,然后再從它們的結(jié)構(gòu)去推測原來分子是如何由“碎片”拼湊起來的。這是人類用宏觀的手段以窺測微觀的分子世界。50年代前只用化學(xué)方法確定結(jié)構(gòu)確實(shí)是較困難的。例如,很出名的麻醉藥東莨菪堿,是由植物曼陀丹中分離出來的一種生物堿,早在1892年就分離得到,并且確定其分子式為CHON。但它的結(jié)構(gòu)式直到1951年才肯定下來。按照現(xiàn)在水平來看,這個(gè)結(jié)構(gòu)并不太復(fù)雜。近年來,應(yīng)用現(xiàn)代物理方法如X衍射、各種光譜法、核磁共振譜和質(zhì)譜等,能夠準(zhǔn)確、迅速地確定有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu),大大豐富了鑒定有機(jī)化合物的手段,明顯地提高了確定結(jié)構(gòu)的水平。
分子結(jié)構(gòu)包括了分子的構(gòu)造、構(gòu)型和構(gòu)象。構(gòu)造是分子中原子成鍵的順序和鍵性.以前叫做結(jié)構(gòu),根據(jù)國際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)的建議改為“構(gòu)造”。表示化合物的化學(xué)式叫做構(gòu)造式。
由于有機(jī)化合物中存在著同分異構(gòu)現(xiàn)象,因此一個(gè)分子式可能代表兩種或兩種以上具有不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。在這種情況下,知道了某一物質(zhì)的分子式,常常可利用該物質(zhì)的特殊性質(zhì),通過定性或定量實(shí)驗(yàn)來確定其結(jié)構(gòu)式。
結(jié)構(gòu)式不同而化學(xué)式相同不一定是同一種物質(zhì),其性質(zhì)也往往不一樣。比如各種有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體,化學(xué)式相同,但是結(jié)構(gòu)式不一樣,就顯示出性質(zhì)的差異。更不必說相同化學(xué)式的不同類物質(zhì),比如二甲醚和乙醇的分子式均為CHO,但其結(jié)構(gòu)不同。
輸入工具
隨著計(jì)算機(jī)的普及,現(xiàn)代化學(xué)化工行業(yè)中有機(jī)物結(jié)構(gòu)式的輸入成為一大難題。現(xiàn)有的鍵盤、輸入法中無法完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)式的錄入。行業(yè)人員主要是通過專業(yè)的軟件進(jìn)行電腦輸入:
1.化學(xué)語言編排軟件
該軟件較為簡單,通過龐大的數(shù)據(jù)庫收錄了化學(xué)學(xué)科中經(jīng)常用到的結(jié)構(gòu)組成部分,用戶可直接點(diǎn)擊完成所需結(jié)構(gòu)式、分子式等的錄入,同時(shí)可將書寫的結(jié)構(gòu)式方便導(dǎo)入到常用格式的文檔中。操作簡單,在業(yè)界應(yīng)用較為廣泛。
2.化學(xué)金牌
利用Word中宏的功能,完成簡單分子式的輸入,對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)式較難實(shí)現(xiàn)。
3.ChemOffice
由國外推出的一款化學(xué)專業(yè)軟件,可完成各種分子式、結(jié)構(gòu)式等的輸入,功能齊全。
4.ChemDraw Std 14
產(chǎn)品介紹:
化學(xué)家可以利用ChemDraw準(zhǔn)確處理和描繪有機(jī)材料、金屬有機(jī)化學(xué)、聚合材料和生物聚合物(包括氨基酸、肽、脫氧核糖核酸 及 核糖核酸 序列等),以及處理立體化學(xué)等高級(jí)形式。
化學(xué)家通過ChemDraw能夠預(yù)先識(shí)別可能具有所需屬性的化合物,再進(jìn)行實(shí)際合成,從而達(dá)到節(jié)省時(shí)間和降低成本的目的。
ChemDraw可以預(yù)測化合物屬性、光譜數(shù)據(jù)、IUPAC命名以及計(jì)算反應(yīng)計(jì)量,節(jié)省研究時(shí)間的同時(shí)提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
這套功能強(qiáng)大的工具可以處理子結(jié)構(gòu)查詢類型(例如可變附著點(diǎn)、R 基團(tuán)、環(huán)/鏈大小、原子/鍵/環(huán)類型和通用原子),無論化合物在商用、公共或內(nèi)部數(shù)據(jù)庫中以何種方式進(jìn)行存儲(chǔ),均可實(shí)現(xiàn)快速檢索。
ChemDraw是全球領(lǐng)先的科學(xué)繪圖工具。它不僅使用簡便、輸出質(zhì)量高,并且結(jié)合了強(qiáng)大的化學(xué)智能技術(shù),集成ChemOffice套件和許多第三方產(chǎn)品,受到成千上萬用戶的喜愛。
ChemDraw包括一些可選組件:STATISTICA Base,用于更詳細(xì)的數(shù)值分析;MNova Lite,用于快速處理NMR數(shù)據(jù);化學(xué)腳本語言ChemScrip,用于將結(jié)構(gòu)相關(guān)的過程自動(dòng)化以及關(guān)聯(lián)其它應(yīng)用程序。
ChemDraw為化學(xué)家提供一套完整易用的繪圖解決方案,包括繪制化學(xué)結(jié)構(gòu)及反應(yīng)式,并且可以獲得相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)、系統(tǒng)命名及光譜數(shù)據(jù)。
5.意義
利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)繪制是化學(xué)學(xué)科信息化和信息處理包括結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)、檢索、計(jì)算和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。對(duì)于化學(xué)教育和教學(xué)來說.使用化學(xué)結(jié)構(gòu)式特別是三維結(jié)構(gòu),不但更加形象直觀,而且是幫助學(xué)生建立“宏觀一微觀一符號(hào)”三重表征思維的有效手段。
參考資料 >