有机化学基础

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前言

我是背着高中课本和不务正业地抄的化学式写的，可能有错，所以欢迎指正。

正文

前置知识：初中（无机）化学。

一、电子排布

原子的质子（\texttt{proton}）和电子（\texttt{electron}）应该一样多，不然就成了离子（\texttt{ion}）了。
质子间的库仑斥力让原子核不稳定，所以有中子（\texttt{neuron}）来维护。
电子在原子核周围运行，它的运行规律遵循波函数。
波函数是描述电子在核外出现概率的函数。
波函数出现极大值的位置就是通常的轨道。
轨道的性质如下表（仅现有的）：
主量子数（能级数）		 角量子数（层编号） 名称 最大电子数 轨道数（磁量子数上限）
1,2,...7 1 1s,2s,...7s 2(4\times1-2) 1(2\times1-1)
2,3,...7 2 2p,3p,...7p 6(4\times2-2) 2(2\times2-1)
3,4,...7 3 3d,4d,...7d 10(4\times3-2) 3(2\times3-1)
4,5,...7 4 4f,5f,...6f 14(4\times4-2) 4(2\times4-1)

每个轨道仅可以容纳2 个自旋相反的电子；同一层的电子会优先填入不同的轨道且自旋平行。
轨道容纳的电子数标在右上角。
如：

\texttt{2p}^\texttt2

电子一般按以下顺序排布：

\texttt{2s→2p→}\\ \texttt{3s→3p→}\\ \texttt{4s→3d→4p→}\\ \texttt{5s→4d→5p→}\\ \texttt{6s→4f→5d→6p→}\\ \texttt{7s→5f→6d→7p→}\\ \texttt{\dots}

但是，使某些层全满、半满或全空的排布可能更稳定。
电子排布式按层级书写，如：

\texttt{Li 1s}^\texttt2\texttt{ 2s}^\texttt1

稀有气体（0 族元素）\texttt s 层与 \texttt p 层（氦没有）是满的（8 电子稳定结构），在书写时可直接当作原子实整体书写，如：

\texttt{Li \color{red}[He]\color{black} 2s}^\texttt1

二、共价键

碳的电子排布式是：

\texttt{[He] 2s}^\texttt2\texttt{ 2p}^\texttt{2}

这种排布式使它差 4 个电子形成 8 电子稳定结构，所以它会与其它原子形成共价键共用电子，以稳定。
如图是二氧化碳（大致是这样）：

图中红圆为氧，黑圆为碳，小圆为电子。（同时在两条轨道上的就是共用电子）
注：虽然一般认为碳显正四价，但图中键的共价性更明显

三、基团

很简单，就是一团原子，如羟基：

单原子不叫基团；氢原子不算另加上去的，在命名时不说。

四、碳骨架及其命名

碳之间能形成多样的化学键：
:::align{center}

\texttt{C-C C=C C≡C}

单键 ~ 双键 ~ 三键
::: 碳通过键连接起来，就形成了碳骨架。
如：

图中黑圆为碳，红线为共价键。
碳骨架中最长的碳链叫主链。若有环，还要比较最大环与最长链。图中主链已经圈出：

主链长度不超过 10 的以天干命名，超过的用汉语数字。 如，上图的主链叫“丁……”
主链最靠近基团的一端叫 1- 碳。
若主链上有双、三键，就叫烯或炔，位置是该键两端碳较小的编号。
基团亦按主链命名方式命名，在前面加上“-x-”，x 为它所连的主链碳序号。
如上图，如果把缺的地方用氢补齐，那么上图应叫：
2，3-二甲基-丁-2-烯
唯一的名字一般省略数字与连接线。

习题 1

给下列有机物命名。

参考答案：
1 .乙烯

  1. 丙烷
    3.2- 甲基 - 丙烷（俗名：异丁烷）

    五、环的命名

    几乎和链一样，只在前面加一个“环”。 特别地，杂环与并环如下：
    杂环直接写“-i-X 杂 -”，i为位置，X 为所杂元素。
    并环，从小到大遍历每个环，计算未共用碳个数，用点隔开，再放到中括号里，用 0 补齐 3 个。
    如：
    环 \texttt{[2.3.0]} 庚烷

    六、关于药物的东拉西扯

    小时候经常生病。抄了很多化学式，比如这些。
    头孢克肟：

    金刚烷胺：

    NAD^{+}：

    结语

    恭喜你学会了有机化学基础~~