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有机化学 第二章 ④支链上有取代基，则从和主链相连的碳原子开始将支链碳依次编号，并将取代基位号、名称及支链名写在括号内。 4、 其他烷烃的卤代 若含氢键： 熔点： 溶解性 五、化学性质 总体特点 （１）稳定：对强酸，强碱，强氧化剂，强还原 剂都不发生反应。 （２）烷烃的多数反应都是通过自由基机理进行。 同系列中化合物具有相似的化学性质，因此，研究一个典型化合物的性质后，就可推测得到同系物中其它成员的性质。所谓相似，只具有定性的意义，即指反应类型相似，而在反应速度上，往往有较大差异。低级同系物反应速度一般较快，高级同系物在相同条件下反应较慢，甚至不反应。此外，同系物中第一个成员往往具有特殊的性质。 烷烃RH和卤素X2在光照（hv）或加热（Δ）下，RH中的H被卤素取代的反应称卤代，其产物称卤代烃。 烷烃RH中的氢原子被其它原子或基团取代的反应称为取代反应（substitution reaction）。 ※ 烷烃的取代反应 卤代反应 自由基历程 CH4与Br2的反应产物与氯代相似，但反应速度较慢； 氟代反应过于激烈，难控制； 碘代反应难进行，加入适当氧化剂才可。 卤素与甲烷反应活性：F2 Cl2 Br2 I2 1、甲烷的卤代反应 2、甲烷卤代的反应机理（reaction mechanism） 反应机理（反应历程）： 描述反应物如何逐步变成产物的过程 （1）甲烷卤代反应机理------------自由基链式反应 生成自由基，可见光波足以引发 消耗旧自由基，生成新自由基，反复循环 自由基反应“三步曲”：链引发； 链增长； 链终止。 由于自由基很活泼，当体系中存在O2或其它自由基，对反应有影响。如： （2）甲基自由基的结构 甲烷C： SP3杂化 甲基自由基C： SP2杂化 3、卤素的相对反应活性分析： 第一步 X-X → 2X· 只有旧键断裂，I2的活化能最小。 第二步 CH3-H + X· → ·CH3 +HX Ea(KJ.mol-1) F· 4 Cl· 17 Br· 75 I· 141 第二步为决定反应速度步骤。Ea小者反应易进行。 卤素与甲烷反应活性：F2 Cl2 Br2 I2 第三步 CH3· + X-X → CH3X + X · 放热反应 1oH与2oH被取代的概率为: 6?2 氢的相对反应活性： 1oH : 2oH = (45/6) : (55/2 ) = 1 : 3.8 例 1 例 2 1oH与3oH氢被取代的概率为: 9:1 氢的相对反应活性： 1oH : 3oH = ( 64/9):(36/1) = 1 : 5 氯代反应三种氢的活性： 1°H : 2°H : 3°H = 1 : 3.8 : 5 离解能低者易形成自由基，自由基也相对稳定，因此，烷烃分子中活泼氢被卤代的几率大. C-H键的离解能：能量低者易离解。 自由基的稳定性 为何出现以上特点？ 5、烷烃与不同卤素的取代反应 在有机反应中，对于相同的底物，活性小的试剂有较强的选择性。溴自由基的活性较低，选择性较好。 因此，一般烃的氯代反应通常不适用于实验室制备氯代烃，因产物为混合物且异构体难分离（沸点相近）；溴代反应往往可得到较纯的、收率不错溴代物。 扩展: 人体内许多化学反应都与氧自由基有关。 机体一方面不断产生自由基，另一方面又不断消除自由基。自由基对机体具有益处（杀菌）和毒性的双重作用。 第二节 环烷烃（cycloalkane） 环烷烃：碳原子以单键连接且性质与开链烃相似 的烷烃称之。 单环烷烃通式：CnH2n （一）分类 一、 分类与命名 （二）命名 根据成环碳