烃类化合物[精选].doc

烃类化合物 同系物： 结构相似，在分子组成上相差一个或多个CH2原子团的物质互称为同系物同系物特点：通式相同，结构相似，化学性质相似;物理性质一般随碳原子数目的增加而呈规律性变化（如熔沸点逐渐升高）；在分子组成上相差一个或多个CH2原子化学上，同分异构体是一种有相同化学式，有同样的化学键而有不同的原子排列的化合物。简单地说，化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。很多同分异构体有相似的性质。烃类化合物烃类化合物是碳、氧与氢原子所构成的化合物,主要又分为醇(alcohols)、醛(aldehydes)、酯(esters)、酮(ketones)与酚(phenols)。 常见的烃有甲烷(沼气),丙烷和丁烷(打火机油),异辛烷,1.物质状态：在室温和一个大气压下，C1-C4是气体，C5-C16是液体，C17以上是固体。 2.沸点：正烷烃的沸点是随着分子量的增加而有规律升高。液体沸点的高低决定了分子间引力的大小，分子间引力愈大，使之沸腾就必须提供更多的能量，所以沸点就愈高。而分子间引力的大小取决了分子结构。 熔点正烷烃的熔点，同系列C1-C3不那么规则，但C4以上的是随着碳原子数的增加而升高。不过，其中偶数的升高多一些，以至含奇数和含偶数的碳原子的烷烃各构成一条熔点曲线，偶数在上，奇数在下。 找出最长的碳链当主链，依碳数命名主链，前十个以天干(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸)代表碳数，碳数多于十个时，以中文数字命名，如：十一烷。 从最近的取代基位置编号：1．2．3...(使取代基的位置数字越小越好)。以数字代表取代基的位置。数字与中文数字之间以隔开。有多个取代基时，以取代基数字最小且最长的碳链当主链，并依甲基、乙基、丙基的顺序列出所有取代基。有两个以上的取代基相同时，在取代基前面加入中文数字：一、二、三...，如：二甲基，其位置以 , 隔开，一起列于取代基前面。注：1.若有两个不同的支链，且分别处于距主链两端相同的位置，则应 从较简单的支链那段开始编号。2.若有两个相同的支链，且分别处于距主链两端相同的位置，但中间还有支链则编号是应遵循支链位号之和最小的原则。3.选取主链时，若存在两个等长的碳链时应选取支链数最多的碳链作为主链。所有的烷烃都能燃烧，而且反应放热极多。烷烃完全燃烧生成CO2和H2O。如果O2的量不足，就会产生有毒气体一氧化碳（CO），甚至炭黑（C）。R + O2 → CO2 + H2O 或 CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2-----------(点燃)---- nCO2 + (n+1) H2O所有的烷烃都能燃烧，而且反应放热极多。烷烃完全燃烧生成CO2和H2O。如果O2的量不足，就会产生有毒气体一氧化碳（CO），甚至炭黑（C）。　　以甲烷为例：　　CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O 　　O2供应不足时，反应如下：　　CH4 + 3/2 O2 → CO + 2 H2O 　　CH4 + O2 → C + 2 H2O 　　分子量大的烷烃经常不能够完全燃烧，它们在燃烧时会有黑烟产生，就是炭黑。汽车尾气中的黑烟也是这么一回事。裂化反应是大分子烃在高温、高压或有催化剂的条件下，分裂成小分子烃的过程。裂化反应属于消除反应，因此烷烃的裂化总是生成烯烃。如十六烷(C16H34)经裂化可得到辛烷(C8H18)和辛烯(C8H16)。　　由于每个键的环境不同，断裂的机率也就不同，下面以丁烷的裂化为例讨论这一点：　　CH3-CH2-CH2-CH3 → CH4 + CH2=CH-CH3 　　过程中CH3-CH2键断裂，可能性为48%； 　　CH3-CH2-CH2-CH3 → CH3-CH3 + CH2=CH2 　　过程中CH2-CH2键断裂，可能性为38%； 　　CH3-CH2-CH2-CH3 → CH2=CH-CH2-CH3 + H2 　　过程中C-H键断裂，可能性为14%。 　　裂化反应中，不同的条件能引发不同的机理，但反应过程类似。热分解过程中有碳自由基产生，催化裂化过程中产生碳正离子和氢负离子。这些极不稳定的中间体经过重排、键的断裂、氢的转移等步骤形成稳定的小分子烃。　　在工业中，深度的裂化叫做裂解，裂解的产物都是气体，称为裂解气。　　由于烷烃的制取成本较高（一般要用烯烃催化加氢），所以在工业上不制取烷烃，而是直接从石油中提取。　　烷烃的作用主要是做燃料。天然气和沼气（主要成分为甲烷）是近来广泛使用的清洁能源。：做燃料烯烃是指含有C=C键（碳-碳双键）（烯键）的碳氢化合物。 可由卤代烷与氢氧化钠醇溶液反应制得：RCH2CH2X + NaOH ——（醇） RHC=CH2 + Na