2烷烃和环烷烃.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2. 加卤素 室温 第二章 烷烃和环烷烃 第二节 环烷烃(三、化学性质) 62 3. 加卤化氢 环丙烷的烷基取代物与HX开环加成, 环的开裂总是在含最多H和最少H的碳原子间进行, 氢加到含氢多的碳原子上。 第二章 烷烃和环烷烃 第二节 环烷烃(三、化学性质) 63 环丙烷及其烷基衍生物容易与卤素发生开环加成反应，而一般的烷烃不具有这样的性质，由此可以用溴溶液鉴别这两者； 环丙烷及其烷基衍生物虽然很容易与溴反应，但不与高锰酸钾反应，因此可以用高锰酸钾鉴别脂环烃与烯烃。 第二章 烷烃和环烷烃 第二节 环烷烃(三、化学性质) 64 1. CH3CH2CH2CH2CH3; CH3CH2CH=CHCH3 2. 、 和 第二章 烷烃和环烷烃 第二节 环烷烃(三、化学性质) 问题: 用简单化学方法区别下列各组化合物？ 65 椅式构象 船式构象 四、环己烷的构象异构 1. 两种典型构象 —— 椅式和船式 67 椅式构象占99.9% 船式构象占0.1% 邻位交叉式 重叠式(存在扭转张力) 纽曼式 锯架式 船式 椅式 优势构象 68 环平面与对称轴 直立键(a键,axial bond) 平伏键(e键,equatorial bond )。 69 翻环前后，a键变e键，e键变a键 45.2kJ/mol 70 2.一取代环己烷的优势构象 结论：e键取代较a键取代稳定。 非键合斥力(空间张力) ，1,3-二直立键作用 71 顺-1-甲基-4-叔丁基环己烷 大基团在e键 (优势构象) 73 取代环己烷的优势构象为： (1) 相同取代基时，e键取代基最多的构象。 (2) 不同取代基时，大基团处于e键的构象。 74 e a e a 怎样画椅式环己烷的构象式? 第二章 烷烃和环烷烃 第二节 环烷烃(四、环烷烃的构象) 75 e e a 反十氢萘 (刚性构象) 顺十氢萘的两种构象异构体可通过单键的旋转而相互转化 顺十氢萘 a 76 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 乙烷是处于交叉、重叠以及介于两者之间的无数构象的动态平衡混合体系，但各种构象体存在的比率不同。 乙烷的重叠式内能最高，最不稳定，交叉式内能最低，最为稳定，所占比率最高，这种构象称为优势构象。 交叉式 重叠式 32 2. 丁烷的构象 第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(三、构象异构) 完全重叠式 对位交叉式 邻位交叉式 部分重叠式 优势构象 33 丁烷各种构象的能差不大，室温下可迅速转化，正丁烷实际上是各种构象异构体的混合物，但对位交叉式为优势构象，约占68%，邻位交叉式约占32%，其它构象所占比例极小。 34 当正烷烃碳原子数增加时，尽管构象也随之更复杂，但仍然主要以对位交叉式构象状态存在。所以直链烷烃绝大多数是锯齿形的。如正戊烷主要以第 1 种构象形式存在，第 3 种为全重叠构象，最不稳定。 正戊烷在液态和气态碳架运动的几种形式 35 高级直链烷烃的优势构象: 相邻碳的结构均为对位交叉 癸烷 C10H22 二十烷 C20H42 第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(三、构象异构) 36 四、烷烃的物理性质 (熔点、沸点、比重、溶解性等) 碳原子数 第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(四、物理性质) C1~C4为气体 C5~C16为液体 ≥C17 固体 直链烷烃的熔沸点随碳原子数的增多而升高 37 在同分异构体中, 分支程度越高, 沸点越低。 bp(℃) 36.1 27.9 9.5 支链烷烃的熔点也比相应的直链烷烃低，但高度对称的支链烷烃其熔点却异乎寻常的高，这是因为分子的对称性越高，在晶体中排列越紧密。 mp(℃) -129.8 -159.9 -16.8 38 烷烃分子中只有牢固的 C—C σ键和C—H