二章饱和脂肪烃.pptVIP

但假若某一化合物的两种构象之间的内能差别较大，由一种构象转变为另一种构象需要较大的能量时，就有可能用一定的方法分出不同的构象异构体。由于不同构象的内能不同，构象之间相互转化是需要克服一定能障的，所以所谓单键的自由旋转，并不是完全自由的。 2. 丁烷的构象 丁烷可以看作是乙烷的二甲基衍生物，用如下投影法表示全重叠式的丁烷及其四个碳原子：由全重叠式构象开始，固定C1与C2，而使C3绕C2一C3间的键轴作相对旋转，则每旋转600，可以得到一种有代表性的构象，旋转3600 则复原。 动画演示： 在上述六种构象中，(Ⅱ)与(Ⅵ)相同，(Ⅲ)与(V)相同，所以实际上有代表性的构象为(I)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)四种。它们分别叫做全重叠式、邻位交叉式、部分重叠式及对位交又式。 这几种构象的内能高低为全重叠式部分重叠式邻位交叉式对位交叉式，但它们之间的能量差别仍是不大的，因此不能分离出构象异构体。由于甲基比氢原子大得多，所以丁烷的全重叠式构象与对位交叉式构象间的能量差要比乙烷的重叠式构象与交叉式构象间的能量差高。 由于对位交叉式是最稳定的构象，所以三个碳以上烷烃的碳链应以锯齿形为最稳定。 六、烷烃的性质 1. 物理性质：纯物质的物理性质在一定条件下都有固定的数值，所以也常把这些数值称作物理常数，通过物理常数的测定，可以鉴定物质的纯度，或鉴别个别的化合物。 请看书P19-21页，后回答以下问题：待定 一般说来，同系列中各物质的物理常数是随相对分子质量的增加而递变的。例如，烷烃的沸点和相对密度都随相对分子质量的增加而升高。在室温下，烷烃系列中前四个化合物是气体，由戊烷开始是液体，十七烷以上是固体。 总结如下： ①碳原子数增加，分子量增加，熔沸点增加，折射率也缓慢增大。 ②对于同分异构体，分支程度越高，熔沸点越低。但也不是绝对的，而是相对的。 ③密度也随分子量的增加而增加，但都小于1。 ④溶解度，不溶于水等极性溶剂中，而易溶于非极性或弱极性的物质中。 解释： ①碳原子数增加，分子的表面积就越大，则色散力越强。 ②分子热运动需一定动能，E=1/2MV2，所以碳原子数增加，分子量增加，所需的动能也越大。 ③对于同分异构体，分支程度越高，分子的接触面积就越少，则色散力越小。 2. 化学性质： 在所有的有机物中，烷烃是不含官能团的化合物，分子中除了C—C键，就只有C—H键，所以烷烃的化学性质是最不活泼的。 ⑴S稳定性：一般条件下，烷烃不与大多数试剂如强酸、强碱、强氧化剂等反应。（注意：一般条件与高温高压、催化剂等的区别） ⑵卤代反应—游离基反应 在日光（紫外线）照射或在高温下，烷烃分子中氢原子能逐步被氯取代，得到不同氯代烷的混合物。 这反应是怎样进行的呢？是通过游离基历程进行的，它一般经过下列三个步骤： 动画演示： 需光照或高温 ①链的引发—游离基产生： ②链的增长： (需光照或高温) 如此循环，可以得到三氯甲烷及四氯化碳。 ③链的终止： 有关活化能部分同学们自学！！ 如果甲烷和氯气在强光照条件下，反应更为激烈，以至发生爆炸。 烷烃对卤代反应的相对反应活性与烷基自由基的稳定性： 结构：CH3· sp2 平面构型 甲基自由 基的结构 其它烷烃进行卤化反应，也是按游离基历程进行的，但由于结构不同，其氢原子被取代的难易也不同。一般说来活性是，叔氢〉仲氢〉伯氢。 举例推出以下结论： 丙烷分子中有6个伯氢、两个仲氢，按理说取代产物比例应为3∶1，然而实际上取代产物比例为1∶1。这和产生的中间体—游离基的稳定性有关，含单电子的碳上连接的烷基越多，这样的游离基越稳定。几种游离基的稳定性为： ⑶氧化反应和燃烧 ①完全氧化：烷烃在高温和足够的空气燃烧 这就是汽油内燃机工作的原理 ②部分氧化：如果改变氧化条件和催化剂存  在下，可以达到部分氧化，这反应主要用  于制备高级醇和高级脂肪酸的制备。 氧化：在有机分子中加入氧或去掉氢； 还原：在有机分子中加入氢或去掉氧。 低级烷烃蒸气与空气混合至一定比例时，遇到明火或火花发生爆炸，比如煤矿瓦斯爆炸。 ⑷热裂：有机化合物在高温和无氧条件下发生键断裂的反应。温度在450℃ 以上。为自由基反应。催化热裂的温度可以低些。裂化在炼油工业上是一个很重要的反应。 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 第二章 饱和脂肪烃 Alkane 一、同系列 最简单的烷烃叫甲烷。 甲烷 乙烷 CH4 C2H6 …… …… …… CnH2n 所以，烷烃的通式