第4章烷烃自由基取代反应分解.ppt

第 四 章 烷烃 自由基取代反应Chapter 2 Alkanes and free radical substitution reaction 4.2 烷烃的物理性质 当溶剂分子之间的吸引力和溶质分子之间，以及溶剂分子与溶质分子之间的相互吸引力相近时，溶解容易进行。 1. 自由基 自由基的产生 4.5.2 键解离能和碳自由基的稳定性 两点说明 4.5.3. 自由基反应的共性 4.6.1 甲烷的氯化 CH3 ·+ Cl-Cl ? [CH3…Cl…Cl] ≠ ? CH3-Cl + ·Cl 甲烷氯化反应势能图的分析 4.6.3 高级烷烃的卤化 裂化——在高温下使烷烃分子发生裂解的过程。 CH3CH2CH2CH3?混合物 (较低级的烯，烷，H2) 热裂化反应——通常在5MPa及500~600℃下进行的裂化反应。 催化裂化——在催化剂存在下的裂化.碳链断裂的同时伴有异构化，环化，脱氢等反应，生成带有支链的烷烃，烯烃和芳香烃等。催化裂化一般在450~500 ℃ ,常压下进行。能提高汽油的质量(高辛烷值，2,2,4-三甲基戊烷为100)。 裂解——在更高温度下（700℃）进行深度裂化，这种以得到更多低级烯烃（乙烯，丙烯，丁烯等）为目的的裂化过程，叫“裂解”。 4.11小环烷烃的开环反应 大环的环烷烃是稳定的，而小环的环烷烃不稳定，由于张力较大，易开环进行加成反应。 思考题：为什么环丙烷易开环发生亲电加成反应？ （1）“弯曲键”重叠程度小，键能下降，从而产生角张力——恢复正常σ键的倾向，开环后即可形成正常的σ键，所以易开环。 （2）“弯曲键”使电子云暴露在成键两原子（核连线）的外侧，类似于烯烃中的π键，易受亲电试剂的进攻。 2、加卤素和卤化氢 当环丙烷的烷基取代物与卤化氢作用时，开环加成时合符马氏规则。环的断裂总是在最多氢和最少氢之间的碳原子间进行。 小环环烃可与溴加成，而所有的环烷烃都不被高锰酸钾氧化，故可用作鉴别。 此外，如在一个分子内有二个部位可以加成时，要完成两部位的反应。 (1) 石油(分馏产物); (2) 天然气 干天然气--甲烷86%~99%(体积) 湿天然气--甲烷60%~70%,还含有一定的乙烷, 丙烷,丁烷等气体. (3) 油田气--低级烷烃,如甲烷,乙烷,丙烷,丁烷和戊烷等; (4) 煤层气,沼气--甲烷等; (5) 甲烷冰. 思考题：如何鉴别下列化合物 4.12 烷烃的来源 六 制备 卤代烃的反应 烯烃催化加氢 * * t 外 观： 状态， 颜色， 气味 1-4 气态 5-16 液态 17- 固态 物理常数： 沸点（b.p.) 熔点（m.p.) 折光率(n) 旋光度[α]λ 密度（D） 溶解度 偶极矩（μ） μ=qd 光谱特征 4.1 烷烃的分类 一 沸点 沸点大小取决于分子间的作用力 烷烃沸点的特点 （1）沸点一般很低（非极性，只有色散力）。 （2）随相对分子质量增大而增大（运动能量增大，范德华 引力增大）。 （3）相对分子质量相同、支链多、沸点低。（支链多，分子 不易接近） 例如： 正丁烷的沸点：- 0.5℃ 异丁烷的沸点：- 11.7℃ 烷烃熔点的特点 （1） 随相对分子质量增大 而增大。 （2） 偶数碳烷烃比奇数碳 烷烃的熔点升高值 大 （如右图）。 （3）相对分子质量相同的烷 烃，支链增多，熔点下降。 取决于分子间的作用力和晶格堆积的密集度。 二 熔点 高度对称的烷烃分子熔点比同分子量的直链烷烃高。 例: (正戊烷-129.8 ℃ ,异戊烷-159.9 ℃,新戊烷-16.8 ℃) 烷烃的密度均小于1（0.424-0.780) 偶极矩均为0。 烷烃不溶于水，溶于非极性溶剂. 三 密度 四 饱和烃的偶极矩 五 溶解度 烷烃不溶于水，而易溶于四氯化碳—“结构相似者相溶” 4.3.1 有机反应及分类 一 均裂反应 homolytic reaction A:B A · + B· 1 自由基 free radical 带有一个单电子的原子和基团，称自由基。 2 自由基反应：分子经均裂发生的反应称自由基反应，