有机化学第2章饱烃.pptVIP

第二章 饱 和 烃 （烷烃）; 饱和烷烃的命名及结构;一、自燃界中的烷烃; ;某些昆虫用特定结构的烷烃作为信息素——昆虫之间用以传递各种信息而分泌出的有气味的化学物质。当人类研究明白某种信息素的结构后，就可利用它诱杀某种昆虫。;;;;二、同系列和同分异构体;同分异构体：分子式相同，而原子的连接次序不同的化合物。简称异构体。;;三、饱和烷烃的命名;（1）普通命名法;（2）系统命名法;;注意：位置号用阿拉伯数字，多个位置连续表达时用逗号隔开，位置号与取代基名称之间用短线隔开。取代基个数用汉字，取代基名称和主碳链的名称直接相联。;1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11;;4-丙基-6-异丙基壬烷; ;根据科学家的研究发现：C在正四面体的中心，H在四面体的顶点上。碳氢键的夹角109.5°。;;用杂化轨道理论解释甲烷的分子构型：;;;在饱和烷烃中C和C之间均以两个SP3杂化轨道形成σ键结合，碳和氢之间是一个SP3杂化轨道和一个S轨道形成C-Hσ键。;五、乙烷和丁烷的构象;异构体;在乙烷的无数个构象中，从能量的角度分析，存在两种极端情况，一种是能量最低的交叉式构象，另一种是能量最高的重叠式构象。这里所说的能量指分子的内能。;透视式，也叫锯架式（sawhorse formula);①画一个圆圈表示离眼睛较远的碳原子，圆圈上三等份圆周的短线表示这个碳原子上的三根σ键； ②圆心表示离光源较近的碳原子，由圆心到圆周三等份的延长线表示这个碳上的 三根σ键。 ;看书回答：乙烷交叉式和重叠式之间的内能差相有多大？室温下两种构象能否完成转化？几乎全都是交叉式构象的条件是什么？在常温条件能否将它们分离？;乙烷构象间转换时的能量变化。;丁烷的构象：P20中间的图;四、乙烷和丁烷的构象;五、烷烃的物理性质;五、烷烃的物理性质;五、烷烃的化学性质：;烷烃中C—C、C—H较稳定，C和H的电负性相差很少，所以C—H的极性也很少，相对于其它有机物，烷烃不怕离子型试剂的攻击。只有在高温或催化剂存在的情况下才能和一些试剂发生化学反应。与石墨、氢气的性质有相似之处。;1、氯代;在甲烷的氯代过程的副产物：乙烷、乙烷的氯代产物，甚至有时还含有碳原子数更多的烷烃及其氯代物。 我们从甲烷氯代的四个反应式无法弄明白为什么会有上面提到的副产物生成，为了解释上述现象和预测类似反应会有什么产物生成，就要找出反应的根源——反应机理（reation mechanism）。 它是一种能够解释试验现象的理论假说，并且能够预测类似的反应，还要经过试验验证。反应机理是对由反应物至产物所经历的途径的详细描述。;一个反应机理通常是用一系列反应式及反应过程中的能量变化图来描述。必要时包括分子的几何形状，键断裂与生成时电子的转移情况。;甲烷氯代反应过程中能量变化分析;多步反应过程中，活化能大的，反应速度慢，是总反应的速率决定步骤。;卤代反应的活性问题（反应的速度）;烷烃中的氢分为三类。伯氢、促氢、叔氢，分类的根据是看该与什么样的碳相连。1°H，2°H，3°H。丙烷、异丁烷的氯代反应。;即三级氢的反应速度最快，被取代的产物最多，一级氢的取代产物最少。主要是因为反应过程中生成的游离基的稳定性有关。越稳定的游离基越容易生成，继而以该游离基为基础的取代物也容易生成。游离基稳定性的顺序为：; 通过上述讨论知： 氯代产物比较???杂，简单的烷烃可通过控制反应物的量来控制产物比例，高级烷烃的氯代产物更加复杂，很难控制产物的比例，一般都不进行分离，直接用其作为有机溶剂。C10~C20的直链烷烃的氯代产物可作为乳化炸药的乳化促进剂。;2、氧化和燃烧;2、氧化和燃烧;烷烃氧化反应的意义： 高级烷烃的氧化是工业上制备高级醇和高级脂肪酸常用的方法。高级醇和高级脂肪酸是制造合成表面活性剂和肥皂的原料； 甲烷的控制氧化可以制备氢、一氧化碳、乙炔等，它们又都是制备有机物的重要原料。;烷烃的燃烧可视为石墨与氢气的燃烧，其意义在于生成大量的热能。如汽油的燃烧、天燃气的燃烧、液化石油气的燃烧。;取代基优先次序原则;二、命名;;主链及编号;本章作业