14烷烃及环烷烃课件.ppt

★ 卤代反应的活性与选择性 A. 氯代反应 反应活性 反应的难易程度 相应产物的产率除以相应氢原子的个数为该级别氢原子的反应活性， 1?H: 2?H=(46/6)/(54/2)=1/3.5 1?H: 3?H=(64/9)/(36/1)=1/5.0 ? 反应活性还可以通过反应速率的比值得到， 甲烷与乙烷氯代时的反应速率之比为：CH4/CH3CH3=1/270。? 反应活性比例为： CH4:1?H: 2?H: 3?H=(1/270)/1.0/3.5/5.0 B. 溴代反应 反应的选择性是指反应部位的专一程度。 结论：溴代反应选择性比氯代反应好。 ★自由基的结构与稳定顺序 A. 自由基的构型 B. 自由基的稳定顺序 ★ 超共轭效应—— C-H键的共轭效应 由于氢原子半径非常小，导致C-H?键的电子云近似桶型；其键角为109.5?，与90?较为接近，C-H?键的电子云与双键的部分重叠形成的类似共轭的效应。 只存在于C-H?键，并且只是推电子的。 超共轭效应实例：CH3CH=CH2 电子效应的影响 共轭效应超共轭效应诱导效应 解释自由基稳定性顺序 烯丙基自由基 苄基自由基 3?自由基 ⑴ 命名与分类 A.分类 单环烃 多环烃 桥环烃：公用两个以上碳原子 螺环烃：公用一个碳原子 集合环烷烃：以一个碳原子用单键或双键直接相连 B. 命名 含有取代基的单环烃命名：从特征官能团处编号，并使取代基号码最小。 c. 螺环烃 （1） 确定母体烃的名称：根据成环碳原子的数目确定母体烃的名称。 （2）从螺碳原子旁边的碳原子开始编号：从小环到大环, 并使特征官能团及取代基位号最小； （3）书写顺序： 取代基-螺数(环)[小，大]母体 B.与氢气反应 ☆环的稳定性—— Baeyer张力学说 Baeyer提出环的张力学说，首先假定 (1)碳原子是sp3杂化的； (2)环的结构是平面的；那么, 实例十 (1R,3S,4S,6S,7R)-1,3,7-三甲基-1-乙基二螺[3.1.5.2]十三烷 (1R,3S,4S,6S,7R)-1-ethyl-1,3,7-trimethyldispiro[3.1.5.2]tridecane 共用的碳原子为螺原子 ⑵物理性质 环烷烃的沸点、熔点和相对密度均比相同碳原子数的链烃高，因为环烷烃的分子结构比链烷烃排列紧密。 ⑶化学性质 A.卤代反应 大环，中环化合物的化学性质与链烷烃相似。 h? h? ⑵氧化反应 在室温下它不与高锰酸钾水溶液反应， 环烯烃的化学性质与烯烃相同，很容易被氧化开环。 HOOCCH2CH2CH2CH2COOH KMnO4 H+ ⑶加成反应 A. 与HBr反应 结论：与正常键角109.5?偏差越大，环越不稳定。环有恢复正常键角的力，这种力叫做“角张力”。 * 二、烃 1、烷烃 ⑴定义、通式和同系列 定义：由碳和氢两种元素组成的饱和烃称为烷烃。 通式： CnH2n+2 同系列： 相邻的两种烷烃分子组成相差一个碳原子和两个氢原子，像这样结构相似，而在组成上相差一个或几个CH2的一系列化合物称为同系列。 ⑵烷烃的结构 SP3杂化 a.重叠程度大，不容易断裂，性质不活泼。 b.能围绕其对称轴进行自由旋转。 ⑶物理性质 A．状态：在常温常压下，1至4个碳原子的直链烷烃是气体，5至16个碳原子的是液体，17个以上的是固体。 B．沸点：直链烷烃的沸点随分子量的增加而有规律地升高。(低级烷烃的沸点相差较大，随着碳原子的增加，沸点升高的幅度逐渐变小。)支链烷烃的沸点比直链烷烃要低。支链越多，沸点越低。色散力 C．熔点：直链烷烃的熔点，其本上也是随分子量的增加而逐渐升高。 色散力、晶体中的排列 D．溶解度：烷烃是非极性分子，又不具备形成氢键的结构条件，所以不溶于水，而易溶于非极性的或弱极性的有机溶剂中。 E．密度：烷烃是在所有有机化合物中密度最小的一类化合物。无论是液体还是固体，烷烃的密度均比水小。随着分子量的增大，烷烃的密度也逐渐增大。 ⑷化学性质 烷烃是非极性分子，分子中的碳碳键或碳氢键是非极性或弱极性的σ键，因此在常温下烷烃是不活泼的，它们与强酸.强碱.强氧化剂.强还原剂及活泼金属都不发生反应。 A. 氧化反应：烷烃很容易燃烧，燃烧时发出光并放出