南理工有机化学第二章 烷烃,环烷烃.ppt

复习上一节的内容 1.有机化学的发展史以及在国民生产中的重要性 2.经典结构理论 烷烃复习纲要 一、命名 1 、烷基及其表示方法 （1）什么是伯，仲，叔碳和氢 （2）烷基及表示法 （1）习惯法 （2）衍生法 （3）IUPAC法 A 选含支链最多的最长链为主链 B 编号时使各取代基位数加和最小且从靠近取代基一侧开始编号 C 相同取代基合并，简单基团放在前面 二、构造异构和构象异构 （1）构造异构即碳链异构是指碳原子的连接次序。 （2）构象异构是由于碳碳σbond 旋转产生的，构象异构不能分离。 三、烷烃结构与σ键 1 、 实验事实（1）（2）（3）与解释 2 、 σ键两个特点 （1）沿轨道对称轴方向交盖，交盖程度 大，所以牢固。 （2）可沿键轴自由旋转，不会影响电子的 交盖，从而不会破坏化学键。 四、烷烃构象 1 、定义 2 、构象表示法 （1）Sawhorse form(锯架式) （2）Newman form 3. 构象分析 （1）原子或基团的Vander Weals半径交盖引起的空间张力 （2）C H bond 的σ电子的相互斥力 五、结构与物理性质的关系 一般了解即可。 六、烷烃的化学性质 烷烃一般较稳定，在比较剧烈条件下才起反应。 1. 燃烧反应： CnH2n+2 + 过量O2 CO2 + H2O + Q 2. 热裂解反应： 烷烃 H2 + 较小的烷烃 + 烯烃 卤代反应 RH + X2 RX + HX（产物通常是混合物） 反应活性 X: F2Cl2Br2 I2 不反应 反应活性 H: 3°H 2 °H 1 °H Naming polycyclic compounds... [3.2.1] 3,3-dimethylbicyclo[3.2.1]octane Naming polycyclic compounds... 5.5 过渡态(Transition State)理论 在化学反应中，反应物相互接近，总是先达到一势能最高点（活化能，相应结构称为过渡态），然后再转变为产物。 例：机理步骤(2) 过渡态 势能增加 势能降低 过渡态：反应物转变为产物的中间状态，（推测的）势能最高处 的原子排列，寿命= 0，无法测得。 中间体：反应中生成的寿命较短的分子、离子或自由基，中间体 一般很活泼，但可通过实验方法观察到。 对比 势能最高 5.6 氯代和溴代反应速率的差别 ——决速步骤速率的差别 氯代 溴代 5.7 其它烷烃的卤代反应（一卤代） 反应通式 机理通式 5.8 烷烃卤代反应的选择性问题 反应对不同类型氢的反应选择性如何?（不同类型氢的相对反 应活性如何？） 不同卤素的反应选择性有何差异?（不同卤素的相对反应活性 如何?） 3o H, 2o H, 1o H：哪种氢易被取代？ Cl 和 Br：哪个卤素的选择性好？ 如: 5.8.1 氯代反应的选择性 只考虑氢原子的类型, 忽略烷烃结构的影响 氯代选择性（25oC）： 3o H : 2o H : 1o H = 5.0 : 3.7 : 1 选择性：2o H : 1o H = 3.7 : 1 选择性：3o H : 1o H = 5 : 1 选择性：2o H : 1o H = 82 : 1 选择性：3o H : 1o H = 1600 : 1 溴代选择性（127oC）： 3o H : 2o H : 1o H = 1600 : 82 : 1 5.8.2 溴代反应的选择性 问题：如何解释上述反应的选择性？ 总结：烷烃卤代反应的选择性 不同卤素的反应选择性: 溴代 氯代 合成上的应用价值： 溴代 氯代（反应的选择性 　　好，可得到较高纯度的产物） 3o H 2o H 1o H CH4 (温度升高，选择性变差) 卤代反应中不同类型氢的反应活性 5.9 自由基的稳定性与不同类型H的反应活性 考虑反应的决速步骤 自由基生成的相对速度决定反应的选择性 自由基稳定性： 自由基的相对稳定性决定反应的选择性 R-H的键离解能（DH） 2o 自由基 较易生成 3o 自由基 较易生成 自由基的相对稳定性：3o 2o 1o 1o 自由基 较难生成 1o 自由基 较难生成 不同类型自由基的相对