第四 章 ——烷烃.ppt

(3)newman投影式 交叉式 重叠式 烃 (hydrocarbon) 烷烃(alkane)(saturated hydrocarbon) 甲烷 methane 乙烷 ethane 丙烷 propane 丁烷 butane 戊烷 pentane 己烷 hexane 庚烷 heptane 辛烷 octane 壬烷 nonane 癸烷 decane 练习： 1.按稳定性顺序排列 2. 异戊烷有（ ? ）种氢原子，可以形成（？） 种游离基。 5：不同取代基排列书写时，按照基团的（顺）（次）序规则，较小的基团列于前 第四节 、 物理性质 1.沸点：a. 分子量 b.p 接触面 ，色散力 b. 支链 b.p b.p liq—gas 分子距离恰好为色散力作用范围 2.熔点：m.p 涉及晶格排列 a. 对称性 m.p b. 分子量 m.p “奇偶效应” 偶数在上，奇数在下偶数升高得多一些。 原因：对称性较好，晶格排列越紧密，分子间作用力增大。 熔点/℃ 测熔点在实验室中亦很重要 例：A、B 熔点相同，将二者相混，若m.p仍相同，则很有可能为同一物质；相混后若m.p不同，则不为同一物质。 3.密度（density）烷烃是有机化合物中密度最小的一类化合物，都小于1g.cm-3。 4.溶解度（solubility）烷烃易溶于极性、或极性较小的有机溶剂。而难溶于水和其它强极性溶剂。(相似相溶原理) 。 第五节、 化学性质 C H 电负性 2.5 2.2 ★ 烷烃的结构分析 一般情况下烷烃化学性质不活泼、耐酸碱（常用作低极性溶剂，如正己烷、正戊烷、石油醚等） 烷烃可与卤素发生自由基取代反应（烷烃的重要反应） 低极性共价键 H 酸性小 不易被置换 sp3 杂化 已饱和 不能加成 二、热裂反应(热解) 在高温及无氧条件下发生键断裂的反应称为热裂反应。 一、燃烧反应 三、 卤代反应 (一) 甲烷的卤代反应 （氯代和溴代反应） 1. 甲烷的氯代反应 2.甲烷与其它卤素的反应 反应速率: F2 Cl2 Br2 I2 （不反应） F2 ： 反应过分剧烈、较难控制 Cl2 ：正常（常温下可发生反应） Br2 ：稍慢（加热下可发生反应） I2 ：不反应。即使反应, 其逆反应易进行 主要讨论的内容 反应活性： F2 Cl2 Br2 I2 不同卤代剂在卤代的决速步骤中反应活化能不同： F2 Cl2 Br2 I2 (kJ/mol) 4.2 16.7 75.3 141 3. 反应活性比较： 不同类型氢原子活性—— 伯氢 仲氢 叔氢 H 键能大小 化学反应的区域选择性 四 、 烷烃的卤代反应机理 (反应机制、反应历程、Reaction Machanism) 什么是反应机理： 反应机理是对反应过程的详细描述，应解释以下问题： 反应条件起什么作用？ 决速步骤是哪一步？ 副产物是如何生成的？ 反应是如何开始的？ 产物生成的合理途径？ 经过了什么中间体？ 研究反应机理的意义： 了解影响反应的各种因素，最大限度地提高反应的产率。 发现反应的一些规律，指导研究的深入。 （1）室温及暗处不反应 （2）大于250℃可反应 （3）室温但有光可反应 （4）用光引发反应 （5）如果有氧或者其他能捕捉自由基的杂质存在，反应则有诱导期，诱导期长短与存在这些杂质多少有关 甲烷氯代反应的实验事实： 左边的实验事实，说明该反应是一自由基反应! 甲烷的氯代反应过程分析 接下页 氯自由基 甲基自由基 (一) 甲烷的卤代机理 —— 自由基取代机理 重 复 接上页 接上页 自由基完全消失，反应终止 甲烷的氯代反应机理的表达 自由基型链反应（chain reaction） 自由基 中间体 DH(反应热) + 7.5 kJ/mol 吸热 －112.9 kJ/mol 放热 决速步骤 (2) 反应活性比较： Cl＞Br——决速步骤速率的差别 氯 代 溴 代 过渡态 （3）自由基的稳定性 考虑反应的决速