温州大学有机化学二.pptVIP

本章讲授提要 Kekule模型 Stuart模型 (2)．乙烷分子的形成 乙烷分子中C-C?键(C-H?键用直线表示) 乙烷的C- C ?键 Kekule模型 Stuart模型 (3)、 σ- 键: 形成:由原子轨道头碰头重叠而形成. 特征:电子云沿键轴呈圆柱状对称分布，成 键两原子可围绕键轴自由旋转不会影 响电子云密度的分布。 烷烃分子构型的表示： 甲烷分子的楔形式 乙烷分子的楔形式 简言之: 楔前、虚后、实平面。 所谓直链烷烃，碳链并非是直的，只是它不含侧链而已。 ≥ C3的直链烷烃固态时碳链呈锯齿状，气态、液态下由于围绕σ- 键的旋转而呈多种不规则的形状： 戊烷的多种不规则形状 构造：指分子中的原子相互连接的顺序 及方式。 构型：指具有一定构造的化合物分子 中的原子在空间的排列形式。 构象：指具有一定构型的化合物分子 中的原子，由于围绕碳–碳单 键的旋转而产生的在空间的不 同排列形式。 有机化学结构的概念包括三个层次： 第四节 烷烃的构象 一、乙烷的构象： a.由单键旋转而产生的异构体: 构象异构体。 b.单键旋转会产生无数个构象，它们互为构象异构体。从能量上来说只有一种构象的内能最低，稳定性最大，即优势构象。乙烷的优势构象为交叉式；内能最高，最不稳定的为重叠式。 1、透视式(锯架式)： 交叉式 重叠式 2、纽曼投影式： 绝对0K左右，分子均以交叉式构象存在； 常温时，两构象以极快的速度相互转化；构象不可分离。 交叉式 重叠式 交叉式构象 重叠式构象 锯架式 Newman投影式 楔型式 能量分析： 2H之间的距离： 0.250nm 0.229nm 2H原子的范德华半径之和： 0.24nm 交叉式： 0.250nm 0.24nm 无范氏张力 重叠式： 0.229nm0.24nm 有范氏张力 乙烷的构象势能图 二．丁烷的构象 全重迭式 邻位交叉式 部分重迭式 全交叉式 习惯名称与IUPAC名称： 相对能量： 全重迭式 ＞ 部分重迭式 ＞ 邻位交叉式＞全交叉式 （顺迭式） （反错式） （顺错式） （反迭式） 极少 极少 32% 68% 第五节．烷烃的物理性质 物理性质包括： 外 观：状态、颜色、气味、味道。 物理常数:熔点（m.p.）、沸点（b.p.）、 密度（d ）、 折光率（nD）、 比旋光度 偶极矩（ μ ） 溶解度等 2、根据物理性质来分离提纯化合物 1、用来鉴别化合物或判别化合物的纯度. 一、研究物理性质的意义 二、分子间的作用力 分子的聚集态、熔沸点的高低取决于分子间的作用力。分子间的作用力有如下三种： 1、色散力：主要存在于非极性分子之间。 丁烷 b.p：-0.5℃ 戊烷 b.p：36℃ 新戊烷 b.p：9.5℃ 分子间接触面积大，分子间的距离近，分子间的作用力就大，沸点就高。 2、取向力：主要存在于极性分子之间。 偶极矩（μ）： 0D 2.7D 沸 点（b.p）：- 42℃ 20℃ 3、氢键 沸点（b.p）：117.7℃ 34.5℃ 三种分子间力的大小： 氢键＞取向力＞色散力 比较分子量相近或相同的不同化合物沸点高低的依据是这三种分子间力。 1、熔点（m.p） 分子熔点的高低取决于分子间的作用力和晶格堆积的密集度. ⑴、随分子量的增大而升高. ⑵、偶数碳烷烃比奇数碳烷烃的熔点 升高值大. ⑶、分子量相同时,分子的对称性越好 m.p越高. 三、烷烃的物理性质 正、异、新、戊烷m.p、b.p的比较： 2、沸点（ b.p ）. ⑴、烷烃为非极性分子,一般b.p都较低 ⑵、随分子量的增大而升高 ⑶、分子量相同时,支链越多,b.p越低 b.p/ ℃ ： 36 28