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有机化学第2章 饱和脂肪烃
有机化学 烷烃 烷烃 第二章 饱和脂肪烃(烷烃)Alkane 烃是有机物中最简单的一种,它只含有C、H两种元素,这类化合物统称碳氢化合物,简称烃hydrocarbon。其它脂肪族化合物均可看作是烃的衍生物,即烃中氢原被其它原子或原子团取代的产物。 烃根据结构和性质的不同可分成以下几类: 烃的分类 目录 §2-1 烷烃的通式、同系列和同分异构 §2-2 烷烃的命名 §2-3 烷烃的结构 §2-4 烷烃的构象 §2-5 烷烃的物理性质 §2-6 烷烃的化学性质 §2-7 烷烃的来源 小结 §2-1 烷烃的通式、同系列和同分异构 烃中的碳原子之间均以单键相连,其它键都与H结合,形成的开链化合物叫烷烃。又叫饱和烃。 一、烷烃的通式和同系列 2。同系列:结构和性质相似,在组成上相差一个或数个CH2的一系列化合物,就是一个同系列。 3。系差:同系列中相邻碳数同系物分子在组成上相差一个CH2基团,这种同系列中相邻化合物在组成上的差别,称为系差。烷烃的系差为CH2 。 4。同系物:同系列中的化合物互称同系物。同系物的结构和性质都非常相似。 二、烷烃的同分异构 1.构造和同分异构 ① 分子中原子相互连接的方式和次序叫做构造 丁烷(C4H10): 正丁烷和异丁烷的性质差别 它们的熔、沸点相差都在11℃以上显然不是同一种分子 ② 这种分子式相同,而结构和性质不同的化合物,互称同分异构体。把产生同分异构体的这种现象称为同分异构现象,由于同分异构现象是由构造的不同而引起的,所以也叫做构造异构。 2. 同分异构体数目的推测 以C6H14为例,简要说明异构体的简单推测方法。 ① 先写出最长的直链(无支链)C-C-C-C-C-C ② 从最长链上减一个C,用该C做支链在长链上移动位置。 三、伯、仲、叔、季碳原子 1. 伯碳:一个C原子只与另一个C原子直接相连,该C称为伯碳原子,用1°表示 2. 仲碳:一个C原子与另二个C原子直接相连,该C称为仲碳原子,用2°表示。 3. 叔碳:一个C原子与另三个C原子直接相连,该C称为叔碳原子,用3°表示。 4. 季碳:一个C原子与另四个C原子直接相连,该C称为季碳原子,用4°表示。 §2-2 烷烃的命名 有机物之所以种类繁多,是因为它有数目庞大的同分异构体。因此化合物的名称应与其分子结构一一对应。一个名称只能写出一个结构,而一个结构也只能写出一个唯一的名称。一个化合物的名称不能与其它类似化合物重复和混淆,否则这个命名就毫无意义了。 有机物的命名常用的有习惯法、衍生物法和系统法三种。 这里我们只讨论习习惯法和系统法 一、习惯命名法(普通法) 1. 按烃中的碳原子数叫“×烷”,C10及C10以下用“天干”数表示(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸),C10以上就用中文“十一、十二”表示。 例: 习惯命名法 2. 在习惯命名法中,为了区别异构体,又作如下 规定: 不含支链的直链叫“正×烷”。 例:C5H12的三个同分异构体 缺点:C原子数较少时可以采用,若C数较多、支链较多,则无法命名。 二、系统命名法(IUPAC法) 烷烃的系统命名分直链和支链两种情况。 1. 直链 直链烷烃的命名同习惯法,只是不称为“正×烷”,而直接称为“×烷”。例: CH3CH2CH2CH2CH3 习惯法中称为——正戊烷 系统法中称为—— 戊烷 2. 含支链烷烃的命名原则 2. 含支链烷烃的命名原则** (1). 选主链 选取含碳原子数最多的长链为主链,并按主链碳(直链)数命名称“×烷”。例: 如果可以选出两条或两条以上的最长C链(含C数相同),此时则应选使取代基最多的那条C链为主链。例: 2. 含支链烷烃的命名原则** 编号原则: 从最靠近取代基的一端开始给主链编号,并确定各取代基的位置。编号写在取代基名前,中间用一短横隔开,再写在主链名前就形成完整的命名。 (3). 主链上连有多个取代基时,编号从最先遇到取代基的一端开始给主链编号,并用中文大写“二、三、四 ……”表示同种取代基的数目,取代基位次由“小到大”书写,中间用逗号隔开。如: (4). 当主链上连有不同的烷基时,简单的烷基写在前,复杂的基团写在后面。 烷基大小次序** 不论原子数多少,只要原子序较大,就视为较复杂,若连在主体上的第一原子的原子序数相同,则比较连在第一原子上的第二原子,大者较复杂,以此类推,直到比出大小。 (5). 若大小不同的两个烷基连在从两端起相同的位置时,则应使较小的基团有较小的位次。如: 练习: 练习 系统命名法小结: 1. 选主链 (最长碳链) 2. 主链编号(原则: 首先是
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