[理学]第5章 饱和烃.ppt

生成碳自由基的稳定性与键的解离能有关。 中间体较稳定（能量较低）时，其过渡态也较稳定，能量较低，即需要的活化能小，反应易进行。 生成活性中间体·CH3的反应过渡态能量大，即活化能ΔE大，是反应控制步骤。 烷基碳自由基的稳定性为： 3o R· 2o R· 1o R· ·CH3 定性判断反应进行难易程度的结论： 中间体碳自由基的稳定性与形成碳自由基的过渡态的稳定性是一致的。即稳定的自由基，其过渡态也稳定，反应活化能较低，反应速率较快。 碳自由基的能量排序为： 3o R· 2o R· 1o R· ·CH3 这与不同类型氢的卤代活性是一致的。 5.2.2 其它取代反应 1. 硝化反应 CH3CH2CH3 + HNO3 CH3CH2CH2NO2 + CH3CH(NO2)CH3 + CH3CH2NO2 + CH3NO2 420℃ (25％) (40％) (10％) (25％) 烃中不同氢的硝化反应活性遵循： 3o H 2o H 1o H CH3 –H 硝化反应产物复杂，除取代反应外，还有烃分 子断链的反应。混合产物主要用作工业溶剂。 2. 氯磺酰化反应 ——烃分子中的氢被氯磺酰基（-SO2Cl）替代的反应。 高碳数磺酰氯是碳酸氢铵的吸湿剂，高碳数磺酰氯碱性水解产物是一种阴离子洗涤剂。 h v CH3CH2CH3 + SO2 + Cl2 CH3CH2CH2SO2Cl + (CH3)2CHSO2Cl 50℃ 氯磺酰化反应是自由基型反应，反应通常 要在光照下进行。 5.2.3 氧化反应 ——在有机物分子中引入氧原子的反应。 有时也包括有机化合物脱去氢原子的反应。 完全氧化反应——燃烧 CnH2n+2 + —— O2 nCO2 + (n + 1)H2O 3n+1 2 烷烃的最大用途就是作为燃料，是目前人 类的主要能源。 * 第 5 章 饱 和 烃 烃:只含有C、H 两种元素的化合物(碳氢化合物) 含有碳碳重键的烃类化合物。 烯烃、炔烃等。 环丙烷 环己烷 等 碳原子之间均以C－C单键相连， 其余的价键均为H原子所饱和。 链烷烃(脂肪烷烃或烷烃)： 甲烷、乙烷等； 环烷烃(脂环烷烃)： 分子中C原子 的结合方式 烃 饱和烃 不饱和烃 概 述 烷烃的通式 ： CnH2n+2 烷烃和环烷烃的通式 环烷烃的通式： CnH2n 同系物和同系列 具有同一分子通式，组成上相差一个CH2 或其整数倍的一系列化合物称为同系列，同系 列中各个成员称为同系物， CH2称为系列差。 甲烷 丙烷 丁烷 乙烷 C H H H H C C H H H H H H C C C H H H H H H H H C C C C H H H H H H H H H H 环丙烷 环丁烷 环戊烷 环己烷 C H 2 C H 2 H 2 C C H 2 C H 2 H 2 C H 2 C C H 2 C H 2 H 2 C H 2 C C H 2 C H 2 C H 2 H 2 C H 2 C C H 2 C H 2 物理常数：单一纯净的有机化合物在一定的条 件下其物理性质为一固定值。 t 有机化合物的物理性质： 物态、熔点(mp)、沸点(bp)、相对密度(d)、 折射率( )和溶解度(s)等。 nD 物理常数 已知化合物的鉴定 不同化合物的分离 测定 利 用 5.1 烷烃的物理性质 二、沸点 直链烷烃的沸点随相对分子质量的增加而升高。相邻同系物沸点升高值随着相对分子质量的增加而逐渐减少。 一、物态 无色；有一定的气味； 常温（25℃）常压（760mmHg）下C1~C4的烷烃为气体，C5~C16的直链烷烃为液体，C17以上的直链烷烃为固体（石蜡）。 当C原子数相同时，含支链越多的烷烃， 相应的沸点越低。 沸点/℃ 36.1 27. 9 9.5 相对分子质量大的分子，其表面积增大，分子间范德华力（烷烃为色散力）增大，其沸点随之升高。 沸点与分子间的作用力——范德华（van der