烷烃和环烷烃自由基.ppt

第 二 章  烷烃和环烷烃 第一节 烷烃提纲 烷烃的结构特点 四、 构象 （4）乙烷构象势能关系图 （2）正丁烷的构象势能关系图 3. 丙烷的构象 五、 烷烃的物理性质 过渡态理论 一、分类和命名 二、单环烷烃的异构现象 （二）环烷烃的化学性质 四、 结构及构象 环的张力 C5H10的同分异构体 顺反异构: （一）物理性质 环烷烃的分子结构比链烷烃排列紧密，所以，沸点、熔点、密度均比链烷烃高。 三、环烷烃的性质 1. 加氢反应 小环的性质：容易开环 大环，中环化合物的化学性质与链烷烃相似。 2. 与氯和溴反应 h? 取代 开环 3. 与氢碘酸反应 ~ 开环 三元环比四元环易发生此反应，其 它环不发生此反应。 H C 1 3 8 5 - 1 3 8 0 c m - 1 1 3 7 2 - 1 3 6 8 c m - 1 C H 3 C H 3 CH3 δs C—C骨架振动 1:1 1155cm-1 1170cm-1 C C H 3 C H 3 1 3 9 1 - 1 3 8 1 c m - 1 1 3 6 8 - 1 3 6 6 c m - 1 4:5 1195 cm-1 C C H 3 C H 3 C H 3 1 4 0 5 - 1 3 8 5 c m - 1 1 3 7 2 - 1 3 6 5 c m - 1 1:2 1250 cm-1 a)由于支链的引入，使CH3的对称变形振动发生变化。 b)C—C骨架振动明显 c) CH2面外变形振动—(CH2)n—，证明长碳链的存在。 n=1 770~785 cm-1 （中 ） n=2 740 ~ 750 cm-1 （中 ） n=3 730 ~740 cm-1 （中 ） n≥? 720 cm-1 （中强 ） d) CH2和CH3的相对含量也可以由1460 cm-1和1380 cm-1的峰 强度估算强度 六、烷烃的化学性质 一）、总体特征 二）、烷烃的卤化和自由基反应 1. 稳定。对强酸，强碱，强氧化剂，强还原剂都不发生反应。 2. 烷烃的多数反应都是通过自由基机理进行的。 3.可燃性。 （一） 总体特点 ~ ~ ~ ~ 2878.2 2869.8 8.4 n-C4H10+13/2O2 i-C4H10+13/2O2 4CO2+5H2O （二） 烷烃的卤化 自由基反应 1. 甲烷的卤代反应： 反应条件：光照或加热 反应中若有少量氧气存在则反应会推迟一段时间进行 Chain initation step： Chain propagation step： C l 2 C H 3 C l + C l C H 3 + Free radical chain reaction Chain termination step? C l + C l C l 2 C H 3 + C H 3 H 3 C C H 3 C l C H 3 + C H 3 C l inhibitor：自由基抑制剂 自由基的结构特点： Sp2杂化，平面型。 （2） 卤代反应的速度 F2Cl2Br2I2 活化能和过度态理论 C H 4 + X 2 C H 3 + H X X CH4+Cl. CH4+Cl. CH3.+Cl2 [CH3---H---Cl]＃ δ δ [CH3---Cl---Cl]＃ δ δ 17kJ/mol 8.4kJ/mol 过渡态的特点: （1）能量高。 （2）极不稳定，不能分离得到。 （3）旧键未完全断开，新键未完全形成。 化学反应都要经过一个过渡态才能完成。 = 应活化能 （3）卤代反应的取向 20H:10H=(55/2)3.8:(45/6)1.0 30H:10H=(36/1)5.0:(64/9)1.0 自由基的稳定性 反应活性：3。H 2。H 1。H 氯化：30H: 20H:10H=5.0:3.8:1.0 溴化：30H: 20H:10H=1600:82:1 3。R 2。R