有机化学第二章饱和烃烷烃.ppt

2丁烷各种构象的内能变化第30页,共40页，星期六，2024年，5月相对能量：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%CH3CH3HHHHCH3CH3HHHHCH3HHHHH3C顺迭式顺错式（1）、（2）、全重迭式邻位交叉式部分重迭式全交叉式第31页,共40页，星期六，2024年，5月物理性质包括：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2.5烷烃的物理性质第32页,共40页，星期六，2024年，5月二、烷烃的物理性质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.烷烃分子之间只有极弱的色散力。(1)随分子量的增大而升高。(C1-C4不规则)。(2)分子量相同时,分子的对称性越好,m.p越高。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越低第33页,共40页，星期六，2024年，5月正、异、新、戊烷熔点、沸点的比较：b.p/℃：36289.5m.p/℃：-130-160-17第34页,共40页，星期六，2024年，5月3、密度：小于1。在0.466–0.812之间。4、偶极矩:分子之间只有极弱的色散力,分子没有极性或仅有极弱的极性.正烷烃的偶极矩都等于零(μ=0)。5、溶解度:不溶于水易溶于非极性溶剂,如苯、四氯化碳等。2.6烷烃的化学性质烷烃的结构特点与反应活性：1、烷烃分子中的键强度大，键能高不易断裂。C–—CC–—H345.6415.5（KJ/mol）2、烷烃分子中电子云密度分布均匀，因而不易接受富电子或缺电子试剂的进攻。第35页,共40页，星期六，2024年，5月故：烷烃化学性质不活泼，室温下与强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂不发生反应。但烷烃在高温或光照下能够进行反应。1．氯代反应——(连锁反应或链式反应)产物是各种氯代甲烷的混合物氟代反应太剧烈，以爆炸式进行，难以控制，碘原子不活泼使取代反应难以发生，故烷烃的卤代反应通常是指氯代和溴代反应。反应活性：FClBrI第36页,共40页，星期六，2024年，5月甲烷氯化机理-自由基机理链引发+.ClClhυ或ΔCl.Cl+242.4kJmol-1链增长Cl+CH4HCl+CH3..+4.2kJmol-1Cl+CH3.+Cl2CH3Cl.-108.7kJmol-1链终止+CH3..ClCH3ClCH3.+.CH3CH3CH3特征:在光照、加热或催化剂存在的条件下进行;有自由基中间体生成（均裂反应）;如有氧或一些能捕捉自由基的杂质存在，反应有一个诱导期，诱导期长短与这些杂质的多少有关。（阻抑剂）第37页,共40页，星期六，2024年，5月甲烷氯代反应过程势能变化图第38页,共40页，星期六，2024年，5月其它烷烃的卤代反应中间体自由基稳定性自由基：具有单个未成对电子的原子或基团叫自由基。卤代反应是通过自由基活性中间体进行的,反应的活性取决于相应的烷基自由基是否容易生成。自由基越稳定,就越容易生成，反应活性就越大。自由基的结构：碳为sp2杂化，未杂化的p轨道有一个单电子。属于缺电子体系，不稳定，反应活性高。第39页,共40页，星期六，2024年，5月自由基的构型第40页,共40页，星期六