有机化学-第二章烷烃.ppt

2.熔点烷烃熔点(mp)的变化基本上与沸点相似，直链烷烃的熔点变化也是随着相对分子质量的增减而相应增减。但因在晶体中，分子间的作用力不仅取决于分子的大小，而且与晶体中晶格排列的对称性有关，对称性大的烷烃晶格排列比较紧密，熔点相对要高些。熔点℃-130-160-17直链烷烃的熔点与分子中所含碳原子数的关系图一般偶数碳链具有较高的对称性，因此，含偶数碳原子烷烃的熔点通常比含奇数碳原子烷烃的熔点升高较多，构成相应的两条熔点曲线，偶数居上，奇数在下。3.相对密度烷烃比水轻，其相对密度都小于1。相对密度变化的规律也是随着相对分子质量的增加逐渐增大。这也是与分子间vanderWaals力有关的，分于间的作用力增大，则分子间的距离相应减小，所以相对密度必然增大。溶解度烷烃在水中的溶解度很小，几乎不溶于水，而易溶于有机溶剂。溶解度与溶质及溶剂的结构有关。结构相似的化合物，它们分子间的作用力也相近，因此彼此互溶，通常称为“相似互溶”规则。溶解度也是有机化合物重要的物理常数。5.折射率折射率的大小是与有机化合物的结构有关的。在一定波长的光源和一定的温度条件下测得的折射率，对确定的化合物是一个常数，是化合物所固有的特性。2.5烷烃的化学性质有机化合物的化学性质决定于化合物分子的结构。烷烃是饱和烃，都是以σ键相连，键比较牢固，而且C—Hσ键的极性又很小，因此烷烃是很稳定的化合物。尤其是直链烷烃，具有更大的稳定性，一般在常温下与强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂都不起作用。2.5.1自由基取代反应烷烃分子中的氢原子被其它原子或基团所取代的反应，称为取代反应。通过自由基取代分子中的氢原子的反应，称为自由基取代反应。分子中的氢原子被卤素取代的反应称为卤代反应，也称为卤化反应。卤化反应在漫射光、热或催化剂的作用下，则烷烃中的氢原子被卤素取代，生成烃的卤素衍生物和卤化氢，同时放出热（烷烃与卤素在室温和黑暗中并不起反应）。可以控制条件使其中一种产物为主，例如，工业上在400～450℃采用热氯化的方法，调节甲烷与氯的摩尔比为10:1，此时主要产物为一氯甲烷；甲烷与氯的摩尔比为0.263:1时，主要生成四氯化碳。甲烷的氯化较难停留在一氯代阶段，所生成的氯甲烷将继续进行氯化反应：烷烃与卤素在强光的照射下则发生剧烈反应，甚至引起爆炸。例如甲烷与氯在强光照射下剧烈反应生成氯化氢和碳。与甲烷相似，其它烷烃与卤素也发生取代反应，生成卤代烷。例如，工业上生产合成洗涤剂的主要成分——十二烷基苯磺酸钠的原料之一的氯代十二烷，就是由主要含十二个碳原子的直链烷烃经氯化而得的一氯代十二烷的混合物。030201卤化的反应机理反应机理是化学反应所经历的途径或过程，亦称反应历程。只有了解了反应机理，才能认清反应的本质，掌握反应的规律，从而达到控制和利用反应的目的。烷烃的卤代是连锁反应或链反应，一般讲，链反应分为链引发、链增长和链终止三个阶段。以甲烷的氯化为例：链引发链增长链终止但反应过程是比较复杂的，例如，在链的增长阶段，新生的氯原子也可以与刚生成的一氯甲烷作用而逐步生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷，主要生成什么化合物决定于反应物与试剂的比例、反应条件和能源的情况等诸多因素。偶氮二异丁腈过氧化苯甲酰自发分解在光或热或在容易产生自由基的物质——自由基引发剂——引发下开始或加速，常用的引发剂有过氧化物(过氧化苯甲酰)和偶氮化合物(如偶氮二异丁腈等)；自由基反应的特点是：C6H5COO?C6H5?+CO2(C6H5COO)22C6H5COO?反应可在气相或液相中进行；在液相进行时，溶剂的极性变化对反应影响较小，但非极性溶剂可抑制离子反应，故反应通常在非极性溶剂中进行；反应一般不被酸、碱所催化；反应一旦开始，常以很快的速率进行连锁反应，但当有自由基抑制剂(能够抑制或缓和化学反应的物质，亦称自由基终止剂)如酚类、分子氧等存在时，能使反应减慢或完全被抑制。据估计一个氯原子可与105个O3发生链反应，因此，即使大气层中进入微量的氯氟烃也能导致臭氧层的严重破坏。在第三步中的氧原子来源于臭氧层在紫外光照射下产生的变化：氟里昂（二氟二氯甲烷）对臭氧层的破坏过程实际上是一个自由基反应。反应过程如下：作业：P61(二)(1),(2),(3),(4)3.卤化反应的取向与自由基的稳定性例如丙烷的卤化反应，由于丙烷分子中有两种不同的氢原子，其一卤代产物可