有機化學電子教案—第二章烷烴Alkane2023/2/5烴的分類2023/2/5§2－1烷烴一、同系列和構造異構通式：CnH2n+2同系物：具有相同的結構特征和同一分子的組成通式組成上彼此相差一個CH2

的化合物。甲烷CH4、乙烷CH3CH3、丙烷CH3CH2CH3丁烷2023/2/5（二）構造異構分子構造：分子中原子間的連接順序和方式。表示分子構造的化學式叫做構造式。異構現象：分子式相同而化合物不同的現象。這些不同的化合物稱為同分異構體。由分子構造不同產生的異構，稱為構造異構。2023/2/5（三）碳原子和氫原子的分類2023/2/5二、命名

甲乙丙丁戊

meth-eth-prop-but-pent-

甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷

methaneethanepropanebutanepentane

甲基乙基丙基丁基戊基

methylethylpropylbutylpentyl烴基：從烴分子中去掉一個氫原子后所剩下的基團。2023/2/5二、命名丙烷（正）丙基異丙基異丁基叔丁基(正)丁基

仲丁基2023/2/5二、命名叔戊基新戊基亞甲基亞乙基次甲基次乙基2023/2/5例題：

寫出來自C5H12的8種烷基結構2023/2/5二、命名正己烷異己烷新己烷無法命名1、普通命名法2023/2/5二、命名2.系統命名法的內容選擇主要官能團，確定主鏈位次，排列取代基列出順序，寫出全名稱六步：1，按“官能團的優先次序”確定化合物所屬種類。2，選取含優先官能團在內的最長碳鏈作為母體。3，按最低系列原則對母體編號：使優先官能團（母體官能團）位次盡可能小。4，確定取代基的數目、位次和名稱，在保證2、3的前提下，取代基應盡可能多，而且第一個取代基的位次應最小。5，按“次序規則”給出取代基列出順序，較優基團后列出。6，按相關規定寫出化合物的全名稱。2023/2/5二、命名官能團的優先次序：排在前面的官能團選著母體主官能團，排在后面的官能團看做取代基。次序：-COOH,-SO3H,-COOCOR,-COOR,-COX,-CONH2,-CN,-CHO,-CO-,-OH,-SH,-NH2。通常把-OR,-X,-NO2作為取代基；在主鏈上連接的烴基也是取代基。“次序規則”的主要內容：

1，把各取代基的中心原子按原子序數有大到小排列，大者為“優先”基團；是同位素，質量大的為“優先”基團；孤對電子最小，排在后面。2，如果兩個取代基的中心原子相同，則比較與之相連的其他原子，先比較其中原子序數最大者，若還是相同，再依次比較第二個、第三個相連的原子，以此類推。3，雙鍵或三鍵拆分。4，完全相同，R>S,Z>E。2023/2/5二、命名3、系統命名法烷烴部分(1)選主鏈(2)編號(3)命名2，6-二甲基-3-乙基庚烷2023/2/5二、命名2,2,4,4-四甲基戊烷2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷2023/2/5三、結構E=s/4+3p/4夾角：109.502023/2/5甲烷的形成2023/2/5甲烷的結構2023/2/5乙烷的形成2023/2/5乙烷的結構2023/2/5四、構象構象：由于單鍵鍵軸的旋轉而產生分子的原子或原子團的不同空間排列。構象異構：由于單鍵鍵軸的旋轉而產生的各種不同異構體的現象。特點：C-C鍵旋轉產生；數目無數；異構體不能分離2023/2/5一、乙烷的構象重疊式交叉式2023/2/5一、乙烷的構象2023/2/5二、正丁烷的構象2023/2/5戊烷2023/2/5藥效構象藥效構象：藥物受體一般只于藥物多種構象中的一種結合，這種構象稱為藥效構象。受體(receptor)：對特定的生物活性物質具有識別能力，并可選擇結合的生物大分子。多巴胺（抗震顫麻痹藥物）2023/2/5五、物理性質（一）物態：（二）沸點：1、分子量2、支鏈甲烷（-1620C）乙烷（-88.50C）丙烷（-420C）正戊烷（360C）異戊烷（280C）新戊烷（9.50C）C原子數越多，沸點越高。同C原子的烴，支鏈越多，沸點越低2023/2/5五、物理性質

正戊烷（-129.70C）異戊烷（-1600C）新戊烷（-170C）（四）密度：（五）溶解性：烷烴為非極性分子，溶于極性小的有機溶劑，不溶于極性溶劑。（三）熔點：1、分子量2、對稱性分子量越大，熔點越高。對稱性越好，熔點越高。2023/2/5六、化學性質在乙酸鈷為催化劑，150～225oC，5MPa時：（一）氧化與燃燒氧化還原的概念：在有機化合物中加氧去氫是氧化，加氫去氧是還原。副產物較多，如：甲酸、丙酸等2023/2/5（一）氧化與燃燒燃燒熱：1mol烷烴完全燃燒所放出的熱量同碳的烷烴中，帶支鏈的烷烴比直鏈烷烴的燃燒熱小，說明支鏈烷烴內能低。2023/2/5（二）熱裂反應定義：烷烴在高溫下的分解。C-C斷裂得到小分子烷烴和烯烴C-H斷裂脫去氫得到烯烴2023/2/5（三）甲烷的鹵代反應鹵代反應：在高溫或光照下，烷烴與氯發生反應。控制反應物之比，可以控制主要產物！2023/2/5（四）甲烷鹵代的反應機理鏈引發：鏈傳遞：1、自由基連鎖反應2023/2/5（四）甲烷鹵代的反應機理鏈終止：自由基反應抑制劑：能使自由基反應減慢或停止的物質。引發劑：反應中加入易產生自由基的試劑，可導致自由基反應的發生的物質。2023/2/52、甲基自由基的結構2023/2/5（五）甲烷鹵代過程中的能量變化1、反應熱

CH3-H+Cl-Cl→CH3-Cl+H-Cl439.3242.7355.6431.8△H=(439.3+242.7)-(355.6+431.8)=-105.4kJ·mol-12023/2/52、活化能2023/2/52、活化能2023/2/52、活化能X?

F?Cl?Br?I?Ea(kJ/mol)41775>141鹵素的相對活性：F2

>Cl2

>Br2

>I22023/2/5（六）過渡態2023/2/5（七）其它烷烴的鹵代反應30%22%33%15%1、幾種氫的相對反應活性2023/2/51、氫原子的相對反應活性氫被取代生成一氯代物的反應活性,比例關系：30H﹕20H﹕10H=4.4﹕3.3﹕1氫被取代生成一溴代物的反應活性,比例關系：30H﹕20H﹕10H=19000﹕220﹕1氫原子的活性為：30＞20＞

10＞CH42023/2/5例題與討論例題：室溫下，氯代反應3o、2o、1o氫原子的相對活性為5﹕4﹕1，與烷烴的結構基本無關。預測丁烷各氯代產物的產率。整個反應氫原子的總活性為：1o氫的數目×1o氫的活性+2o氫的數目×2o氫的活性2023/2/52、自由基的相對穩定性C-H鍵的離解能越小，鍵越易斷裂，氫原子越易被取代。自由基鹵化，烷烴中氫原子的活性順序是：30＞20＞

10＞CH42023/2/52、自由基的相對穩定性自由基的相對穩定性：2023/2/53、鹵素的活性和對氫的選擇性2023/2/5（1）氯代反應2023/2/5（2）溴代反應2023/2/5例題與討論（1）2-甲基丁烷的氯代（除多氯代物外）給出一氯代物的混合物，其比例如下：1-氯-2-甲基丁烷(30%)，2-氯-2-甲基丁烷(22%)2-氯-3-甲基丁烷(33%)，1-氯-3-甲基丁烷(15%)說明這些產物怎樣被形成。（2）已知C-H鍵對于溴原子的相對反應活性,在400C溴代時,有如下比例關系：30H﹕20H﹕10H=19000﹕220﹕1回答2-甲基丁烷在400C溴代時相應一溴代產物的百分數。（3）解釋從氯代