第二章烷烴和環(huán)烷烴五、烷烴的化學(xué)性質(zhì)第一節(jié)烷烴一、烷烴的結(jié)構(gòu)

二、異構(gòu)和命名三、構(gòu)象異構(gòu)四、烷烴的物理性質(zhì)一、脂環(huán)烴分類(lèi)和命名第二節(jié)環(huán)烷烴二、結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性四、環(huán)己烷的構(gòu)象異構(gòu)三、環(huán)烷烴的性質(zhì)1鄧健制作張靜夏審校烴：只由碳和氫兩種元素組成的化合物(hydrocarbons).鏈烴第二章烷烴和環(huán)烷烴飽和烴——烷烴脂肪烴脂環(huán)烴（環(huán)烷烴,環(huán)烯烴,環(huán)炔烴）不飽和烴烯烴炔烴環(huán)烴芳香烴苯型芳香烴非苯型芳烴上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)2人民衛(wèi)生電子音像出版社

天然氣甲烷（主要）、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷

石油

各種烴的混合物：

汽油C5-11，煤油C11-15， 柴油C15-18,潤(rùn)滑油C16-20, 石蠟C18-30,瀝青C30-40

烴的主要來(lái)源第二章烷烴和環(huán)烷烴

煤 芳香烴等上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)3鄧健制作張靜夏審校第一節(jié)烷烴一、烷烴的結(jié)構(gòu)

碳原子外層電子排布為1s22s22px12py1,有2個(gè)未成對(duì)電子，應(yīng)該是二價(jià)的，但碳原子實(shí)際上是四價(jià)的.(一)sp3雜化

價(jià)電子層：第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(一、結(jié)構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)4人民衛(wèi)生電子音像出版社由于2S軌道的能量與2p較接近,2s上的1個(gè)電子可以激發(fā)到2pz空軌道上.第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(一、結(jié)構(gòu))基態(tài)：激發(fā)態(tài)的碳原子有4個(gè)單電子,可以形成4個(gè)共價(jià)單鍵。上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)5設(shè)計(jì)與制作鄧健張靜夏處于激發(fā)態(tài)的碳原子可以與4個(gè)H結(jié)合形成CH4。但這樣形成的甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)會(huì)是怎樣？第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(一、結(jié)構(gòu))假想的甲烷結(jié)構(gòu)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)6設(shè)計(jì)與制作鄧健張靜夏事實(shí)上,甲烷分子具有正四面體的空間結(jié)構(gòu)：甲烷的比例模型甲烷的棍球模型第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(一、結(jié)構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)7設(shè)計(jì)與制作鄧健張靜夏第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(一、結(jié)構(gòu))sp3雜化1s22(sp3)12(sp3)12(sp3)12(sp3)1

雜化軌道電子排布

四面體結(jié)構(gòu),軌道間夾角為109.5o.實(shí)際上碳原子并不直接以激發(fā)態(tài)的原子軌道參與形成共價(jià)鍵,而是先雜化，再成鍵。形成烷烴時(shí)，碳原子取sp3雜化。上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)8人民衛(wèi)生電子音像出版社頭碰頭重疊形成C—Hσ鍵動(dòng)畫(huà)模擬:sp3雜化與甲烷的結(jié)構(gòu)109.5o第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(一、結(jié)構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)9鄧健制作張靜夏審校第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(一、結(jié)構(gòu))頭碰頭重疊形成C－Cσ鍵

σ鍵:旋轉(zhuǎn)不影響軌道重疊程度,即σ鍵可沿鍵軸“自由”轉(zhuǎn)動(dòng);重疊程度大,穩(wěn)定性高;鍵的極化度小.乙烷(CH3CH3)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)10人民衛(wèi)生電子音像出版社(二)通式和同系列烷烴的通式：CnH2n+2

同系列(homologousseries)：具有同一分子通式和相同結(jié)構(gòu)特征的一系列化合物

同系物(homolog):同系列中的化合物互稱(chēng)同系物

同系物具有相似的化學(xué)性質(zhì)，但反應(yīng)速率往往有較大的差異；物理性質(zhì)一般隨碳原子數(shù)的增加而呈現(xiàn)規(guī)律性變化。同系列中的第一個(gè)化合物往往具有明顯的特性。

同系差：相鄰兩同系物之間的組成差別。烷烴同系物的系差為CH2

第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(一、結(jié)構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)11鄧健制作張靜夏審校(三)碳原子的類(lèi)型伯碳(1°)：只與1個(gè)其他碳原子直接相連,一級(jí)碳原子1°1°1°1°1°2°2°3°4°仲碳(2°)：只與2個(gè)其他碳原子直接相連,二級(jí)碳原子叔碳(3°)：與3個(gè)其他碳原子直接相連,三級(jí)碳原子季碳(4°)：與4個(gè)其他碳原子直接相連,四級(jí)碳原子第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(一、結(jié)構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)12人民衛(wèi)生電子音像出版社伯氫(1°H)：伯碳上的H仲氫(2°H)：仲碳上的H叔氫(3°H)：叔碳上的H不同類(lèi)型的氫反應(yīng)活性不一樣1°1°1°1°1°2°2°3°第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(一、結(jié)構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)13鄧健制作張靜夏審校二、烷烴的構(gòu)造異構(gòu)和命名第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(二、異構(gòu)，命名)構(gòu)造：分子中原子間相互連列的次序和方式。構(gòu)造異構(gòu)：分子式相同，分子中原子間相互連接的 次序和方式不同而形成不同化合物的現(xiàn)象。碳鏈異構(gòu)是構(gòu)造異構(gòu)的一種。如戊烷有3種碳鏈異構(gòu)體：正戊烷異戊烷新戊烷上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)14人民衛(wèi)生電子音像出版社(一)普通命名法(習(xí)慣命名法)，適用于簡(jiǎn)單的鏈烴。1.按分子中碳原子總數(shù)叫“某烷”?！?0C用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，>10C用十一、十二等中文數(shù)字表示。戊烷戊烷戊烷正異新2.用“正”、“異”、“新”等字區(qū)別同分異構(gòu)體。第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(二、異構(gòu)，命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)15鄧健制作張靜夏審校（二）系統(tǒng)命名法直連烷烴的系統(tǒng)命名法與普通命名法相同，只是省去“正”字：普通命名：正丁烷正庚烷系統(tǒng)命名：丁烷庚烷支鏈烷烴可看作是直連烷烴的烷基取代衍生物。系統(tǒng)命名時(shí),主要是確定主鏈及取代基的位次、數(shù)目和名稱(chēng)。第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(二、異構(gòu)，命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)16人民衛(wèi)生電子音像出版社

烴分子中去掉一個(gè)氫原子后剩下的原子團(tuán)叫做烴基。脂肪烴基：脂肪烴去掉1個(gè)H所剩下的部分。“R-”烷基：烷烴分子中去掉一個(gè)氫原子后剩下的部分。烴基及其命名烴基的名稱(chēng)由相應(yīng)的烴名確定。當(dāng)烴分子中含有不同類(lèi)型的氫時(shí),會(huì)出現(xiàn)不同的烴基。第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(二、異構(gòu)，命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)17鄧健制作張靜夏審校Methyl(Me)Ethyl(Et)Propyl(Pr)Isopropyl(i-Pr)甲基 乙基 丙基 異丙基丁基 仲丁基 異丁基 叔丁基Isobutyl(i-Bu)sec-Butyl(s-butyl,s-Bu)tert-Butyl(t-butyl,t-Bu)Butyl(Bu)第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(二、異構(gòu)，命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)18人民衛(wèi)生電子音像出版社新戊基Neopentyl叔戊基tert-Pentyl,t-Pentyl第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(二、異構(gòu)，命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)19鄧健制作張靜夏審校烷烴系統(tǒng)命名法的要點(diǎn)分為三步：一選二編三配基。1.選母體：碳鏈最長(zhǎng)，取代最多2.編號(hào)：位次最低(最低系列原則)3.取代基：先小后大(優(yōu)基置后)第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(二、異構(gòu)，命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)20人民衛(wèi)生電子音像出版社辛烷3-甲基-5-乙基母體名基名

連字符讀作：位取代基位次2,5-二甲基-3,4-二乙基己烷2,5-二甲基-3-異丙基己烷2,5-二甲基-4-異丙基己烷1235612358126542,5-2甲基3,4-2乙基己烷2,5-甲基-3,4二乙基己烷上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)21鄧健制作張靜夏審校辛烷3-甲基-3-乙基-5-丙基-4-異丙基主要烷基的優(yōu)先順序：異丙基>丙基>乙基>甲基3-ethyl-4-isopropyl-3-methyl-5-propyloctane在英文命名中，取代基按詞首的字母排列順序先后列出第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(二、異構(gòu)，命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)22人民衛(wèi)生電子音像出版社課堂練習(xí):寫(xiě)出化合物的名稱(chēng),并指出各碳原子的類(lèi)型。

第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(二、異構(gòu)，命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)23鄧健制作張靜夏審校第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(三、構(gòu)象異構(gòu))三、烷烴的構(gòu)象異構(gòu)(conformationalisomerism)1.乙烷的構(gòu)象

因單鍵旋轉(zhuǎn)而使分子中原子或基團(tuán)在空間產(chǎn)生不同的排列形象稱(chēng)為構(gòu)象。每一種空間排列形象就是一種構(gòu)象,因構(gòu)象不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象稱(chēng)構(gòu)象異構(gòu)。上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)24人民衛(wèi)生電子音像出版社乙烷的兩種典型構(gòu)象第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(三、構(gòu)象異構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)25鄧健制作張靜夏審校構(gòu)象的表示方法：鋸架式和紐曼投影式交叉式重疊式鋸架式第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(三、構(gòu)象異構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)26人民衛(wèi)生電子音像出版社交叉式(Staggered)重疊式(Eclipsed)Newman投影式60°0°第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(三、構(gòu)象異構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)27鄧健制作張靜夏審校227289249306*構(gòu)象的能量分析：非鍵合的兩原子或基團(tuán)接近到相當(dāng)于范德華半徑之和時(shí),二者間以弱的引力相互作用,體系能量較低；如果接近到這一距離以?xún)?nèi),斥力就會(huì)急劇增大,體系能量升高。一些原子或基團(tuán)的范德華半徑(pm)

HCNOClCH3120150150140180200乙烷的重疊式內(nèi)能最高，最不穩(wěn)定，而交叉式內(nèi)能最低，最為穩(wěn)定。這種構(gòu)象稱(chēng)為優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(三、構(gòu)象異構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)28人民衛(wèi)生電子音像出版社動(dòng)畫(huà)模擬：乙烷的構(gòu)象異構(gòu)及能量變化12.5kJ/mol乙烷其它構(gòu)象的內(nèi)能介于交叉式與重疊式之間。隨著乙烷分子中兩個(gè)碳原子繞單鍵的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，能量不斷變化。乙烷分子是處于交叉、重疊以及介于兩者之間的無(wú)數(shù)構(gòu)象的動(dòng)態(tài)平衡混合體系,但各種構(gòu)象體存在的比率不同。第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(三、構(gòu)象異構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)29鄧健制作張靜夏審校正丁烷各種構(gòu)象的能差不大,室溫下可迅速轉(zhuǎn)化,正丁烷實(shí)際上是各種構(gòu)象異構(gòu)體的混合物,但對(duì)位交叉式為優(yōu)勢(shì)構(gòu)象,約占70%,鄰位交叉式約占30%,其他構(gòu)象所占比例極小。全重疊式鄰位交叉式部分重疊式對(duì)位交叉式2.丁烷的構(gòu)象第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(三、構(gòu)象異構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)30人民衛(wèi)生電子音像出版社

當(dāng)正烷烴碳原子數(shù)增加時(shí)，盡管構(gòu)象也隨之更復(fù)雜，但仍然主要以對(duì)位交叉式構(gòu)象狀態(tài)存在。所以直鏈烷烴絕大多數(shù)是鋸齒形的。如正戊烷主要以第1種構(gòu)象形式存在，第3種為全重疊構(gòu)象，最不穩(wěn)定。正戊烷在液態(tài)和氣態(tài)碳架運(yùn)動(dòng)的幾種形式第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(三、構(gòu)象異構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)31鄧健制作張靜夏審校高碳數(shù)正構(gòu)烷烴的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象:相鄰碳的結(jié)構(gòu)均為對(duì)位交叉癸烷C10H22

二十烷C20H42

第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(三、構(gòu)象異構(gòu))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)32人民衛(wèi)生電子音像出版社四、烷烴的物理性質(zhì)(熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比重、溶解性等)

碳原子數(shù)直鏈烷烴的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)與分子中碳原子數(shù)的關(guān)系

第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(四、物理性質(zhì))C1~C4為氣體C5~C16為液體≥C17固體上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)33鄧健制作張靜夏審校在同分異構(gòu)體中,分支程度越高,沸點(diǎn)越低。因?yàn)橥闊N分子中支鏈的存在會(huì)影響分子間的相互靠近,減弱分子間的引力(主要是短距離作用的色散力),使沸點(diǎn)隨之降低。bp(℃)36.1 27.9 9.5第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(四、物理性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)34人民衛(wèi)生電子音像出版社支鏈烷烴的熔點(diǎn)也比相應(yīng)的直鏈烷烴低，但高度對(duì)稱(chēng)的支鏈烷烴其熔點(diǎn)卻異乎尋常的高，這是因?yàn)榉肿拥膶?duì)稱(chēng)性越高，在晶體中排列越緊密。mp(℃)-129.8 -159.9 -16.8第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(四、物理性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)35鄧健制作張靜夏審校烷烴分子中只有牢固的C—Cσ鍵和C—Hσ鍵，所以烷烴具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性。室溫下烷烴與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑或強(qiáng)還原劑一般都不發(fā)生反應(yīng)。五、烷烴的化學(xué)性質(zhì)(一)穩(wěn)定性第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(五、化學(xué)性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)36人民衛(wèi)生電子音像出版社有機(jī)化合物分子中的氫原子（或其它原子、基團(tuán)）被另一原子或基團(tuán)取代的反應(yīng)稱(chēng)為取代反應(yīng)。被鹵原子取代叫鹵代(halogenation)。(二)鹵代反應(yīng)動(dòng)畫(huà)模擬:甲烷的氯代實(shí)驗(yàn)氯甲烷(Methylchloride)1.甲烷的氯代反應(yīng)第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(五、化學(xué)性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)37鄧健制作張靜夏審校生成的一氯甲烷還會(huì)繼續(xù)被氯代,生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳四種產(chǎn)物的混合物。工業(yè)上把這種混合物作為溶劑使用。CH3-Cl+Cl2——>CH2Cl2+HCl 二氯甲烷CHCl3+Cl2——>CCl4+HCl 四氯化碳CH2Cl2+Cl2——>CHCl3+HCl 三氯甲烷第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(五、化學(xué)性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)38人民衛(wèi)生電子音像出版社2.甲烷的氯代反應(yīng)機(jī)制反應(yīng)機(jī)制是對(duì)某個(gè)化學(xué)反應(yīng)逐步變化過(guò)程的詳細(xì)描述。烷烴鹵代反應(yīng)是游離基的鏈反應(yīng)(free-radicalchainreaction),其歷程分3步進(jìn)行：①鏈引發(fā)(chain-initiatingstep)：形成自由基。動(dòng)畫(huà)模擬:甲烷氯代反應(yīng)機(jī)制第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(五、化學(xué)性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)39鄧健制作張靜夏審校在鏈增長(zhǎng)階段,當(dāng)一氯甲烷達(dá)到一定濃度時(shí),氯原子除了同甲烷作用外，也可與一氯甲烷作用，結(jié)果生成二氯甲烷。以同樣方式，可生成氯仿及四氯化碳。Cl·+CH3Cl—>CH2Cl·+HClCH2Cl·+Cl2—>CH2Cl2+Cl·Cl·+CH2Cl2—>CHCl2·+HClCHCl2·+Cl2—>CHCl3+Cl·Cl·+CHCl3—>CCl3·+HClCCl3·+Cl2—>CCl4

+Cl·②鏈增長(zhǎng)(chain-propagatingstep)：延續(xù)自由基，形成產(chǎn)物.第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(五、化學(xué)性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)40人民衛(wèi)生電子音像出版社Cl·+Cl·→Cl:ClCH3·+Cl·→CH3ClCH3·+CH3·→CH3CH3

③鏈終止(chain-terminating step)：消除自由基加入少量能抑制自由基生成或降低自由基活性的抑制劑可減慢反應(yīng)速度或終止反應(yīng)。甲烷的溴代及其它烷烴的鹵代反應(yīng)機(jī)制與氯代相似。第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(五、化學(xué)性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)41鄧健制作張靜夏審校3.烷烴鹵代反應(yīng)的取向含有不同類(lèi)型H的烷烴氯代時(shí),可得到不同的氯代烴。55%45%伯氫與仲氫的活性比：

仲氫比伯氫活潑第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(五、化學(xué)性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)42人民衛(wèi)生電子音像出版社63%37%伯氫與叔氫的活性比：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：室溫下3°、2°、1°氫原子對(duì)氯代反應(yīng)的相對(duì)活性之比約為5:4:1,并與烷烴的結(jié)構(gòu)基本無(wú)關(guān)。第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(五、化學(xué)性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)43鄧健制作張靜夏審校2°/1°=（97/2）÷（3/6）=97/1溴代也生成相應(yīng)的溴代物。且溴代比氯代反應(yīng)的選擇性更強(qiáng)。烷烴溴代時(shí)仲氫與伯氫的活性比：99%痕量

鹵代反應(yīng)活性：叔氫>仲氫>伯氫;F2>Cl2>Br2>I2

第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(五、化學(xué)性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)44人民衛(wèi)生電子音像出版社4.烷烴自由基的構(gòu)型與穩(wěn)定性甲基、異丙基、叔丁基自由基的結(jié)構(gòu)中心碳原子為sp2雜化

第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(五、化學(xué)性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)45鄧健制作張靜夏審校不同類(lèi)型的C—H鍵離解能不同，離解能越小，生成的自由基穩(wěn)定性越大。其穩(wěn)定性順序：3°>2°>1°>·CH3自由基的穩(wěn)定性次序決定著反應(yīng)的取向和反應(yīng)活性。第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(五、化學(xué)性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)46人民衛(wèi)生電子音像出版社*5.活化能與過(guò)渡態(tài)進(jìn)一步觀察氯原子進(jìn)攻甲烷這步反應(yīng)：

Cl·+H—CH3——>H—Cl+CH3·△H=+4kJ·mol-1 (435) (431) Ea=16.8kJ·mol-1根據(jù)反應(yīng)熱的計(jì)算，或許可預(yù)期，只要提供4kJ·mol-1的能量就能使反應(yīng)發(fā)生。第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(五、化學(xué)性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)47鄧健制作張靜夏審校反應(yīng)Br·+H—CH3—>H—Br+CH3·的活化能為75kJ·mol-1，故溴代的速率比氯代反應(yīng)慢。反應(yīng)物與過(guò)渡態(tài)的能量差即為活化能?；罨茉降?，反應(yīng)速度越快。但實(shí)際上必須提供17kJ·mol-1的能量作為生成不穩(wěn)定的過(guò)渡態(tài)所需要的能量，即活化能(Ea),反應(yīng)才能發(fā)生。第二章烷烴和環(huán)烷烴第一節(jié)烷烴(五、化學(xué)性質(zhì))上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)48人民衛(wèi)生電子音像出版社環(huán)烴又稱(chēng)閉鏈烴，為碳骨架成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的一類(lèi)碳?xì)浠衔?。根?jù)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，又可分為：環(huán)烴脂環(huán)烴(alicyclichydrocarbon)芳香烴(aromatichydrocarbon)——性質(zhì)似脂肪烴單脂環(huán)烴多脂環(huán)烴——性質(zhì)似苯苯型芳香烴非苯型芳香烴第二節(jié)環(huán)烷烴第二章烷烴和環(huán)烷烴上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)49鄧健制作張靜夏審校第二章烷烴和環(huán)烷烴第二節(jié)環(huán)烷烴(一、分類(lèi)命名)一、脂環(huán)烴的分類(lèi)和命名

(一)分類(lèi)單脂環(huán)烴多脂環(huán)烴C3-C4小環(huán)C5-C6普通環(huán)C7-C12中環(huán)C13以上大環(huán)橋環(huán)螺環(huán)根據(jù)環(huán)數(shù)多少分上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)50人民衛(wèi)生電子音像出版社環(huán)丙烷環(huán)丁烷環(huán)戊烷環(huán)己烷環(huán)辛烷以較小數(shù)字表示較小基的位次1-甲基-4-異丙基環(huán)己烷cyclopropane cyclobutanecyclopentanecyclohexanecyclooctane1.單脂環(huán)烴:

在相應(yīng)的烴名前加“環(huán)”字;英文名加詞頭cyclo(二)命名

1-甲基-3-叔丁基環(huán)戊烷第二章烷烴和環(huán)烷烴第二節(jié)環(huán)烷烴(一、分類(lèi)命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)51鄧健制作張靜夏審校當(dāng)環(huán)上有復(fù)雜取代基時(shí)，可將環(huán)作為取代基命名。2-甲基-1-環(huán)丙基-5-環(huán)戊基戊烷1-環(huán)丙基丁烷1-Cyclopropylbutane1,3-二環(huán)己基丙烷1,3-Dicyclohexylpropane第二章烷烴和環(huán)烷烴第二節(jié)環(huán)烷烴(一、分類(lèi)命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)52人民衛(wèi)生電子音像出版社*2.橋環(huán)烴（包括稠環(huán)）(bridgedhydrocarbon)兩個(gè)碳環(huán)共用兩個(gè)或更多個(gè)碳原子的稱(chēng)為橋環(huán)化合物。其中橋碳鏈的交匯點(diǎn)原子稱(chēng)為橋頭碳原子。雙橋環(huán)烴可看作是2個(gè)橋頭碳原子之間用3道橋連接起來(lái)的。橋頭碳原子橋頭碳原子第二章烷烴和環(huán)烷烴第二節(jié)環(huán)烷烴(一、分類(lèi)命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)53鄧健制作張靜夏審校按成環(huán)碳原子總數(shù)稱(chēng)“二環(huán)[x.y.z]某烷(/烯)”(x>y>z)。方括號(hào)內(nèi)的3個(gè)數(shù)字表示三道橋上的碳原子數(shù)。

編號(hào)：從一個(gè)橋頭碳原子開(kāi)始沿最長(zhǎng)的橋到另一橋頭碳,再沿次長(zhǎng)的橋回到第一個(gè)橋頭碳,最后編號(hào)最短的橋。12345678Bicyclo[3.2.1]octane二環(huán)[3.2.1]辛烷第二章烷烴和環(huán)烷烴第二節(jié)環(huán)烷烴(一、分類(lèi)命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)54人民衛(wèi)生電子音像出版社*3.螺環(huán)烴（Spirocyclichydrocarbon）

脂環(huán)烴分子中兩個(gè)碳環(huán)共用一個(gè)碳原子稱(chēng)為螺環(huán)烴，共用的碳原子稱(chēng)為“螺原子”。螺[3.4]辛烷分子模型螺原子第二章烷烴和環(huán)烷烴第二節(jié)環(huán)烷烴(一、分類(lèi)命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)55鄧健制作張靜夏審校螺[3.4]辛烷Spiro[3.4]octane

螺[4.5]癸烷2,6-二甲基命名時(shí)按成環(huán)碳原子總數(shù)稱(chēng):“螺[x.y]某烷

”(x<y).

編號(hào)從小環(huán)中與螺原子相鄰的一個(gè)碳原子開(kāi)始，經(jīng)螺原子再到大環(huán)。81245610第二章烷烴和環(huán)烷烴第二節(jié)環(huán)烷烴(一、分類(lèi)命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)56人民衛(wèi)生電子音像出版社2,7-二甲基螺[4.4]壬烷2,7-Dimethylspiro[4.4]nonane課堂練習(xí):命名下列化合物(2) (3) (4)(1)第二章烷烴和環(huán)烷烴第二節(jié)環(huán)烷烴(一、分類(lèi)命名)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)57鄧健制作張靜夏審校二、環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性1885年,BaeyerAV假定,環(huán)烷烴具有平面正多邊形的結(jié)構(gòu)：60°90°108°120° 128.6135°Bondangle環(huán)上C－C之間的鍵角偏離正常鍵角109°28′,就會(huì)產(chǎn)生角張力(anglestrain),偏差角越大張力越大,分子越不穩(wěn)定。結(jié)論：三、四元環(huán)為張力環(huán)(strainedrings)

，五元環(huán)為無(wú)張力環(huán)，六元環(huán)及其更大的環(huán)也是張力環(huán)。第二章烷烴和環(huán)烷烴第二節(jié)環(huán)烷烴(二、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性)(一)張力學(xué)說(shuō)上頁(yè)下頁(yè)首頁(yè)58人民衛(wèi)生電子音像出版社