飽和烴烷烴和環(huán)烷烴2、1、2烷烴和環(huán)烷烴得構(gòu)造異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu):分子式相同而構(gòu)造不同得化合物,稱為構(gòu)造異構(gòu)體。從丁烷開始有同分異構(gòu)體:正丁烷異丁烷Bp-0、5CBp-11、73C同分異構(gòu)體得推導(dǎo):寫出最長鏈:寫出少一個(gè)碳原子得直鏈,把一個(gè)碳當(dāng)支鏈,找出可能得異構(gòu)體寫出少二個(gè)碳原子得直鏈,把二個(gè)碳當(dāng)兩個(gè)支鏈,或一個(gè)支鏈,找出可能得異構(gòu)體環(huán)烷烴得構(gòu)造異構(gòu)以C6H12為例:可構(gòu)成六元環(huán)、五元環(huán)、四元環(huán)、三元環(huán):同分異構(gòu)(1)構(gòu)造異構(gòu)1)碳架異構(gòu)2)位置異構(gòu)3)官能團(tuán)異構(gòu)(2)立體異構(gòu)1)構(gòu)象異構(gòu)2)構(gòu)型異構(gòu)習(xí)題2、2下列哪些化合物就是同一化合物?哪些就是構(gòu)造異構(gòu)體?2、2烷烴和環(huán)烷烴得命名2、2、1伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氫原子只與一個(gè)碳原子相連得碳原子稱為伯碳原子,又稱為一級(jí)碳原子,用1

表示。與兩個(gè)碳原子相連得碳原子稱為仲碳原子,又稱為二級(jí)碳原子,用2

表示。與三個(gè)碳原子相連得碳原子稱為叔碳原子,又稱為三級(jí)碳原子,用3

表示。與四個(gè)碳原子相連得碳原子稱為季碳原子,又稱為四級(jí)碳原子,用4

表示。與伯、仲、叔碳原子相連得氫原子,分別稱為伯、仲、叔氫原子。例標(biāo)出下列化合物中得伯、仲、叔、季碳原子,并指出有多少伯、仲、叔氫原子？2、2、2烷基和環(huán)烷基一個(gè)烷烴和環(huán)烷烴從形式上去掉一個(gè)氫原子后剩下得基團(tuán)稱為烷基或環(huán)烷基、(1)某基:甲基CH3-Me乙基CH3CH2-Et(正)丙基CH3CH2CH2-n-Pr(正)丁基CH3CH2CH2CH2-n-Bu大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜(2)異某基:異丙基(CH3)2CH-i-Pr異丁基(CH3)2CHCH2-i-Bu(3)仲某基:仲丁基s-Bu(4)叔某基:叔丁基(CH3)3C-t-Bu叔戊基環(huán)丙基,環(huán)丁基,環(huán)戊基,環(huán)己基2、2、3烷烴得命名(1)普通命名法按碳原子得數(shù)目稱:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷、十一烷、十二烷等。直鏈得稱為正某烷,碳鏈一端帶有兩個(gè)甲基得稱為異某烷,有季碳原子得稱新某烷,正戊烷異丁烷新庚烷(2)衍生命名法按甲烷得衍生物命名,通常選擇連接烷基最多得碳原子作為母體甲烷碳原子、二甲基乙基甲烷二甲基乙基異丙基甲烷(3)系統(tǒng)命名法IUPAC命名法,國際純化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)中國化學(xué)會(huì)1980年“有機(jī)化學(xué)命名原則”(a)選取含碳原子最多支鏈數(shù)目最多得碳鏈為主鏈、例:(b)主鏈碳原子得位次編號(hào)(1)取代基位次最小。例:3-甲基己烷(2)小得取代基列前,相同得取代基合并。例:2,2,3-三甲基-3-乙基戊烷(3)烷基大小順序(4)支鏈上還有取代基時(shí),用括號(hào)中得數(shù)字或帶撇數(shù)字來標(biāo)明:例:2-甲基-5,5-二(1,1-二甲基丙基)癸烷2-甲基-5,5-二-1’,1’-二甲基丙基癸烷2、2、4環(huán)烷烴得命名(1)單環(huán)脂環(huán)烴環(huán)某烷:取代基編號(hào)最小,小得基團(tuán)列前:環(huán)某烯,環(huán)某炔:官能團(tuán)為1,2位,取代基盡量小:(1)

環(huán)上碳原子數(shù)――環(huán)某烷(2)

小得取代基為1位1-甲基-2-異丙基環(huán)戊烷1-甲基-4-異丙基環(huán)己烷(2)二環(huán)脂環(huán)烴(a)橋環(huán)烷烴1、成環(huán)碳原子總數(shù)――環(huán)某烷,以二環(huán)為詞頭,標(biāo)出環(huán)數(shù)2、編號(hào)從橋頭開始,經(jīng)最長得橋至另一橋頭碳原子,沿次長得橋回到第一個(gè)橋頭碳原子,最短得橋上碳原子最后編號(hào)3、中括號(hào)中從大到小依次標(biāo)出橋上碳原子數(shù)目,中間用圓點(diǎn)隔開。1,2,7-三甲基二環(huán)[2、2、1]庚烷1,7,7-三甲基二環(huán)[2、2、1]庚烷十氫萘,二環(huán)[4、4、0]癸烷

(b)螺環(huán)烷烴1、成環(huán)碳原子總數(shù)――螺某烷2、編號(hào)從小環(huán)開始,經(jīng)螺原子至大環(huán)3、中括號(hào)中標(biāo)出螺環(huán)上除螺原子外碳原子數(shù)目,中間用圓點(diǎn)隔開。螺[3、4]辛烷

6-甲基螺[4、5]癸烷

2,7,7-三甲基二環(huán)[4、1、0]庚烷1,3,7-三甲基螺[4、4]壬烷2、3烷烴和環(huán)烷烴得結(jié)構(gòu)(1)碳原子得sp3雜化軌道1)碳原子得電子躍遷基態(tài)激發(fā)態(tài)2)碳原子得電子sp3雜化(2)σ鍵得形成及其特性sp3雜化軌道:一個(gè)s軌道和三個(gè)p軌道雜化后,形成四個(gè)完全相等得雜化軌道,這種軌道稱為sp3雜化軌道。烷烴分子得形成雜化軌道有更強(qiáng)得方向性b四個(gè)SP3雜化軌道完全等值c四個(gè)鍵盡可能遠(yuǎn)離在sp3雜化軌道中,每?jī)蓚€(gè)雜化軌道之間得夾角都就是109

28’甲烷得四面體構(gòu)型鍵長:0、109nm鍵角:109

28’分子模型凱庫勒(球棒模型)和斯陶特(比例模型)模型烷烴得成鍵以乙烷為例:CH3-CH3六個(gè)C-H鍵為SP3-Sσ鍵,一個(gè)SP3-SP3

σ鍵2、3、2環(huán)烷烴得結(jié)構(gòu)與環(huán)得穩(wěn)定性三元環(huán)最不穩(wěn)定,其次就是四元環(huán),五元環(huán)、六元環(huán)及更大得一些環(huán)比較穩(wěn)定(從燃燒熱可看出)角張力:與正常得四面體鍵角得偏差引起了分子得張力,力圖恢復(fù)正常鍵角得趨勢(shì),這種力叫作角張力。環(huán)丙烷得結(jié)構(gòu)碳環(huán)鍵角:105、5

,H-C-H鍵角:114

,環(huán)丙烷具有一定得

鍵得性質(zhì)環(huán)丁烷得構(gòu)象

C-C-C鍵角約111、5

,形如蝴蝶,上下擺動(dòng)。環(huán)戊烷得構(gòu)象

信封型扭曲型2、4烷烴和環(huán)烷烴得構(gòu)象2、4、1乙烴得構(gòu)象(交叉式與重疊式)透視式:(鋸架式)紐曼投影式兩種構(gòu)象式能量差為12、6kJ/摩爾見P39圖2-8乙烷不同構(gòu)象得能量曲線圖2、4、2丁烷得構(gòu)象對(duì)位交叉式鄰位交叉式部分重疊式全重疊式這種由于單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生得異構(gòu)體稱為構(gòu)象異構(gòu)體,簡(jiǎn)稱異象體、2、4、3環(huán)己烷得構(gòu)象環(huán)己烷得構(gòu)象椅式構(gòu)象:C-C-C鍵角109、5

,相鄰碳原子得鍵處于鄰位交叉式六個(gè)平伏鍵(e鍵),六個(gè)直立鍵(a鍵),并相互轉(zhuǎn)換。船式構(gòu)象:C-C-C鍵角109、5

,有兩對(duì)相鄰碳原子處在鄰位交叉式位置:2、4、4取代環(huán)己烷得構(gòu)象取代基處在平伏鍵得位置時(shí),能量更低,更穩(wěn)定:如甲基環(huán)己烷當(dāng)環(huán)上有二個(gè)基團(tuán)時(shí),大得基團(tuán)處于平伏鍵得位置時(shí),更穩(wěn)定:如順-1-甲基-4-異丙基環(huán)己烷:左式更穩(wěn)定2、5烷烴和環(huán)烷烴得物理性質(zhì)物質(zhì)狀態(tài)1~4碳?xì)怏w;5~16碳液體;17碳以上固體2、5、1沸點(diǎn)由色散力決定:隨碳原子數(shù)增加而升高;正烷烴得沸點(diǎn)高于她得異構(gòu)體、2、5、2熔點(diǎn)分子間引力及分子得對(duì)稱性決定(排列緊密):隨碳原子數(shù)增加而升高;偶數(shù)烷烴得熔點(diǎn)比奇數(shù)得升高得更多;對(duì)稱性好得新戊烷得熔點(diǎn)(-17

C)高于異戊烷(-160

C)和戊烷(-130

C)2、5、3相對(duì)密度分子間引力決定:隨碳原子數(shù)增加而增大,接近0、782、5、4溶解度不溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,尤其就是烴類中,如石臘溶于汽油。(相似相溶得經(jīng)驗(yàn)規(guī)律)2、5、5折射率光通過空氣和介質(zhì)得速度比,數(shù)值大于1,與分子被極化程度等有關(guān)。直鏈烷烴得折光率隨碳原子數(shù)增加而增大。環(huán)烷烴得物理性質(zhì)與烷烴相似P48:問題2、14(1)正丁烷得熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都比異丁烷高、(2)正辛烷沸點(diǎn)更高,2,2,3,3-四甲基丁烷熔點(diǎn)更高。(3)庚烷得沸點(diǎn)較高,3,3-二甲基戊烷熔點(diǎn)較高2、6烷烴和環(huán)烷烴得得化學(xué)性質(zhì)特點(diǎn):穩(wěn)定性好,不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng);不易發(fā)生異裂反應(yīng),僅可發(fā)生均裂反應(yīng)。2、6、1自由基取代反應(yīng)烷烴和環(huán)烷烴分子中得氫原子被其她原子或基團(tuán)取代得反應(yīng),稱為取代反應(yīng)、通過自由基取代分子中得氫原子得反應(yīng),稱為自由基取代反應(yīng)、(1)鹵化反應(yīng)在光熱或催化劑作用下,烷烴(環(huán)烷烴)得氫原子可被鹵素取代,生成鹵代烴,并放出鹵化氫。1)鹵素得反應(yīng)活性F2>Cl2>Br2,I2通常不發(fā)生反應(yīng)2)烷烴中各種氫得活性叔氫

仲氫

伯氫3)自由基得穩(wěn)定性叔碳自由基

仲碳自由基

伯碳自由基

1-氯-2-甲基丙烷2-氯-2-甲基丙烷64%36%活性:氯代時(shí),叔,仲,伯氫在室溫時(shí)得相對(duì)活性為5:4:1

反應(yīng)得選擇性:溴>氯>氟溴代反應(yīng)時(shí),叔、仲、伯氫相對(duì)活性為1600:82:1氯代反應(yīng)因反應(yīng)原料易得,在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用,如甲烷氯代,可生產(chǎn)氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。(2)鹵化得反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理,就是指化學(xué)反應(yīng)所經(jīng)歷得途徑或過程。甲烷得反應(yīng)機(jī)理1)鏈引發(fā)2)鏈增長3)鏈得終止2、6、2氧化反應(yīng)1)燃燒生成CO2和水,(不完全燃燒時(shí)生成C,CO)燃燒熱:化合物完全燃燒后放出得熱量。2)在引發(fā)劑引發(fā)下可發(fā)生部分氧化,合成了乙酸,高級(jí)脂肪酸等產(chǎn)品。工業(yè)上,以石臘生產(chǎn)高級(jí)脂肪酸、以環(huán)十二烷生產(chǎn)環(huán)十二酮、2、6、3異構(gòu)化反應(yīng)化合物由