高四2章飽和烴

1、烴開鏈烴(脂肪烴)不飽和烴烯烴炔烴二烯烴環(huán)狀烴脂環(huán)烴(). .芳香烴(ch3). .飽和烴烷烴chhh氫數(shù)甲烷乙烷丙烷丁烷分子式ch4c2h6c3h8c4h10結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式cchhhhhhcchhhhhchhcchhhhhchhhchhhh碳數(shù)24132 1+22 2+22 3+22 4+2h2ch2cch2ch2ch2ch2h2ch2cch2ch2ch2h2ch2cch2ch2h2cch2ch2環(huán)丙烷環(huán)丁烷環(huán)戊烷環(huán)己烷cchhhhchhhchhhcchhhhhchhchhhm.p -159 c。b.p 11.7 c。m.p -138 c。b.p -0.5 c。 烷烴和環(huán)烷烴分子中，隨著碳原子

2、數(shù)增加，同分異構(gòu)體迅速增加。 舉例(同分異構(gòu)體的寫法)： ccccccccccccccccccccccccccccccc6h14：cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccch3ch2ch3ch3ch3ch3ch3ch3cch2chch3ch3ch3ch3季碳，4oc仲碳，2oc伯碳，1oc伯碳，1oc叔碳，3occh3cch2chch3ch3ch3ch3伯氫，1oh叔氫，3oh伯氫，1oh仲氫，2ohch3ch3ch2ch3ch2ch2ch3chch3ch3ch2ch2ch2甲基乙基正丙基異丙基正丁基異丁基仲

3、丁基叔丁基新戊基chch2ch3ch3chch3ch3ch2ch3cch3ch3ch3cch2ch3ch3- -c ch h2 2c ch h2 2- - -c ch h2 2c ch h2 2c ch h2 2c ch h2 2c ch h2 2c ch h2 2- -亞甲基亞異丙基1,2-亞乙基1,6-亞己基c ch h2 2c c( (c ch h3 3) )2 2c ch hc ch h3 3亞乙基環(huán)丙基環(huán)丁基環(huán)戊基環(huán)己基cccccccc新庚烷新庚烷異己烷異己烷ch3-c-ch2-ch2-ch3ch3ch3ch3-ch-ch2-ch2-ch3ch3c cc cc cc cc cc cc

4、 cc cc cc cc cc cc cc cc cc cc cc cc c正正辛辛烷烷正正十十一一烷烷ch3chch3ch2ch3cch3ch3ch3ch3二甲基乙基甲烷四甲基甲烷ch3ch2ch2ch2ch3 戊烷ccccccccccccc2-甲基戊烷3-甲基己烷ch3ch2ch3ch3ch3ch2cchch2ch2ch33,3-二甲基-4-乙基庚烷2,2,4- 三甲基戊烷ch3cch2chch3ch3ch3ch32,5-二甲基-3,4-二乙基己烷ch3ch2chchch2ch3chch3ch3chch3ch3 3,3-二甲基-4-乙基-5-(1,2-二甲基丙基)壬烷ch3ch2cchch

5、ch2ch2ch2ch3ch3ch3ch2ch3chch3chch3ch3ch2ch2ch2ch2ch2即環(huán)戊烷ch3甲基環(huán)丁烷ch3ch31,2-二甲基環(huán)戊烷ch3h3cchch3即1-甲基-4-異丙基環(huán)己烷 反-1,4-二甲基環(huán)己烷 ch3hhch3ch3hhch3即聯(lián)二環(huán)己烷二環(huán)4,4,0癸烷螺4,4壬烷二環(huán)2,2,1庚烷(聯(lián)環(huán)烴)(螺環(huán)烴)(稠環(huán)烴)(橋環(huán)烴) 固定格式：雙環(huán)a.b.c某烷 (abc) 先找橋頭碳（兩環(huán)共用的碳原子），從橋頭碳開始編號(hào)。沿大環(huán)編到另一個(gè)橋頭碳，再從該橋頭碳沿著次大環(huán)繼續(xù)編號(hào)。分子中含有雙鍵或取代基時(shí)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示其位次： 雙環(huán)3.1.1庚烷5-甲基雙

6、環(huán)2.1.0戊烷76543212-甲基雙環(huán)2.2.1庚烷7,7-二甲基雙環(huán)2.2.1庚烷1234567ch31234567ch354321ch3ch376543211,3-二甲基螺3.5壬烷5-甲基螺2.4庚烷7123456h3cc:2s 2p22激發(fā)雜化(線性組合)4個(gè)sp 雜化軌道3雜化的結(jié)果： 由于sp3雜化碳的軌道夾角是109.5，所以烷烴中的碳鏈?zhǔn)卿忼X形的而不是直線。 乙烷、丙烷、丁烷中的碳原子也都采取sp3雜化： 乙烷c cc ch hh hh hh hh hh h-s3 sp -sp3sp3 丁烷c：sp3雜化， 軌道夾角109.5 正五邊形內(nèi)角為108 角張力：109.5108

7、1.5 可見，環(huán)戊烷分子中幾乎沒有什么角張力，故五元環(huán)比較穩(wěn)定，不易開環(huán)，環(huán)戊烷的性質(zhì)與開鏈烷烴相似。 事實(shí)上，環(huán)戊烷分子中的五個(gè)碳原子亦不共平面，而是以“信封式”構(gòu)象存在，使五元環(huán)的環(huán)張力可進(jìn)一步得到緩解。 (動(dòng)畫) hhhhhhhhhhhh60120180240 300 360 420 480量能旋轉(zhuǎn)角度重疊式重疊式重疊式重疊式交叉式交叉式交叉式交叉式12.6kj/molch3ch3hhhhhhhhch3ch3hhhhch3ch3對(duì)位交叉式部分重疊式鄰位交叉式iiiiii0。60120ch3hhhhh3chhhhch3h3cch3hhhhh3c全重疊式鄰位交叉式部分重疊式ivvvi。180

8、240300丁烷有下列四種典型構(gòu)象：動(dòng)畫(丁烷的構(gòu)象)注意：常溫下，丁烷主要是以對(duì)位交叉式存在，全重疊式實(shí)際上不存在。 椅型船型穩(wěn)定不穩(wěn)定654321123456123456123456hh為e 鍵為a 鍵鍵ae鍵hrrhhrrha鍵取代，r與 ch2處于順位交叉e鍵取代，r與 ch2處于對(duì)位交叉能量較低，含量較高能量較高，含量較低優(yōu)勢(shì)構(gòu)象非優(yōu)勢(shì)構(gòu)象clclclclclcl穩(wěn)定clclclclclcl能量相同ch3ch(ch3)2h3c穩(wěn)定ch(ch3)2ch3ch(ch3)2hhhh穩(wěn)定不優(yōu)勢(shì)構(gòu)象優(yōu)勢(shì)構(gòu)象ch3c2h5ch3c2h5c(ch3)3ch3clc(ch3)3ch3clhhhh2.

9、5.1 沸點(diǎn)2.5.2 熔點(diǎn) 2.5.3 相對(duì)密度 2.5.4 溶解度 2.5.5 折射率 烷烴在結(jié)晶狀態(tài)時(shí)，碳原子排列很有規(guī)律，碳鏈為鋸齒形：分子間距離松散，分子間力小，晶格能低分子間距離緊湊，分子間力大，晶格能高原因：ch3ch2ch2ch2ch3ch3chch2ch3ch3ch3cch3ch3ch3m.p/oc-130-160-17ch3ch3cl2ch3ch2clhcl+420 c78%。+ hcl+ cl2clh92.7%聚乙烯氯化聚乙烯氯代耐熱、耐候、耐燃、耐腐蝕 可用作涂料或塑料石蠟氯化石蠟氯代阻燃劑、增塑劑、合成加脂劑根據(jù)反應(yīng)事實(shí)，對(duì)反應(yīng)做出的詳細(xì)描述和理論解釋叫做反應(yīng)機(jī)理。研

10、究反應(yīng)機(jī)理的目的是認(rèn)清反應(yīng)的本質(zhì)，掌握反應(yīng)的規(guī)律，從而達(dá)到控制和利用反應(yīng)的目的。反應(yīng)機(jī)理是根據(jù)大量反應(yīng)事實(shí)做出的理論推導(dǎo)，是一種假說。對(duì)某一個(gè)反應(yīng)可能提出不同的機(jī)理，其中能夠最恰當(dāng)?shù)卣f明實(shí)驗(yàn)事實(shí)的，被認(rèn)為是最可信的，而那些與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不太相符的機(jī)理則需要進(jìn)行修正或補(bǔ)充。因此，反應(yīng)機(jī)理是在不斷發(fā)展的。此外，并不是對(duì)所有的反應(yīng)目前都能提出明確的反應(yīng)機(jī)理。但烷烴的鹵代反應(yīng)機(jī)理是比較清楚的。 cl cl +cl + cl：能量氯原子（氯自由基）鏈引發(fā) 鏈引發(fā)的特點(diǎn)是只產(chǎn)生自由基不消耗自由基。 cl + h ch3 hcl + ch3甲基自由基，有未成對(duì)電子，活潑，可與cl2反應(yīng)奪取一個(gè)cl原子，生成ch

11、3cl和cl ch3 + cl cl ch3cl + cl鏈增長(zhǎng) 鏈增長(zhǎng)的特點(diǎn)是：消耗一個(gè)自由基的同時(shí)產(chǎn)生另一個(gè)自由基。 cl + ch3ch3clch3 + ch3ch3ch3cl + clcl2鏈終止clch2ch2ch2cl + ch3chclch2cl + ch3ch2chcl2 + cl2（ ）hch3ccl2ch3 + clch2chclch3（ ）+ cl2hch3ch2ch3 + cl2 正丙基氯43%異丙基氯57%h（ ）（ ）ch3ch2ch2cl + ch3chclch3 + hcl x 5762434574326xch3ch2ch3 + cl2 正丙基氯43%異丙基氯5

12、7%h（ ）（ ）ch3ch2ch2cl + ch3chclch3 + hcl ch3-ch-ch3 + cl2ch3ch3-ch-ch2cl + ch3-c-ch3clh64% 36%ch3ch336649xx 36964=5.06ch3ch2ch3+ cl-hcl奪 h12 h奪兩種h ！不穩(wěn)定（少）ch3ch2ch2+cl2-clch3ch3ch2cl穩(wěn)定（多）ch3chch3+cl2-clch3-ch-ch3cl所以：同理：兩種h ！ch3-chch3ch3穩(wěn)定不穩(wěn)定主要產(chǎn)物次要產(chǎn)物+ br-hbr+br2-brch3ch3-chch2ch3ch3-chch2-brch3ch3ch3-

13、c+br2-brch3ch3ch3-c-brf2cl2br2i2太快難以控制太慢，且生成的hi有還原性有意義(3%)(97%)ch3ch2ch2ch3 + br2ch3ch2ch2ch2br + ch3ch2chch3br127 ch。ch3-ch-ch3 + br2ch3-ch-ch2br + ch3-c-br127 ch。ch3ch3ch3ch3(99%)(痕量)cnh2n+2+o2燃燒nco2 + (n+1)h2o + 熱量3n+12ch4 + 2o2co2 + 2h2o + 891 kj/mol燃燒+ 9o26co2 + 6h2o + 3954 kj/mol燃燒ch4 + o2hcho

14、 + h2ono600 c。甲醛rch2ch2rrcooh + rcooho2,120c。mn鹽，1.5-3.0mpaoho鈷催化劑150160 c，0.81mpa。+ o2+環(huán)己醇環(huán)己酮環(huán)己烷20%80%ch3ch2ch2ch3alcl3,hclch3chch3ch3。95-150 c，1-2mpach3ch3ch3ch3ch3ch2ch350 calcl3。50 calcl3。+ch3ch2ch2ch3ch4 + ch3ch=ch2ch2=ch2 + ch3ch3h2 + ch3ch2ch=ch2 500 c。ch3ch3ch2=ch2 + h2600 c。+ h2nich3ch2ch2ch3200 c。+ h2ni80 c。ch3ch2ch3+ h2ptch3(ch2)3ch3300 c。不易開環(huán)(2) 加鹵素 室溫+ br2brch2ch2ch2brccl4不易開環(huán)易開環(huán)+ br2取代產(chǎn)物取代產(chǎn)物+ br2br(ch2)4br+ br2(常溫下不反應(yīng)! )+