有機(jī)化學(xué)第二章 烷烴

有機(jī)化學(xué)第二章烷烴2023/2/25第一頁，共七十五頁，2022年，8月28日第二章烷烴教學(xué)要求

1、理解同系列、同分異構(gòu)、構(gòu)型、構(gòu)象等概念，正確書寫烷烴的構(gòu)造異構(gòu)體。

2、掌握烷烴的命名原則(普通命名法、CCS命名法，了解IUPAC命名法。

2、理解碳四面體概念、sp3雜化、σ鍵。

3、掌握構(gòu)象式（紐曼式和透視式）的寫法。

4、理解烷烴的物理性質(zhì)。

5、掌握烷烴的氧化，裂化，取代反應(yīng)。

6、掌握烷烴的鹵代反應(yīng)機(jī)理、碳自由基穩(wěn)定性、烷烴鹵代反應(yīng)活性。2023/2/25第二頁，共七十五頁，2022年，8月28日§2-1烷烴的同系列與同分異構(gòu)、烷烴的通式同系列構(gòu)造式

1、通式：CnH2n+2n≥1例如CH4CH3CH3

2、同系列：結(jié)構(gòu)相似、組成上相差n個(gè)(n≥1)CH2、具有同一通式的化合物稱為同系列。分子式構(gòu)造簡式甲烷CH4CH4

乙烷C2H6CH3CH3

丙烷C3H8CH3CH2CH3

丁烷C4H10CH3CH2CH2CH3從上述結(jié)構(gòu)式可以看出，烷烴的組成都是相差一個(gè)或多個(gè)CH2（亞甲基）而連成碳鏈。2023/2/25第三頁，共七十五頁，2022年，8月28日

3、同系物：在同一系列中的化合物互稱為同系物。

4、構(gòu)造：有機(jī)物分子中原子排列的順序和連接的方式叫做化學(xué)結(jié)構(gòu)，也叫做構(gòu)造。用來表示化學(xué)結(jié)構(gòu)的式子叫做構(gòu)造式。由于同系列中同系物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，其物理性質(zhì)也隨著分之中碳原子數(shù)目的增加而呈規(guī)律性變化，所以掌握了同系列中幾個(gè)典型的有代表性的成員的化學(xué)性質(zhì)，就可推知同系列中其他成員的一般化學(xué)性質(zhì)，為研究龐大的有機(jī)物提供了方便。2023/2/25第四頁，共七十五頁，2022年，8月28日構(gòu)造式的書寫有以下4種表達(dá)方法：正戊烷為例（1）珠網(wǎng)式特點(diǎn)：將分子中所有原子的連接順序都反映出來。缺點(diǎn)：書寫麻煩、費(fèi)時(shí)。⑵縮寫式

A、構(gòu)造式

B、簡式

C、簡式

2023/2/25第五頁，共七十五頁，2022年，8月28日特點(diǎn)：將相同的氫原子合并，并在由下角注明氫的數(shù)目；將相同的基團(tuán)合并，并在由下角注明相同的基團(tuán)的數(shù)目。⑶鍵線式：特點(diǎn)：將分子的骨架寫出來，而碳原子和氫原子的符號(hào)都不列出來。為了區(qū)別一個(gè)碳鍵和另一個(gè)碳鍵，把二條線畫成約120°角。雙鍵、叁鍵分別用兩條橫線、三條橫線表達(dá)。（4）碳干式：碳干式特點(diǎn)：省去所有氫原子。2023/2/25第六頁，共七十五頁，2022年，8月28日二、烷烴的同分異構(gòu)造現(xiàn)象有機(jī)化合物普遍存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。烷烴中除甲烷、乙烷、丙烷外，其它烷烴都有同分異構(gòu)體。C7H169種、C25H52

有3679萬種。從丁烷開始有同分異構(gòu)現(xiàn)象，可由下面方式導(dǎo)出：2023/2/25第七頁，共七十五頁，2022年，8月28日同分異構(gòu)：分子式相同而構(gòu)造式不同的化合物稱為同分異構(gòu)體，這種現(xiàn)象稱為構(gòu)造異構(gòu)現(xiàn)象。烷烴構(gòu)造異構(gòu)產(chǎn)生的原因：由于烷烴的碳胳（碳干）排列方式不同而引起，這種構(gòu)造異構(gòu)稱為碳胳異構(gòu)。例如戊烷：在構(gòu)造異構(gòu)中，除碳胳異構(gòu)外還有官能團(tuán)位置異構(gòu)。異構(gòu)體的導(dǎo)出步驟見P17。

2023/2/25第八頁，共七十五頁，2022年，8月28日三、烷烴的碳原子類型和氫原子類型在烷烴的構(gòu)造式中，碳原子在分子中所處的位置不完全相同。按照碳原子所連接的碳原子的數(shù)目的不同，碳原子分為以下四種：

1、伯碳原子（1°C）：僅與一個(gè)碳原子直接相連的原子即一級(jí)碳原子。

2、仲碳原子（2°C）：與兩個(gè)碳原子直接相連的原子即二級(jí)碳原子。

3、叔碳原子（3°C）：與三個(gè)碳原子直接相連的原子即三級(jí)碳原子，。

4、季碳原子（4°C）：與四個(gè)碳原子直接相連的原子即四級(jí)碳原子。2023/2/25第九頁，共七十五頁，2022年，8月28日與伯、仲、叔碳原子相連的氫原子，分別稱為伯氫、仲氫、叔氫。1°H、2°H、3°H。伯氫、仲氫、叔氫在化學(xué)反應(yīng)中的活性不同?！?-2烷烴的命名有機(jī)化合物的命名，是有機(jī)化學(xué)的重要內(nèi)容，務(wù)必掌握。常用的命名方法有普通命名法(習(xí)慣命名法)和系統(tǒng)命名法(CCS命名法)。2023/2/25第十頁，共七十五頁，2022年，8月28日、普通命名法普通命名法只適用比較簡單的化合物，對(duì)烷烴的命名原則如下：

1、碳原子從1~10的化合物，分別以天干名稱：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示

2、碳原子數(shù)目10以上的化合物，以漢字十一、十二、十三等數(shù)字表示。3、為區(qū)別同分異構(gòu)，用“正”、“異”、“新”表示2023/2/25第十一頁，共七十五頁，2022年，8月28日正戊烷異戊烷新戊烷正：表示直鏈烷烴異：表示具有新：表示具有2023/2/25第十二頁，共七十五頁，2022年，8月28日二、系統(tǒng)命名法在系統(tǒng)命名法中，涉及到新概念“烷基”，所謂“烷基”是指烷烴分子去掉一個(gè)氫原子后剩下的基團(tuán)叫烷基。常用R-表示,通式CnH2n+1。烷基中文名英文名通常符號(hào)

CH3-甲基methylMeCH3CH2-乙基ethylEtCH3CH2CH2-丙基n-propyln-Pr(CH3)2CH-異丙基isopropyli-PrCH3CH2CH2CH2-正丁基n-butyln-Bu2023/2/25第十三頁，共七十五頁，2022年，8月28日烷基的命名法，把烷烴命名中的“烷”字換成“基”字，“基”有一價(jià)的涵義?！皝喕庇卸r(jià)的涵義，“次基”有三價(jià)的涵義.2023/2/25第十四頁，共七十五頁，2022年，8月28日系統(tǒng)命名法是1960年中國化學(xué)學(xué)會(huì)(ChineseChemicalSociety，簡稱CCS)根據(jù)國際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）制定的有機(jī)化合物命名原則，再結(jié)合我國漢字的特點(diǎn)而制定的，1980年進(jìn)行了修定。簡稱CCS命名法。

1、直鏈烷烴的命名：與普通命名法相似，只是把“正”去掉。例如：CH3(CH2)4CH3

己烷2023/2/25第十五頁，共七十五頁，2022年，8月28日２、支鏈烷烴的命名：分三步進(jìn)行：⑴選擇主鏈，確定母體：從構(gòu)造式中選擇最長碳鏈即碳原子數(shù)目最多作為主鏈（母體），并根據(jù)主鏈碳原子數(shù)目稱為“某某烷”，其它支鏈均作為取代基。最長碳鏈碳原子數(shù)8個(gè)，母體辛烷。2023/2/25第十六頁，共七十五頁，2022年，8月28日在1、2、3三條等長的碳鏈中，只有1為最佳選擇。當(dāng)有兩個(gè)以上的等長碳鏈可供選擇時(shí)，其選擇順序?yàn)椋篈、選擇支鏈多的一條為主鏈。2023/2/25第十七頁，共七十五頁，2022年，8月28日2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷B、選擇支鏈位號(hào)較小的為主碳鏈。紅色：2,5-二甲基-4-異丁基庚烷。(2,5,4)藍(lán)色：2,6-二甲基-4-仲丁基庚烷。(2,6,4)2023/2/25第十八頁，共七十五頁，2022年，8月28日

C、兩個(gè)等長碳鏈上的支鏈數(shù)目、位次均相同，選擇支鏈碳原子多的為主碳鏈。

3,5,9-三甲基-11-乙基-7,7-二(2,4-二甲基己基)十三烷2023/2/25第十九頁，共七十五頁，2022年，8月28日D、選擇側(cè)分支少的鏈為主碳鏈。5-丙基-6-(1’-異丙基戊基)十二烷只有一個(gè)支化鏈有兩個(gè)支化鏈2023/2/25第二十頁，共七十五頁，2022年，8月28日⑵編號(hào)：A、從靠近取代基最近的一端開始依次用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)(最低系列編號(hào)規(guī)則)。

B、從碳鏈任何一端開始，第一個(gè)支鏈的位置都相同時(shí)，則從較簡單的一端開始編號(hào)。即：小的取代基編號(hào)最小2023/2/25第二十一頁，共七十五頁，2022年，8月28日

C、若第一個(gè)支鏈的位置相同，則依次比較第二、第三個(gè)支鏈的位置，以取代基的系列編號(hào)最?。ㄗ畹拖盗性瓌t）為原則。2023/2/25第二十二頁，共七十五頁，2022年，8月28日按1進(jìn)行編號(hào)正確⑶書寫名稱：將取代基名稱寫在母體名稱之前，并用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明取代基位次。在阿拉伯?dāng)?shù)字與取代基之間用短橫“-”連接。在書寫名稱時(shí)特別注意以下問題：A將支鏈（取代基）寫在主鏈名稱的前面。2023/2/25第二十三頁，共七十五頁，2022年，8月28日B、取代基按“次序規(guī)則”小的基團(tuán)優(yōu)先列出：下面簡單介紹次序規(guī)則的要點(diǎn)：

a、原子或基團(tuán)按照原子序數(shù)的大小排列，大的排在前面，小的排在后面，即：I>Br>Cl>S>P>O>N>C>H.(“>”優(yōu)于)。

b、原子序數(shù)相同的元素（同位素），則按原子量大小排列（D>H）。

c、如果直接相連的第一個(gè)原子的原子序數(shù)相同，則比較與第一個(gè)原子相連的第二個(gè)原子的原子序數(shù)，依此類推。例如：2023/2/25第二十四頁，共七十五頁，2022年，8月28日甲基與乙基：其第一個(gè)原子都是碳原子，原子序數(shù)相同，只能比較與第一個(gè)原子相連的第二個(gè)原子的原子序數(shù)：在甲基中是3個(gè)H，原子序數(shù)和為1+1+1=3；在乙基中，C、H、H，原子序數(shù)和為6+1+1=8，8>3，所以乙基優(yōu)于甲基。按照次序規(guī)則，烷基的大小次序?yàn)椋杭谆?lt;乙基<丙基<丁基<戊基<己基<異戊基<異丁基<異丙基。2-甲基-4-乙基己烷2023/2/25第二十五頁，共七十五頁，2022年，8月28日

C相同基團(tuán)合并寫出，位置用2，3……標(biāo)出,取代基數(shù)目用二,三……標(biāo)出。

D表示位置的數(shù)字間要用逗號(hào)隔開，位次和取代基名稱之間要用“半字線”隔開。3,3,5-三甲基-4-乙基辛烷烷烴的命名歸納為十六個(gè)字：最長碳鏈，最小定位，同基合并，由簡到繁2023/2/25第二十六頁，共七十五頁，2022年，8月28日三、衍生物命名法該法是按照化合物由簡到繁的原則，規(guī)定每類化合物以最簡單的一個(gè)化合物為母體，而將其余部分作為取代基來命名的。四甲基甲烷二甲基正丙基異丙基甲烷2023/2/25第二十七頁，共七十五頁，2022年，8月28日四、有機(jī)化合物的俗名和簡稱所謂俗名(trivialname)就是化學(xué)工作者根據(jù)化合物的來源、制法、性質(zhì)或采用人名等加以命名的。僅舉幾例：

凡士林（Ｃ18－Ｃ22的烷烴混合物）石油醚（Ｃ5－Ｃ9的烷烴混合物）液體石蠟（Ｃ9－Ｃ17的烷烴混合物）2023/2/25第二十八頁，共七十五頁，2022年，8月28日§2-3烷烴的構(gòu)型、碳原子的正四面體構(gòu)型

1、構(gòu)型：在烷烴分子中，所有碳原子所連接的4個(gè)原子或基團(tuán)不是在同一個(gè)平面上，而在一個(gè)正四面體的頂角上，碳原子位于四面體的中心。例如，甲烷（CH4），4個(gè)H原子位于正四面體的頂點(diǎn)，碳原子位于正四面體的中心。2023/2/25第二十九頁，共七十五頁，2022年，8月28日構(gòu)型是指具有一定構(gòu)造的分子中原子在空間的排列狀況。正四面體構(gòu)型：sp3雜化

球棒模型斯陶特模型甲烷的正四面體構(gòu)型

2023/2/25第三十頁，共七十五頁，2022年，8月28日2、碳原子sp3雜化：碳原子的基態(tài)電子排布:1s22s22px12py12pz，按未成鍵電子的數(shù)目，碳原子應(yīng)是二價(jià)的，但在烷烴分子中碳原子確是四價(jià)的，且四個(gè)價(jià)鍵是完全相同的。為什么烷烴分子中碳原子為四價(jià)，且四個(gè)價(jià)鍵是完全相同的呢？碳原子sp3雜化：2023/2/25第三十一頁，共七十五頁，2022年，8月28日通過sp3雜化的結(jié)果：

A、形成四個(gè)能量相等的新軌道稱為SP3軌道

B、每一個(gè)SP3雜化軌道都含有1/4S成分和3/4P成分

C、其軌道形狀發(fā)生了改變，sp3雜化軌道為葫蘆形；

D、其伸展方向發(fā)生改變，4個(gè)sp3雜化指向正四面體的頂角，相互間成109°28'（109.5°）。2023/2/25第三十二頁，共七十五頁，2022年，8月28日在有機(jī)物分子中碳原子都是以雜化軌道參與成鍵的，在烷烴分子中碳原子是以SP3雜化軌道成鍵的。甲烷的形成示意圖

2023/2/25第三十三頁，共七十五頁，2022年，8月28日3、σ鍵烷烴分子形成時(shí)，碳原子的SP3軌道沿著對(duì)稱軸的方向分別與碳的SP3軌道或氫的1S軌道相互重疊成σ鍵。成鍵電子云沿鍵軸方向呈圓柱形對(duì)稱重疊而形成的鍵叫做σ鍵2023/2/25第三十四頁，共七十五頁，2022年，8月28日σ鍵的特點(diǎn)：（1）電子云沿鍵軸呈圓柱形對(duì)稱分布。（2）可自由旋轉(zhuǎn)而不影響電子云重疊的程度（3）結(jié)合的較牢固、穩(wěn)定、不易斷裂

。因此，C-H鍵,鍵能415.3KJ/molC-C鍵,鍵能345.6KJ/mol在烷烴分子中碳原子都是SP3雜化：

C-C鍵為SP3-SP3σ鍵

C-H鍵為SP3-Sσ鍵2023/2/25第三十五頁，共七十五頁，2022年，8月28日4、其它烷烴的構(gòu)型

1）碳原子都是以SP3雜化軌道與其他原子形成σ鍵，碳原子都為正四面體結(jié)構(gòu)。

2）C-C鍵長均為0.154nm,C-H鍵長0.109nm,鍵角都接近于109.5°。

3）碳鏈一般是曲折地排布在空間，在晶體時(shí)碳鏈排列整齊，呈鋸齒狀，在氣、液態(tài)時(shí)呈多種曲折排列形式（因σ鍵能自由旋轉(zhuǎn)所致）。2023/2/25第三十六頁，共七十五頁，2022年，8月28日二、烷烴分子立體構(gòu)型的表示方法球棒模型斯陶特模型實(shí)線-鍵在紙平面上;楔線-鍵在紙平面前;虛線-鍵在紙平面后。楔形式2023/2/25第三十七頁，共七十五頁，2022年，8月28日三、分子立體結(jié)構(gòu)的表示方法1、楔形透視式2、鋸架透視式3、Newman紐曼投影式4、Fischer投影式2023/2/25第三十八頁，共七十五頁，2022年，8月28日2023/2/25第三十九頁，共七十五頁，2022年，8月28日§2-4烷烴的構(gòu)象

1、構(gòu)象的概念：指由于單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生分子中的原子或基團(tuán)在空間的不同排列形式叫做構(gòu)象。同一種化合物可能有無數(shù)種構(gòu)象。比較構(gòu)造、構(gòu)型、構(gòu)象三者間的差異：

A、構(gòu)造：指分子中各原子相互連接的方式和次序

B、構(gòu)型：具有一定構(gòu)造的分子其原子在空間的排列狀況

C、構(gòu)象：具有一定構(gòu)造的分子由于單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子中各原子在空間的不同排列形式2023/2/25第四十頁，共七十五頁，2022年，8月28日從三者的概念看：

A、構(gòu)型、構(gòu)象均建立在構(gòu)造基礎(chǔ)上。一種分子只有一種構(gòu)造，但一種分子可以不止一種構(gòu)型、構(gòu)象。

B、構(gòu)型、構(gòu)象都表示分子中原子在空間的排列方式，但不同的是構(gòu)型不同的化合物可以分離出異構(gòu)體，而構(gòu)象不同的化合物在一般情況下很難分離出來，不同構(gòu)象的化合物可以通過σ單鍵的旋轉(zhuǎn)而相互轉(zhuǎn)化。

C、同一種化合物可能有無數(shù)構(gòu)象，但具有典型意義的構(gòu)象只有兩種：交叉式、重疊式。2023/2/25第四十一頁，共七十五頁，2022年，8月28日2、構(gòu)象的表示

A、以CH3CH3為例，構(gòu)象的表示方法常用鋸架透視式、紐曼投影式兩種。鋸架透視式紐曼(Newman)投影式交叉式反疊式重疊式順疊式2023/2/25第四十二頁，共七十五頁，2022年，8月28日有兩種極端構(gòu)象：重疊式，交叉式構(gòu)象的穩(wěn)定性排斥力最大排斥力最小內(nèi)能高內(nèi)能低2023/2/25第四十三頁，共七十五頁，2022年，8月28日

單鍵旋轉(zhuǎn)的能壘一般為12-42KJ/mol，在室溫時(shí)，乙烷分之中的C-C鍵能迅速的旋轉(zhuǎn)，構(gòu)象異構(gòu)體處于迅速轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡中。因此不能分離出乙烷的某一構(gòu)象。在低溫時(shí)，交叉式增加。(如乙烷在-170℃時(shí)，基本上是交叉式)構(gòu)象的穩(wěn)定性與內(nèi)能有關(guān)。內(nèi)能低,穩(wěn)定；內(nèi)能高,不穩(wěn)定。內(nèi)能最低的構(gòu)象稱優(yōu)勢構(gòu)象。重疊式比交叉式的能壘高12.5KJ/mol。交叉式為最穩(wěn)定的構(gòu)象，重疊式構(gòu)象最不穩(wěn)定，其它構(gòu)象的穩(wěn)定性間于二者之間。原因：原子間的斥力小，能量最低。

2023/2/25第四十四頁，共七十五頁，2022年，8月28日2023/2/25第四十五頁，共七十五頁，2022年，8月28日B、以丁烷為例：以丁烷為例CH3CH2—CH2CH3

說明烷烴構(gòu)象。丁烷的構(gòu)象比乙烷復(fù)雜得多?？梢苑謩e在C1與C2、C2與C3之間旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生各種構(gòu)象。如果以C2與C3旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生四子種極限構(gòu)象為例，并以Newman式為例，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每次轉(zhuǎn)60°，直到360°復(fù)原可得到四種典型構(gòu)象。反疊反錯(cuò)順錯(cuò)順疊2023/2/25第四十六頁，共七十五頁，2022年，8月28日其穩(wěn)定性次序?yàn)椋簩?duì)位交叉式>鄰位交叉式>部分重疊式>全重疊式。室溫時(shí),對(duì)位交叉式約占70%，鄰位交叉式占30%，其他兩種極少。繞C-2和C-3之間的σ鍵旋轉(zhuǎn)，形成的四種典型構(gòu)象。2023/2/25第四十七頁，共七十五頁，2022年，8月28日純的有機(jī)物在一定條件下都有固定的物理常數(shù)，通過物理常數(shù)的測定，可以簽定它們的純度。§2-5烷烴的物理性質(zhì)在學(xué)習(xí)中，需要掌握的物理性質(zhì)有熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度、折光率、溶解度等。在一般情況下，同系列有機(jī)物的物理性質(zhì)隨著碳原子數(shù)目的增加而有規(guī)律地變化。烷烴的物理常數(shù)見P30表2-4。2023/2/25第四十八頁，共七十五頁，2022年，8月28日

一、狀態(tài)

C1~C4的烷烴為氣態(tài)，

C5~C16的烷烴為液態(tài)，

C17以上的烷烴為固態(tài)。直鏈烷烴常溫、常壓(0.1MPa)

：二、沸點(diǎn)(b.p)隨著碳原子數(shù)的遞增，沸點(diǎn)依次升高。1、直鏈烷烴

(1)M↑，b.p↑；庚烷：～100℃(98.4)℃。2023/2/25第四十九頁，共七十五頁，2022年，8月28日

解釋：

分子間力(VanderWaals)：

靜電引力誘導(dǎo)力

色散力(烷烴μ=0)

而：色散力∝共價(jià)鍵數(shù)目(即C—C、C—H)

(2)相鄰?fù)滴锏姆悬c(diǎn)差(⊿b.p),隨M↑,⊿b.p↓。2023/2/25第五十頁，共七十五頁，2022年，8月28日

2.支鏈烷烴(同分異構(gòu)體)

(1)支鏈↑，b.p↓。

解釋：色散力是近距離較大。

(2)支鏈數(shù)相同：對(duì)稱性↑，b.p↑；

2023/2/25第五十一頁，共七十五頁，2022年，8月28日沸點(diǎn)的高低與分子間引力--范德華引力（包括靜電引力、誘導(dǎo)力和色散力）有關(guān)。由于烷烴分子是非極性分子，分子間的作用力主要來源于色散力，而該力的大小與分子中的原子數(shù)目多少有關(guān)。

支鏈增多時(shí)，使分子間的距離增大，分子間的力減弱，因而沸點(diǎn)降低。

小結(jié)：沸點(diǎn)高低的判斷方法

A：碳原子數(shù)目——數(shù)目↑，b.p↑；

B：碳原子數(shù)目相同——支鏈↑，b.p↓；

C：支鏈數(shù)目相同——對(duì)稱性↑，b.p↑；

2023/2/25第五十二頁，共七十五頁，2022年，8月28日三、熔點(diǎn)(m.p)

1．直鏈烷烴

M↑，m.p↑(C3以后)。

由此可見：含偶數(shù)C，m.p↑的多；含奇數(shù)C，m.p↑的少。從而形成了“偶上奇下”兩條曲線。

2023/2/25第五十三頁，共七十五頁，2022年，8月28日

解釋：

在晶體中，分子間作用力不僅取決于分子的大小，還于晶體中晶格排列的對(duì)稱性有關(guān)。

含偶數(shù)碳原子的碳鏈具有較好的對(duì)稱性，晶格排列緊密。

2.支鏈烷烴(同分異構(gòu)體

)：支鏈M↑，m.p↓(不利于晶格的緊密排列)。

對(duì)稱性↑，m.p↑；高度對(duì)稱的異構(gòu)體的m.p＞直鏈異構(gòu)體的m.p。

2023/2/25第五十四頁，共七十五頁，2022年，8月28日支鏈烷烴：對(duì)于同碳數(shù)的烷烴異構(gòu)體，分子的支鏈越多，相應(yīng)的熔點(diǎn)越低。但在戊烷的異構(gòu)體中，新戊烷的熔點(diǎn)最高，這是由于新戊烷的結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱。2023/2/25第五十五頁，共七十五頁，2022年，8月28日四、相對(duì)密度：

分子量↑，密度↑，但ρ＜1；支鏈↑，密度↓。

這與分子間作用力有關(guān)。烷烴的支鏈越多，其密度越小。五、溶解度：烷烴不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑即“相似相溶“原則。2023/2/25第五十六頁，共七十五頁，2022年，8月28日§2-6烷烴的化學(xué)性質(zhì)在烷烴分子中只含有C-H單鍵和C-C單鍵，它們都是σ鍵，結(jié)合得牢固，因此烷烴的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在一般條件下（常溫常壓），與大多數(shù)試劑如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)還原劑及金屬鈉等都不起反應(yīng)，或反應(yīng)速度極慢。原因：（1）其共價(jià)鍵都為σ鍵，鍵能大C-H390~435KJ/mol，C-C345.6KJ/mol

（2）分子中的共價(jià)鍵不易極化（電負(fù)性差別小，C2.5，H2.2）2023/2/25第五十七頁，共七十五頁，2022年，8月28日一、氧化反應(yīng)1、燃燒烷烴在空氣中燃燒，生成二氧化碳和水，并放出大量的熱能。如：但穩(wěn)定性是相對(duì)的、有條件的，在一定條件下（如高溫、高壓、光照、催化劑），烷烴也能起一些化學(xué)反應(yīng)。2023/2/25第五十八頁，共七十五頁，2022年，8月28日2023/2/25第五十九頁，共七十五頁，2022年，8月28日2、控制氧化（部分氧化）控制一定的條件使烷烴進(jìn)行選擇性氧化，可用于工業(yè)上生產(chǎn)含氧衍生物的化工原料。2023/2/25第六十頁，共七十五頁，2022年，8月28日二、熱裂反應(yīng)在高溫及沒有氧氣的條件下使烷烴分子中的C-C鍵和C-H鍵發(fā)生斷裂的反應(yīng)稱為熱裂反應(yīng)。1.深度裂化（裂解）

1)目的：主要是得到基本化工原料（乙烯，丙烯，丁二烯，乙炔）

2)裂化溫度800-1100℃2023/2/25第六十一頁，共七十五頁，2022年，8月28日三、鹵代反應(yīng)1、鹵代反應(yīng)概念：烷烴分子中的H原子被鹵素所取代的反應(yīng)2、鹵代反應(yīng)的特點(diǎn)：鹵素的活性：F2>Cl2>Br2>I2

一般為Cl2

、Br22.催化裂化1)目的：提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量（生產(chǎn)高辛烷值的汽油）2)裂化溫度400-500℃3)加入一定的催化劑2023/2/25第六十二頁，共七十五頁，2022年，8月28日

B、反應(yīng)條件：高溫（400~500度）、光照（hv）催化劑（自由基引發(fā)劑）

C、反應(yīng)產(chǎn)物：往往得到多種鹵代產(chǎn)物，但可以控制條件得到某一種鹵代產(chǎn)物。

D、伯仲叔氫的反應(yīng)活性：3°>2°>1,在室溫下：叔氫>仲氫>伯氫。例如：具體情況：對(duì)于氯代反應(yīng)：叔氫：仲氫：伯氫=5：4：1。對(duì)于溴代反應(yīng)：叔氫：仲氫：伯氫=1600：80：1。2023/2/25第六十三頁，共七十五頁，2022年，8月28日在高溫下：叔氫：仲氫：伯氫=1：1：1。根據(jù)伯仲叔氫的反應(yīng)活性，可以預(yù)測鹵代反應(yīng)的主要產(chǎn)物及其含量，見P35。伯、仲、叔氫的相對(duì)反應(yīng)活分子中，有六個(gè)等價(jià)伯氫，兩個(gè)等價(jià)仲氫，若氫的活性一樣，則兩種一氯代烴的產(chǎn)率：理論上為6：2=3：1

但實(shí)際上為43：57=1：1.332023/2/25第六十四頁，共七十五頁，2022年，8月28日氫的相對(duì)活性=產(chǎn)物的數(shù)量÷被取代的等價(jià)氫的個(gè)數(shù)。這樣可知：即仲氫與伯氫的相對(duì)活性為4：1

再看異丁烷一氯代時(shí)的情況：

即叔氫的反應(yīng)活性為伯氫的5倍。

2023/2/25第六十五頁，共七十五頁，2022年，8月28日

E、應(yīng)用：烷烴鹵代用于個(gè)別鹵代物的制備，只含有一種氫的烷烴可用于制備一鹵代物，對(duì)于對(duì)多種H的烷烴，因產(chǎn)物復(fù)雜而不具備合成的意義，但溴代反應(yīng)因其選擇性強(qiáng)而可以用于制備.

故室溫時(shí)三種氫的相對(duì)活性為：

3°H：2°H：1°H=5：4：1在高溫時(shí)（>450℃）氯代時(shí)三種氫的活性接近于：3°H：2°H：1°H=1：1：12023/2/25第六十六頁，共七十五頁，2022年，8月28日F、反應(yīng)機(jī)理：自由基取代反應(yīng)?！?-6烷烴鹵代反應(yīng)歷程、什么叫反應(yīng)歷程指由反應(yīng)物到產(chǎn)物所經(jīng)歷的全部過程叫反應(yīng)歷程或反應(yīng)機(jī)理。

反應(yīng)歷程是根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)作出來的理論推導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)事實(shí)越豐富，可靠的程度就越大。到目前為止，有些已被公認(rèn)確定下來，有些尚欠成熟，有待于理論化學(xué)工作者的