烷烴、環(huán)烷烴、烯烴、炔烴

1、烷烴、環(huán)烷烴、烯烴、炔烴一、烷烴1、烷烴的命名和異構(gòu)普通命名法、習(xí)慣命名法C1C10：甲、乙、丙壬、癸C11以上用中文數(shù)字：如十一烷正、異、新的含義俗名系統(tǒng)命名法一長(zhǎng)、二多、三小的原則（最低系列）書寫原則：a、在母體前標(biāo)出取代基及位次b、相同取代基合并，小的在前(按次序規(guī)則)c、數(shù)字與數(shù)字間用逗號(hào)、數(shù)字與文字間用短橫隔開(kāi)IUPAC命名法與系統(tǒng)命名法的區(qū)別：取代基書寫次序按英文字母序烷基的命名及英文縮寫CH3 甲基 Me. CH2CH3 乙基 Et.CH2CH2CH3丙基 n-Pr. CH（CH3）2異丙基 i-Pr.(CH2)3CH3 丁基 n-Bu. CH2CH（CH3）2異丁基i-Bu.C

2、H（CH3）CH2CH3 仲丁基 s-Bu.C（CH3）3 叔丁基 t-Bu.SP3雜化、正四面體結(jié)構(gòu)伯、仲、叔、季碳原子(1、2、3、4碳原子)構(gòu)造式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、鍵線式鋸架式、投影式、紐曼式等同分異構(gòu) 構(gòu)造異構(gòu)碳架異構(gòu)、位置異構(gòu)、官能團(tuán)異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)對(duì)映異構(gòu)、順?lè)串悩?gòu)（烯烴、脂環(huán)化合物）構(gòu)象異構(gòu)1、 烷烴的物理性質(zhì)及變化規(guī)律顏色、氣味熔點(diǎn)、沸點(diǎn)密度、溶解性、極性變化規(guī)律 沸點(diǎn)(直鏈、支鏈) 熔點(diǎn)(直、支鏈，奇、偶數(shù))2、 烷烴的反應(yīng)A、氧化反應(yīng)燃燒生成CO2和H2O 注意碳?xì)浔扰c產(chǎn)物的關(guān)系催化氧化生成含氧衍生物如醇、醛、酸等【例題】三種等摩爾氣態(tài)脂肪烷烴在室溫（25）和常壓下的體積為2升，完全

3、燃燒需氧氣11升；若將該氣態(tài)脂肪烴混合物冷至5，體積減少到原體積的0.933倍。試寫出這三種脂肪烴的結(jié)構(gòu)式，給出推理過(guò)程。注：已知該混合物沒(méi)有環(huán)烴，又已知含5個(gè)或更多碳原子的烷烴在5時(shí)為液態(tài)。(12分)【評(píng)析】（1）解題的第一步是寫出用烷烴通式來(lái)表示的完全燃燒的化學(xué)方程式：CnH2n+2(1.5n0.5)O2nCO2(n+1)H2O 寫出通式的依據(jù)自然是試題告訴我們這三種氣態(tài)烷烴中沒(méi)有環(huán)烷。（2）再根據(jù)三種烷烴是等摩爾的信息，其需氧量分別為：n1n2n31271361452352443342/3L(1.5n1+0.5)(n1 + 1/3)L 2/3L(1.5n2+0.5)(n2 + 1/3)L

4、2/3L(1.5n3+0.5)(n3 + 1/3)L因而：n1n2n3111；n1n2n310（n平均值3.33）（3）第三步是用嘗試法：如右表所示，只有2，4，4是可能的答案（據(jù)試題提供的注釋性信息，表中前4個(gè)組合均有高于4碳的烷而不可能，又因丙烷沒(méi)有異構(gòu)體，3，3，4組合不可能）。用其他方法（如n平均值等）得分相同（但試題答案要求必須寫推理過(guò)程）。故：三種烷是CH3CH3、CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH（4）此題中的數(shù)據(jù)0.933用于驗(yàn)證三種烷在5下都是氣體，因V278/V298278/2980.933（注：試題的答案要求必須有這種驗(yàn)算或者類似的推理，否則此要點(diǎn)不得分）

5、（5）因而這個(gè)試題的主要考核點(diǎn)是學(xué)生的推理能力，包括利用通式和數(shù)學(xué)方法的能力。 B、熱裂反應(yīng)在較高溫度下裂解或催化熱裂(石化工業(yè))生成烯烴或較小的烷烴C、鹵代反應(yīng)反應(yīng)條件 光照或加熱反應(yīng)活性 氫原子活性 321 鹵素 FClBrI反應(yīng)產(chǎn)物 一鹵或多鹵代烷反應(yīng)歷程 自由基反應(yīng) 鏈反應(yīng)的引發(fā)鏈反應(yīng)的傳遞鏈反應(yīng)的終止活性中間體 自由基（穩(wěn)定性 321）二、環(huán)烷烴1、環(huán)烷烴的命名和異構(gòu)E/Z、順?lè)矗╟is/trans）、對(duì)映異構(gòu)(螺、橋環(huán))2、小環(huán)的張力SP3雜化軌道夾角、鍵角3、椅式和船式環(huán)己烷的構(gòu)型、構(gòu)象異構(gòu)(椅式、船式，a、e鍵)4、小環(huán)的主要反應(yīng)取代 與烷烴相似開(kāi)環(huán)加成 與烯烴相似小環(huán)通常不被

6、氧化(有別于烯烴)【例題】有機(jī)分子的構(gòu)造式中，四價(jià)的碳原子以一個(gè)、二個(gè)、三個(gè)或四個(gè)單鍵分別連接一個(gè)、二個(gè)、三個(gè)或四個(gè)其它碳原子時(shí)，被分別稱為伯、仲、叔或季碳原子（也可以分別稱為第一、第二、第三或第四碳原子），例如化合物A中有5個(gè)伯碳原子，仲、叔、季碳原子各1個(gè)。A請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）化合物A是汽油燃燒品質(zhì)抗震性能的參照物，它的學(xué)名是 。它的沸點(diǎn)比正辛烷的 （填寫下列選項(xiàng)的字母）A 高；B 低；C 相等；D 不能肯定。（2）用6個(gè)叔碳原子和6個(gè)伯碳原子（其余為氫原子）建造飽和烴的構(gòu)造式可能的形式有 種（不考慮順?lè)串悩?gòu)和光學(xué)異構(gòu)）。請(qǐng)盡列之。（3）只用8個(gè)叔碳原子（其余的為氫原子）建造一個(gè)不含烯

7、、炔鍵的烴的結(jié)構(gòu)式。解答：（1）2，2，4三甲基戊烷；B；（2）9種： （3）【例題】（02年全國(guó)競(jìng)賽省級(jí)賽區(qū)試題）化合物A和B的元素分析數(shù)據(jù)均為C 85.71，H 14.29。質(zhì)譜數(shù)據(jù)表明A和B的相對(duì)分子質(zhì)量均為84。室溫下A和B均能使溴水褪色，但均不能使高錳酸鉀褪色。A與HCl反應(yīng)得2，3二甲基2氯丁烷，A催化加氫得2，3二甲基丁烷；B與HCl反應(yīng)得2甲基3氯戊烷，B催化加氫得2二甲基戊烷。（1）寫出A和B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。（2）寫出所有與A、B具有相同碳環(huán)骨架的同分異構(gòu)體，并寫出其中一種異構(gòu)體與HCl反應(yīng)的產(chǎn)物。1、 A B 2、CH3CH2CH(CH3)CH(Cl)CH3CH3CH(CH3)

8、CH(Cl)CH2CH3CH3CH2CH(Cl)CH2CH2CH3CH3CH2C (CH3) (Cl)CH2CH3【例題】（02年省競(jìng)賽試題）化合物 分子中有 種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子。如果用氯取代分子中的氫原子，生成的一氯代物有 種?！窘獯稹俊纠}】1988年Velisek等在醬油中發(fā)現(xiàn)一類含有三個(gè)碳的有機(jī)成分，該有機(jī)成分由植物或動(dòng)物蛋白中的脂質(zhì)在酸性條件下水解所產(chǎn)生，經(jīng)元素分析確定，該有機(jī)成分由碳、氫、氧、氯四種元素組成，且其不同分子中的氯、氧原子個(gè)數(shù)之和不變，試寫出該有機(jī)成分的所有可能的結(jié)構(gòu)式。【解答】三、烯烴1、平面結(jié)構(gòu)SP2雜化、平面正三角形結(jié)構(gòu)例題：1999年合成了一種新化合物，本題

9、用X為代號(hào)。用現(xiàn)代物理方法測(cè)得X的相對(duì)分子質(zhì)量為64；X含碳93.8%，含氫6.2%；X分子中有3種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子和4種化學(xué)環(huán)境不同的碳原子；X分子中同時(shí)存在CC、CC和CC三種鍵，并發(fā)現(xiàn)其CC鍵比尋常的CC短。1X的分子式是_ （2分）2請(qǐng)畫出X的可能結(jié)構(gòu)。（4分）【答案】1C5H4 2如右右上圖注：只有一種可能結(jié)構(gòu)；重鍵位置必須正確，而鍵角和立體結(jié)構(gòu)則不必要求。2、構(gòu)型異構(gòu)E/Z、順?lè)矗╟is/trans）次序規(guī)則A、按原子序數(shù)，同位素按質(zhì)量B、原子相同時(shí)，比較下一級(jí)原子；還相同則比較再下一級(jí)原子，余類推。C、雙鍵、叁鍵按兩個(gè)、三個(gè)單鍵看待烯基 CH2=CH- 乙烯基 CH3CH=C

10、H- 丙烯基CH2=CH CH2- 烯丙基3、 烯烴的反應(yīng)A、加成反應(yīng)a、與H2的加成催化加氫 常用催化劑：Pt、Pd、Ni氫化熱和烯烴的穩(wěn)定性 雙鍵上烴基越多越穩(wěn)定、氫化熱越低a、 與Cl2、Br2的加成b、 與H2O、HBr、HCl (酸) 的加成B、 加成反應(yīng)的取向馬爾可夫尼可夫規(guī)則負(fù)基加到雙鍵中含氫較少的碳上過(guò)氧化物存在時(shí)，溴化氫與不對(duì)稱烯烴的加成反馬氏規(guī)則 C、馬爾可夫尼可夫規(guī)則的解釋碳正離子歷程不對(duì)稱烯烴的極化 +I、 +C效應(yīng)(超共軛效應(yīng))碳正離子中間體的穩(wěn)定性 p超共軛效應(yīng) 321CH3+D、氧化反應(yīng)a、乙烯氧化成乙醛 (催化氧化) b、乙烯氧化成環(huán)氧乙烷 (催化氧化) （用過(guò)

11、氧酸氧化得環(huán)氧物，同時(shí)有大量乙酸和水b存在時(shí)生成反式鄰二醇）c、KMnO4氧化堿性或中性條件烯烴氧化生成順式鄰二醇(用OsO4氧化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)相同)酸性條件：烯烴雙鍵斷裂CH2= 生成CO2RCH= 生成羧酸RCOOHR(R)C= 生成酮RCO R鏈狀烯烴碳鏈斷裂 環(huán)狀烯烴開(kāi)環(huán)d、O3氧化雙鍵斷裂生成羰基化合物CH2= 生成甲醛 HCHORCH= 生成醛 RCHOR(R)C= 生成酮 RCO R鏈狀烯烴碳鏈斷裂 環(huán)狀烯烴開(kāi)環(huán)(二羰基化合物)【例題】某烴A，分子式為C7H10，經(jīng)催化氫化生成化合物B（C7H14）。A在HgSO4催化下與水反應(yīng)生成醇，但不能生成烯醇式結(jié)構(gòu)（該結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為酮）。A

12、與KMnO4劇烈反應(yīng)生成化合物C，結(jié)構(gòu)式如右圖所示。試畫出A的可能結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)式。【答案】說(shuō)明：必須給出3種結(jié)構(gòu)式，每個(gè)結(jié)構(gòu)式3分。共計(jì)9分。雙鍵的位置劃錯(cuò)不給分。此題未給出催化氫化的溫度, 未涉及開(kāi)環(huán)反應(yīng)。若學(xué)生在應(yīng)答時(shí)指出可能有開(kāi)環(huán)反應(yīng)而不會(huì)有四元環(huán)和三元環(huán)的結(jié)構(gòu)式存在也應(yīng)按正確論?！纠}】從柑橘中可提煉得萜二烯1，8，請(qǐng)推測(cè)它和下列試劑反應(yīng)時(shí)的產(chǎn)物：1過(guò)量HBr；2過(guò)量Br2和CCl4；3濃KMnO4溶液，加熱。解答1 2.3HCOOH或CO2 +【例題】化合物A（C10H16）是一種存在于橘子、檸檬及釉子皮中的一個(gè)烯烴。A吸收2mol的氫形成烷烴B（C10H20）。A被KMnO4酸性溶液氧

13、化成化合物C（如右圖所示）；A在催化劑作用下加2mol水，生成一個(gè)無(wú)手性的醇類D。1化合物A的結(jié)構(gòu)中有無(wú)環(huán)？若有，有幾個(gè)環(huán)？2那些結(jié)構(gòu)可以氧化成C？3寫出D的結(jié)構(gòu)式。4（2分）A最可能是哪種結(jié)構(gòu)？5（1分）B最可能是哪種結(jié)構(gòu)？解答、e、H的反應(yīng)取代反應(yīng)反應(yīng)條件同烷烴反應(yīng)活性比3 氫大許多 (烯丙式氫)f、聚合反應(yīng)自由基聚合(鏈的引發(fā)、鏈的增長(zhǎng)、鏈的終止)齊格勒納塔(K.ZieglerG.Natta)催化劑 TiCl4Al(C2H5)3 幾種常見(jiàn)塑料：聚乙烯 聚氯乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯聚異戊二烯(天然橡膠) ABS工程塑料g、二烯烴累積二烯烴、孤立二烯烴、共軛二烯烴a、雙鍵的共軛電子的離域 共軛

14、b、1，2加成和1，4加成中間體：烯丙式碳正離子最穩(wěn)定 (p共軛)c、狄爾斯阿德?tīng)?O.DielsK.Alder)反應(yīng) 雙烯合成內(nèi)型和外型 endo-/exo-在橋環(huán)化合物中，構(gòu)型有內(nèi)、外型的區(qū)別外型(exo-) 表示取代基遠(yuǎn)離兩個(gè)未取代橋中的長(zhǎng)橋，內(nèi)型(endo-)則相反如果橋上含有官能團(tuán)則外型(exo-)表示取代基遠(yuǎn)離官能團(tuán)的異構(gòu)體 4、烯烴的制備消除反應(yīng)A、醇脫水反應(yīng)條件 酸催化 反應(yīng)歷程 碳正離子歷程 可能發(fā)生重排反應(yīng)取向 扎依采夫(Saytzeff)規(guī)則即得到雙鍵碳上連接烴基最多的烯烴B、鹵代烴脫鹵化氫反應(yīng)條件 堿催化反應(yīng)取向 扎依采夫(Saytzeff)規(guī)則【例題】以萘為主要原料，

15、寫出合成以下化合物的主要反應(yīng)式（其他原料任選）1、 2、3、 4、5、 6、解答、 1、 2、 3、 4、5、 6、四、炔烴1、線型結(jié)構(gòu)SP雜化 比較SP3雜化、SP2雜化、SP雜化的CC、CH鍵長(zhǎng)、鍵角 2、炔烴的反應(yīng)A、碳碳三鍵上氫的酸性炔化物的生成 B、與H2、X2的加成 C、與H2O、HBr的加成 反應(yīng)取向與烯烴相同 符合馬氏規(guī)則 與水加成生成不穩(wěn)定的烯醇，產(chǎn)物立即轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)定的羰基化合物（醛、酮）（互變異構(gòu)）D、與HCN的加成E、聚合乙炔在催化條件下可二聚成乙烯基乙炔或在高溫下三聚、四聚成苯、環(huán)辛四烯F、氧化KMnO4氧化：三鍵斷裂生成羧酸，末端三鍵碳生成CO2O3氧化：三鍵斷裂生成

16、羧酸，末端三鍵碳生成HCOOH【例題】丙三醇在濃H2SO4作用生成化合物A，A有如下反應(yīng)：A能與Tollen試劑（AgNO3的氨溶液）反應(yīng)，生成化合物B，B能聚合成高分子化合物C；A能被NaBH4還原為D，D能使溴水褪色；A能與HCN、格林試劑（RMgX）等親核試劑發(fā)生1，4加成；A在稀H2SO4作用下生成化合物E，E能被金屬銅催化氧化為F。試回答：1寫出A、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式2A的一種同系物G（比A多一個(gè)碳原子）有兩種異構(gòu)體，經(jīng)NaBH4還原后仍有兩種異構(gòu)體，寫出G的異構(gòu)體，并命名。3寫出A與HCN反應(yīng)的方程式。4化合物E是否有光學(xué)活性，若有，畫出異構(gòu)體的費(fèi)歇爾投影式并命名；若無(wú)，請(qǐng)判斷反應(yīng)中物質(zhì)

17、是否有光學(xué)活性。5F能否與I2的NaOH溶液中反應(yīng)，若能，寫出方程式；若不能，說(shuō)明理由。6丙三醇與濃H2SO4作用是如何生成A的，寫出反應(yīng)步驟和發(fā)生這些反應(yīng)的理由。7從A和含1個(gè)碳原子的有機(jī)物為原料，合成2甲基2戊醇?！緟⒖即鸢浮?A：CH2CHCHO 2 Z2丁烯醛 E2丁烯醛掌握順?lè)串悩?gòu)體，了解命名規(guī)律。3CH2CHCHOHCN NCCH2CHCH2OH NCCH2CH2CHO （中間產(chǎn)物不作要求）會(huì)根據(jù)信息寫反應(yīng)方程式并會(huì)處理。4 R2羥基丙醛 S2羥基丙醛掌握光學(xué)異構(gòu)體，了解命名。5F能發(fā)生碘仿反應(yīng)（與羰基相連的基團(tuán)有CH3）CH3COCHO3I2H2OHOCOCHOHCI33HI掌握

18、有機(jī)中的常見(jiàn)反應(yīng)6丙三醇中仲碳原子上的OH最活潑能優(yōu)先發(fā)生消去反應(yīng)，CH2(OH) CH(OH) CH2(OH)CH2(OH) CHCHOH 烯醇不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)化為醛（OHCH2CH2CHO）， 它繼續(xù)在濃H2SO4作用下發(fā)生消去反應(yīng)而得到A。考查反應(yīng)歷程，會(huì)選擇恰當(dāng)?shù)睦碚撨M(jìn)行解釋。7CH2CHCHOCH3MgBrCH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH(OH)CH3CH3CH2CH2COCH3CH3CH2CH2C(OH)(CH3)2在有機(jī)合成中會(huì)應(yīng)用題目中提供的信息。本大題是一個(gè)綜合有機(jī)試題，既考物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，又考物質(zhì)的反應(yīng)；既考物質(zhì)的推斷，又考物質(zhì)的合成?！纠}】有機(jī)物A具有如下性質(zhì)：燃

19、燒2.324g的A，生成兩種氣體的混合物7.73L（100，101.325kPa），將混合物冷卻至23.5（101.325kPa），氣體體積減少到57.5，物質(zhì)A與KMnO4反應(yīng)，生成唯一的有機(jī)產(chǎn)物B，但它不能使溴的CCl4溶液褪色。如向制得的化合物B中加入過(guò)量的NH2OH，則生成易分離的物質(zhì)C，而由2.324g的A可以得到不多于2.758g的C。1試確定A并寫出它的結(jié)構(gòu)式；2解釋所述化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；3試寫出所述反應(yīng)的方程式。解答：燃燒有機(jī)物A（100）時(shí)得到兩種氣體，CO2H2O（蒸氣）=7.73L（0.252mol），冷卻到23.5時(shí)只剩下CO2，4.44 L（0.182mol），H2O （0.07mol）則A中：WcWH=2.324g，此為燃燒前A的重量，故A中只含C、H。A