有機(jī)化學(xué)課件浙江大學(xué)第2章脂肪烴和脂環(huán)烴

1、第第2 2章章 脂肪烴和脂環(huán)烴脂肪烴和脂環(huán)烴 本章內(nèi)容本章內(nèi)容2.1脂肪烴的分類和構(gòu)造異構(gòu)2.2脂肪烴的命名2.3 脂肪烴的結(jié)構(gòu)和順反異構(gòu)2.4 烷烴的構(gòu)象 2.5 脂肪烴的物理性質(zhì)2.6 炔氫的酸性2.7 脂環(huán)烴的命名2.8 環(huán)烷烴的構(gòu)象2.12.1脂肪烴的分類和構(gòu)造異構(gòu)脂肪烴的分類和構(gòu)造異構(gòu) 脂肪烴脂肪烴:烷烴烷烴（alkanes）、烯烴烯烴（alkenes）和炔烴炔烴（alkynes） 烷烴烷烴: 烷烴（飽和烴）中, 碳和碳以單鍵相連, 通式為cnh2n+2。c3h8 ch3ch2ch3烯烴的碳鏈中含有碳碳雙鍵,分子鏈中只有一個(gè)雙鍵的稱為單烯烴，通式為 cnh2n。含有兩個(gè)雙鍵的稱為二烯

2、烴，通式為cnh2n-2。含有多個(gè)雙鍵的稱為多烯烴。烯烴烯烴乙烯ch2=ch21,3-戊二烯ch2=ch-ch=ch2 chchch3cchch3ch2c ch乙炔 c2h2丙炔 c3h41-丁炔c4h6名稱分子式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式雙鍵和叁鍵稱為不飽和鍵不飽和鍵，烯烴和炔烴屬于不飽和烴不飽和烴。 炔烴炔烴 炔烴的碳鏈中含有碳碳叁鍵,只含有一個(gè)叁鍵的炔烴的通式為cnh2n-2 。 同系列、同系物、系差同系列、同系物、系差 結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似的一系列化合物稱為同系列。 同系列中的各個(gè)化合物互稱為同系物。 同系列中，相鄰的兩個(gè)分子式的差值稱為系列差c2h4c3h6同系列、同系物、系差同系列、同系物、系差 烷烴的分

3、子式都符合通式cnh2n+2，稱為烷烴同系列烷烴同系列 符合cnh2n通式的烯烴稱為烯烴同系列烯烴同系列。 符合cnh2n-2通式的炔烴稱為炔烴同系列炔烴同系列。2. 2. 脂肪烴的構(gòu)造異構(gòu)脂肪烴的構(gòu)造異構(gòu)同分異構(gòu)現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象：具有分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的現(xiàn)象。同分異構(gòu)體：同分異構(gòu)體：分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物則稱為同分異構(gòu)體。ch3ch2ch2ch3ch3chch3ch3 正丁烷 異丁烷 b.p. -0.5 ， m.p. -138.3 b.p. -11.7 ，m.p. -159.4 分子中各原子的連接方式和順序稱為構(gòu)造。構(gòu)造。由于分子中各原子的連接方式和順序不同產(chǎn)生的異構(gòu)稱為構(gòu)造異構(gòu)構(gòu)造

4、異構(gòu)(constitutional isomerism)。烷烴中的構(gòu)造異構(gòu)都是由于碳的連接順序不同而產(chǎn)生的，這樣的異構(gòu)體又稱碳干異構(gòu)體碳干異構(gòu)體。官能團(tuán)在碳鏈中的位置不同所產(chǎn)生的異構(gòu)，稱官能團(tuán)官能團(tuán)位置異構(gòu)位置異構(gòu)構(gòu)造，構(gòu)造異構(gòu)，碳干異構(gòu)體，構(gòu)造，構(gòu)造異構(gòu)，碳干異構(gòu)體，官能團(tuán)位置異構(gòu)官能團(tuán)位置異構(gòu)ch3ch2ch2ch=ch2ch3ch2ch=chch3ch3ch2c=ch2ch3官能團(tuán)位置異構(gòu)碳干異構(gòu)2-戊烯1-戊烯2-甲基-1-丁烯ch3ch=cch3 ch3chch=ch2ch3ch3官能團(tuán)位置異構(gòu)2-甲基-2-丁烯3-甲基-1-丁烯碳干異構(gòu)體，碳干異構(gòu)體，官能團(tuán)位置異構(gòu)官能團(tuán)位置異構(gòu)構(gòu)

5、造異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)只與一個(gè)碳原子相連的稱為伯碳伯碳（或稱一級(jí)碳原子），用1c表示，伯碳上所連的氫稱為伯氫伯氫，用1h表示。與兩個(gè)碳原子相連的稱為仲碳仲碳（或稱二級(jí)碳原子），用2c表示，仲碳上所連的氫稱為仲氫仲氫，用2h表示。與三個(gè)碳原子相連的是叔碳叔碳（或稱三級(jí)碳原子, tertiary），用3c表示，叔碳上所連的氫稱為叔氫叔氫，用3h表示。與四個(gè)碳原子相連的是季碳（或稱四級(jí)碳原子），用4c表示。 ch3chcch2ch3ch3ch3ch31o1o1o1o1o234ooo伯碳（氫）仲碳叔碳伯碳（氫）仲碳叔碳2.2 2.2 脂肪烴的命名脂肪烴的命名1 1.普通命名法普通命名法 （1） 對(duì)于十個(gè)碳以內(nèi)

6、的脂肪烴，碳數(shù)用天干甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。十一個(gè)碳及多于十一個(gè)碳的用數(shù)字表示。 （2）飽和烷以“烷”字結(jié)尾，相應(yīng)的碳數(shù)放在“烷”字之前。 （3）含有雙鍵的以“烯”字結(jié)尾，碳原子數(shù)分別放在“烯”之前。 （4）含有叁鍵的以“炔”字結(jié)尾，碳原子數(shù)分別放在“炔”字之前（5）“正”(n-)表示直鏈，“異”(iso-)表示具有(ch3)2ch-結(jié)構(gòu)的異構(gòu)體，“新”(neo-)表示具有(ch3)3cch2-結(jié)構(gòu)的異構(gòu)體。 ch3(ch2)4ch3ch3chch2ch2ch3ch3ch3cch2ch3ch3ch3ch3chch2ch3ch3異戊烷正己烷異己烷新己烷ch3cch3ch3ch

7、3新戊烷ch3c ch2ch3ch3ch2ch ch2正丁烯異丁烯2. 2. 系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法 系統(tǒng)命名法是由國際純化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（international union of pure and applied chemistry，簡(jiǎn)稱）擬定的世界統(tǒng)一的有機(jī)化合物命名原則，稱為系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法。 我國根據(jù)這個(gè)命名法，結(jié)合中文的特點(diǎn)，制定了中文的命名原則。(1)(1)取代基的命名取代基的命名 烴分子中的一個(gè)氫原子去掉后剩余的原子團(tuán)稱為基團(tuán)或取代基。（1）烷烴去掉一個(gè)氫原子后的原子團(tuán)叫某烷基ch3ch3ch2ch3(ch2)16ch2 甲基 乙基 十八烷基（2）烯烴去掉一個(gè)氫原子后的

8、基團(tuán)命名為某烯基 ch2chch3chchch2chch2ch2cch3 乙烯基 1-丙烯基 烯丙基 異丙稀基（3）炔烴去掉一個(gè)氫原子后的基團(tuán)命名為某炔基 chcchcch2ch3cc 乙炔基 炔丙基 丙炔基 （4）烷烴中去掉兩個(gè)氫原子后剩余的基團(tuán)稱為亞基，從不同碳原子上去掉兩個(gè)氫原子，應(yīng)該標(biāo)明去掉氫原子的位置。ch3ch亞乙基；ch2ch21,2-亞乙基ch2ch2ch21,3-亞丙基(2)(2)烷烴的命名烷烴的命名 第一步選擇主鏈：第一步選擇主鏈： 選擇最長的連續(xù)碳鏈作為母體結(jié)構(gòu)，稱為某烷, 支鏈作為取代基（即烷基）；如果構(gòu)造式中較長碳鏈不止一條時(shí)，則選擇帶有最多取代基的一條為主鏈,命名時(shí)

9、將烷基寫在母體名稱的前面，稱為某基某烷。ch3ch2chchch3ch3ch32，3-二甲基戊烷 第二步給定編號(hào)：第二步給定編號(hào)： 如果烷基在母體碳鏈上可因位置不同而引起異構(gòu)現(xiàn)象時(shí)，就必須對(duì)母體碳鏈進(jìn)行編號(hào)，并用數(shù)字指明烷基所連的碳原子。編號(hào)時(shí)，以離取代基最近的一端為1。ch2ch3chch3ch2ch2ch3ch2chch2ch3ch2ch3chch3ch2ch2ch3ch2chch2ch312345678123456783+5=8 4+6=10 第三步正確書寫第三步正確書寫：有的烷基不止一次地作為支鏈出現(xiàn)，可用二、三、四.等中文數(shù)字來表示相同烷基的數(shù)目，并用阿拉伯?dāng)?shù)字指明每個(gè)烷基的位置，表

10、示取代基位次的阿拉伯?dāng)?shù)字之間要用逗號(hào)分開；阿拉伯?dāng)?shù)字與漢字之間用“-”半字線分開。如果有幾種不同的烷基連接在母體鏈上，按次序規(guī)則從小到大的先后次序來命名。ch3ch2chchch3chch3ch3ch32，4-二甲基-3-乙基戊烷次序規(guī)則(1) 將各取代基的原子按原子序數(shù)大小排列，大者為較優(yōu)基團(tuán)。有機(jī)化合物中常見的元素其順序由大到小排列如下： ibrclspfoncdh(2)如果兩個(gè)基團(tuán)的第一個(gè)原子相同，則比較與它相連的其它原子，比較時(shí)，按原子序數(shù)排列，先比較最大的，若仍相同，再依次比較第二、第三個(gè)原子。如ch2cl與chf2，第一個(gè)均為碳原子，再按順序比較與碳相連的其它原子。在ch2cl中為

11、c（cl、h、h），在chf2中為c（f、f、h）。clf，故ch2clchf2。v(3)含有雙鍵或叁鍵的基團(tuán)，可認(rèn)為連有兩個(gè)或三個(gè)相同的原子。 cch(c) (c)(c)(c)為 cch 在英文名稱中，“一、二、三、四”數(shù)字相應(yīng)用詞頭“mono, di, tri, tetra”表示，取代基列出的順序按取代基名稱第一個(gè)字母的排列順序先后列出，簡(jiǎn)單的取代基英文數(shù)字詞頭不參加字母順序排列。 7ch3ch2cch2chch2ch3ch3ch3ch2ch3123456 5-ethyl-3,3-dimethylheptane 3.烯烴和炔烴的命名 第一步選擇主鏈：第一步選擇主鏈：選擇一條包含碳碳雙鍵在內(nèi)

12、的最長碳鏈為主鏈，按主鏈碳原子的數(shù)目命名為某烯。如主鏈的碳原子數(shù)超過10個(gè)時(shí)，應(yīng)在烯字前加一“碳”字。烯烴的命名ch3(ch2)8chchch2ch3ch3chchchch3ch33-十三碳烯 4-甲基-2-戊烯 第二步給定編號(hào)：第二步給定編號(hào)：編號(hào)時(shí)，應(yīng)使雙鍵的位次近可能的小，以雙鍵兩個(gè)碳原子中編號(hào)較小的阿拉伯?dāng)?shù)字表示雙鍵的位次，寫于烯烴名稱的前面，并用半字線隔開。如不會(huì)發(fā)生誤會(huì)時(shí)，也可不標(biāo)雙鍵的位次。若雙鍵正好在主鏈中央，主鏈碳原子則應(yīng)從靠近取代基的一端開始編號(hào)。ch3chch=chch2ch3ch3123456 第三步正確書寫第三步正確書寫：取代基的命名與烷烴命名相同，將其位次、數(shù)目、名

13、稱分別寫在烯烴名稱之前。ch3chchchchch3ch3ch2ch35-甲基-4-乙基-2-己烯 炔烴的命名第一步選擇主鏈：第一步選擇主鏈：選擇一條包含碳碳叁鍵在內(nèi)的最長碳鏈為主鏈，按主鏈碳原子的數(shù)目命名為某炔。ch3ccchch2ch3ch2ch34-乙基-2-己炔第二步給定編號(hào)：第二步給定編號(hào)：編號(hào)時(shí)，應(yīng)使叁鍵的位次近可能的小。第三步正確書寫第三步正確書寫：取代基的命名與烷烴命名相同，將其位次、數(shù)目、名稱分別寫在炔烴名稱之前。ch3ccchch2ch2ch3cch3-丙基-1，4-己二炔特別注意 分子中同時(shí)含有雙鍵和叁鍵的化合物稱為烯炔。選擇含有雙鍵和叁鍵最長碳鏈為主鏈。碳鏈的編號(hào)應(yīng)從最

14、先遇到雙鍵或叁鍵的一端開始，并以雙鍵在前、叁鍵在后。若在主鏈兩端等距離處遇到雙鍵或叁鍵時(shí)，編號(hào)要從靠近雙鍵的一端開始。cch2chchch2ch2ch3ch3chchcchch3c3-戊烯-1-炔 3-乙基-1-庚烯-5-炔2.3 2.3 脂肪烴的結(jié)構(gòu)和順反異構(gòu)脂肪烴的結(jié)構(gòu)和順反異構(gòu)1. 烷烴、烯烴和炔烴的結(jié)構(gòu)烷烴、烯烴和炔烴的結(jié)構(gòu)（1）.烷烴的結(jié)構(gòu)甲烷的結(jié)構(gòu)碳原子sp3雜化甲烷分子的模型chhhh（i）楔形式（ii）球棍模型（iii）斯陶特 比例模型烷烴的結(jié)構(gòu) 烷烴分子中的碳原子以sp3雜化軌道與別的原子形成鍵,具有四面體的結(jié)構(gòu).每個(gè)碳原子上鍵角并不完全相同,接近于109.5.碳鏈并不排布在

15、一條直線上,而是曲折排布在空間.兩個(gè)碳原子可以相對(duì)旋轉(zhuǎn),可形成不同的空間排布.（2）烯烴的結(jié)構(gòu) 烯烴分子的雙鍵碳原子為sp2雜化，三個(gè)sp2雜化軌道處于同一平面，每個(gè)sp2雜化軌道之間的夾角為120，未參加雜化的p軌道垂至sp2雜化軌道平面，sp2雜化軌道的空間形狀 sp2雜化軌道 ccxyyx鍵的形成乙烯分子所有碳原子和氫原子都分布在一個(gè)平面上cchhhhcchhhhhh134pm154pm110pm110pm116.7o121.6o109.5o 乙烯 乙烷烯烴的兩個(gè)碳原子為sp2雜化，它是由1個(gè)鍵和1個(gè)鍵組合而成。乙烯分子一個(gè)碳碳鍵（兩個(gè)碳原子各以1個(gè)sp2雜化軌道沿軸向互相重疊）4個(gè)碳?xì)?/p>

16、鍵（2個(gè)sp2雜化軌道分別與氫原子的1s軌道重疊）一個(gè)鍵（未參與雜化的p軌道，其對(duì)稱軸相互平行側(cè)面重疊）the sigma-bond framework for ethene based on sp2-hybridized carbon atomsthe overlapping p orbitals of ethenep軌道相互作用形成成鍵軌道和反鍵軌道the interaction of orbitals to form the bonding and antibonding molecular orbitals of bondbond軌道能級(jí)小結(jié)小結(jié)(a).(a).鍵比鍵比鍵活潑鍵活潑 c

17、=c鍵能:611 kjmol-1 c-c鍵能:347 kjmol-1） 鍵的鍵能小于鍵的鍵能,形成鍵的p軌道重疊程度比鍵小，鍵不如鍵牢固。 (b).(b).碳碳雙鍵鍵長比碳碳單鍵鍵長短碳碳雙鍵鍵長比碳碳單鍵鍵長短sp2雜化的碳原子s成分比sp3雜化碳原子的s多。c=c鍵長:0.133nmc-c鍵長:0.154nm(c).c=c(c).c=c雙鍵易發(fā)生反應(yīng)雙鍵易發(fā)生反應(yīng)電子云對(duì)稱均勻分布于分子平面上方和下方, 電子離成鍵的原子核較遠(yuǎn)，電子受原子核的束縛力較小。電子有較大的流動(dòng)性，容易受外界影響而發(fā)生變形，極化度比鍵大，易發(fā)生反應(yīng)。(d).(d).存在立體異構(gòu)存在立體異構(gòu)( (順反異構(gòu)順反異構(gòu))

18、) 電子云沒有對(duì)稱軸 c=c不能自由旋轉(zhuǎn)。rotation of a carbon atom of a double bond through an angle of 90results in the breaking of the bond c=cababc=cabba3.3.炔烴的結(jié)構(gòu)炔烴的結(jié)構(gòu)炔烴的結(jié)構(gòu)特征是分子中含有碳碳叁鍵的結(jié)構(gòu)單元hcch0.106nm0.120nm180線性分子，炔烴三鍵的兩個(gè)碳原子為sp雜化，炔烴三鍵由1個(gè)鍵和2個(gè)鍵組成。乙炔分子中的鍵乙炔的鍵乙炔分子的圓筒形電子云炔烴中三鍵形成過程(1)小結(jié)鍵能鍵能乙炔：乙炔：837kj/mol837kj/mol，乙烯：，乙烯

19、：611kj/mol, 611kj/mol, 乙烷：乙烷：347kj/mol347kj/mol鍵長鍵長cccc鍵：鍵：乙炔：乙炔：0.120nm0.120nm，乙烯：，乙烯：0.133nm, 0.133nm, 乙烷：乙烷：0.154nm0.154nmchch鍵：鍵：乙炔：乙炔：0.106nm0.106nm，乙烯：，乙烯：0.108nm, 0.108nm, 乙烷：乙烷：0.110nm0.110nm2. 1, 3-2. 1, 3-丁二烯的結(jié)構(gòu)及共軛體系丁二烯的結(jié)構(gòu)及共軛體系1,3-丁二烯（1）累積二烯烴：兩個(gè)雙鍵連到同一個(gè)碳原子上ch2cch2丙二烯（2）共軛二烯烴：兩個(gè)雙鍵中間隔一個(gè)單鍵 ch2

20、chchch21,3-丁二烯 （3）孤立二烯烴：兩個(gè)雙鍵中間至少隔兩個(gè)單鍵 ch2ch ch2chch21,4-戊二烯 (1). 1,3-1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)丁二烯的結(jié)構(gòu). . 1, 3-丁二烯所有原子在同一平面上0.146nm0.134nm0.108nm122.4109.8hhhhhhcccc。1,3-丁二烯的p軌道cccchhhhhh- -4c:sp2-p軌道:垂直分子平面，彼此平行 處理共軛分子結(jié)構(gòu)的理論方法分子軌道法分子軌道法和價(jià)鍵法價(jià)鍵法- -鍵 p軌道發(fā)生重疊形成鍵(c1c2及c3c4,c2c3)-電子的離域和離域鍵(共軛雙鍵) 四個(gè)p電子的運(yùn)動(dòng)范圍擴(kuò)展到四個(gè)碳原子的周圍，這種現(xiàn)象

21、稱為電子的離域，這樣形成的鍵稱離域鍵-電子的離域會(huì)使鍵長平均化 1,3-丁二烯中，碳碳雙鍵鍵長（0.137nm）比一般烯烴的雙鍵（0.134nm）稍長，碳碳單鍵（0.147nm）比一般烷烴的單鍵（0.154nm）短。(2)(2)共軛效應(yīng)共軛效應(yīng) 鍵電子不是在某個(gè)單一鍵內(nèi)運(yùn)動(dòng)，而是在大鍵內(nèi)運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電子的離域。 有電子離域的體系稱共軛體系共軛體系共軛體系所表現(xiàn)的效應(yīng)稱共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)。ch2=ch-ch=ch2共軛體系的分類共軛體系的分類-共軛 p-共軛超共軛 -共軛：在鏈狀分子中，凡雙鍵、單鍵交替排列的結(jié)構(gòu)都屬此類-共軛體系。 -共軛體系共軛體系ch2chchchch3ch2chch2

22、chch21, 3-戊二烯 1, 4-戊二烯 -共軛體系可以完全由碳碳鍵組成，也可以由碳原子和其它原子組成的鍵組成 共軛效應(yīng)有正、負(fù)之分共軛效應(yīng)有正、負(fù)之分共軛效應(yīng)有正、負(fù)之分。如果某個(gè)原子或基團(tuán)在共軛體系中能夠給出電子，這個(gè)原子或基團(tuán)所具有的共軛效應(yīng)稱為正效應(yīng)，用+c（conjugation的字首，共軛的意思）表示。是吸引電子的，稱為負(fù)效應(yīng) ，用-c表示 ch2=chch=o c=c（+c效應(yīng)），c=o（-c效應(yīng)）。氰基（cn）、硝基（no2）具有-c效應(yīng)。 共軛體系的兩個(gè)特點(diǎn)共軛體系的兩個(gè)特點(diǎn)（1） 共軛體系中，正、負(fù)電荷交替分布。ch2=chch=chch=chch=o1234567 +

23、 - + - + - +（2）共軛效應(yīng)沿共軛鏈傳遞，傳遞過程中強(qiáng)度不減。 離域能離域能共軛體系分子中鍵的離域而導(dǎo)致分子更穩(wěn)定的能量,稱為離域能.離域能越大,共軛體系越穩(wěn)定氫化熱ch2chchchch3ch2chch2chch21, 3-戊二烯 1, 4-戊二烯 226 254 氫化熱 (kj/mol)28kj/mol稱為1,3-戊二烯的共軛能共軛能或離域能離域能p-p-共軛共軛 與雙鍵碳原子相連的原子，由于共平面，其p軌道與雙鍵的軌道平行并發(fā)生側(cè)面重疊，形成共軛。三種類別的三種類別的p-p-共軛共軛(1)3個(gè)原子共享4個(gè)電子，是多電子共軛cchhhcl(2)3個(gè)原子共享2個(gè)電子，是缺電子共軛c

24、h2chchch.chhhch2+p空烯丙基正碳離子(3)3個(gè)原子共享3個(gè)電子，是等電子共軛ch2chchhch.chhch2.p烯丙基自由基（3 3） 超共軛效應(yīng)超共軛效應(yīng)超共軛效應(yīng)是由c-h鍵參加的共軛效應(yīng)，可分為兩種。一種是-超共軛，即c-h鍵與鍵形成的共軛。另一種是-p超共軛，即c-h鍵與p軌道形成的共軛。 chhch.chhhcchhhhh:p空.+ - p - p 超共軛超共軛 - - 超共軛超共軛 乙基正碳離子乙基正碳離子 丙烯丙烯hhhchhcch丙烯的-超共軛hhhcch=ch2超共軛數(shù)目越多，化合物的穩(wěn)定性越強(qiáng)超共軛數(shù)目越多，化合物的穩(wěn)定性越強(qiáng) 119.6126.8ch3c

25、hchch3ch2chch2ch3氫化熱(kj/mol)碳正離子的穩(wěn)定性cchhhchhhchhh+cchhhchhhhch2chhhch3+在這三種共軛體系中，在這三種共軛體系中，-共軛電子離域程度最大，所以共共軛電子離域程度最大，所以共軛作用最強(qiáng)。軛作用最強(qiáng)。p-p-共軛次之，超共軛作用最弱。共軛次之，超共軛作用最弱。3. 烯烴的順反異構(gòu)烯烴的順反異構(gòu) ccch3ch3hhccch3hhch3 順-2-丁烯 反-2-丁烯順反異構(gòu)體屬于構(gòu)型異構(gòu)的一種順反異構(gòu)體屬于構(gòu)型異構(gòu)的一種 (1).(1).順反命名法順反命名法 一般是在烯烴名稱之前標(biāo)記其構(gòu)型。順式：兩個(gè)相同基團(tuán)處于雙鍵同側(cè)的叫做順式，記

26、為“順-”（cis-)反式：兩個(gè)相同基團(tuán)處于雙鍵異側(cè)的叫做反式，記為“反-”(trans-)cchhch3c2h5ch3ccc2h5hh 順-2-戊烯 反-2-戊烯 (2). z/e(2). z/e命名法命名法 問題的提出問題的提出當(dāng)雙鍵碳原子連有4個(gè)互不相同的原子或基團(tuán)無法確定在雙鍵同側(cè)（或異側(cè)）的兩個(gè)原子或基團(tuán)是否“相同”，難于用順反標(biāo)記法確定構(gòu)型。cchch3brclccbrclhch3z z、e e構(gòu)型標(biāo)記構(gòu)型標(biāo)記法法*當(dāng)兩個(gè)“較優(yōu)”基團(tuán)位于雙鍵同側(cè)時(shí)，用z（德文zusammen是“共同”的意思）標(biāo)記其構(gòu)型。* 位于異側(cè)時(shí)，用e（德文entgegen是“相反”的意思）標(biāo)記其構(gòu)型。* 書

27、寫時(shí)，將z或e寫在括號(hào)內(nèi)，放在化合物名稱的前面，并用半字線相隔。c=caabbc=caabbzeaa, bb（z)-1-氯-1-溴丙烯 （e）-1-氯-1-溴丙烯順反表示法和z,e標(biāo)記法這兩種標(biāo)記法之間沒有必然的聯(lián)系，順式構(gòu)型不一定是z構(gòu)型；反式構(gòu)型也不一定是e構(gòu)型。brhch3clbrch3hcl2.4 2.4 烷烴的構(gòu)象烷烴的構(gòu)象1. 1. 乙烷的構(gòu)象乙烷的構(gòu)象由于單鍵旋轉(zhuǎn)，使分子中原子或基團(tuán)在空間產(chǎn)生不同的排列，這種特定的排列形式，稱為構(gòu)象構(gòu)象。 重疊式結(jié)構(gòu)（a） 交叉式結(jié)構(gòu)（b） 乙烷分子中各種構(gòu)象的能量變化由單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的異構(gòu)體稱構(gòu)象異構(gòu)體構(gòu)象異構(gòu)體 cchhhhhh0.154nm

28、109.3o0.229nm0.11nm0.24nm 構(gòu)象用模型表示比較麻煩，在紙面上可用透視式、楔形式和紐縵式（newman m.s）等形式表示， hhhhhhhhhhhhcchhhhhh重疊式 透視式透視式 楔形式楔形式 紐縵式紐縵式交叉式hhhhhhcchhhhhhhhhhhh透視式 楔形式 紐縵式2.丁烷的構(gòu)丁烷的構(gòu)象象 以丁烷的c2c3鍵為基準(zhǔn)，c1和c4為取代基，通過c2c3鍵軸的旋轉(zhuǎn)可以得到無數(shù)種構(gòu)象構(gòu)象ch3ch2ch2ch31243hhch3hhhhch3hhch3ch3hhhch3hch30o全重疊 60o順交叉式 120o部分重疊式 順疊sp 順錯(cuò)sc 反錯(cuò)achhhch3

29、hhhch3hhch3ch3ch3ch3hhhh 180o反交叉式 240o部分重疊式 300o順交叉式 反疊ap 反錯(cuò)ac 順錯(cuò)sc丁烷構(gòu)象能量變化0o全重疊2.5 2.5 脂肪烴的物理性質(zhì)脂肪烴的物理性質(zhì) 1.1.偶極矩偶極矩 烷烴是非極性分子, 偶極矩為零。 烯烴分子為偶極分子。 c csp2sp2-c-csp3sp3鍵上電子云偏向鍵上電子云偏向c csp2sp2 ch3cchhh=0.35d炔烴分子是偶極分子，其偶極矩比烯烴大 ch3ch2c chch3ch2ch ch2=0.8d =0.3d 雜化軌道中s成分越多，電負(fù)性越大，偶極矩大。 分子偶極矩是各化學(xué)鍵鍵矩的矢量和。 cchhc

30、chhch3ch3ch3ch3=0.32d=0 ch3c cch3=0 2. 2. 沸點(diǎn)沸點(diǎn)一個(gè)化合物的的沸點(diǎn)就是這個(gè)化合物的蒸氣壓與外界壓力達(dá)到平衡時(shí)的溫度。沸點(diǎn)定義化合物的沸點(diǎn)與分子間作用力有關(guān) 化合物蒸氣壓與分子間引力大小有關(guān)分子間引力大小有關(guān):分子間引力小,化合物蒸氣壓高，化合物沸點(diǎn)低；分子間引力大,化合物蒸氣壓低,化合物沸點(diǎn)高。分子量增加,分子間作用力增加,沸點(diǎn)增高。同數(shù)碳原子構(gòu)造異構(gòu),分子支鏈多,沸點(diǎn)低(支鏈阻礙了分子之間的接觸，分子間的色散力減小 ) 瞬間偶極-偶極相互作用力稱為色散力色散力。 烷烴的分子間作用力只有色散力。分子越大，色散力越強(qiáng)。所以正烷烴隨碳原子數(shù)增加，沸點(diǎn)也不

31、斷升高 烷烴的沸點(diǎn)烷烴的沸點(diǎn)烯烴的沸點(diǎn)隨碳原子數(shù)的增加，沸點(diǎn)升高。直鏈烯烴，相同碳數(shù)的端烯比中間烯沸點(diǎn)低；反式構(gòu)型烯烴比順式構(gòu)型烯烴沸點(diǎn)低。這可能是因?yàn)殡p鍵是平面型的，雙鍵在中間可能使分子之間能更好地接近，色散力大一些色散力大一些，沸點(diǎn)高；而順式構(gòu)型的偶極矩偶極矩比反式構(gòu)型的偶極矩大，存在微弱的偶極-偶極相互作用，分子間作用力大，故沸點(diǎn)高。烯烴的沸點(diǎn)烯烴的沸點(diǎn)ch3ch2ch ch2ccch3ch3hhccch3hhch3 b.p 6.5 b.p 3.7 b.p 0.9 炔烴的沸點(diǎn)炔烴的沸點(diǎn) 炔烴的沸點(diǎn)也是隨碳原子數(shù)的增加而升高。由于炔烴極性比烯烴大些，且分子細(xì)長，分子之間可以靠的很近，故分子

32、間作用力大。炔烴比相同碳數(shù)的烷烴和烯烴高些。ch3ch2ch2ch3ch3ch2ch=ch2ch3ch2cchb.p 0.5 b.p -6.1 b.p 8.1 3. 3. 熔點(diǎn)熔點(diǎn) 化合物的熔點(diǎn)高低除了與分子間作用力有關(guān)外，還與分子在晶格中的排列情況有關(guān)。 分子對(duì)稱性越好，分子在晶格中排列越整齊，晶格力越大，熔點(diǎn)越高?？傮w來說，直鏈脂肪烴隨碳原子數(shù)的增加，熔點(diǎn)逐漸升高。相同碳數(shù)的同分異構(gòu)體中對(duì)稱性好的異構(gòu)體熔點(diǎn)相對(duì)高些。 正戊烷 異戊烷 新戊烷熔點(diǎn) -129.7 -159.9 -16.8 -200-160-120-80-400132456798101112溫度 c。碳原子數(shù)正烷烴的熔點(diǎn)4. 4. 密度密度 開鏈脂肪烴的相對(duì)密度都小于1，隨碳原子數(shù)增加，相對(duì)密度也增大。 增加到一定值后，碳原子數(shù)增加相對(duì)密度變化很小。 相同碳數(shù)的烷、烯、炔，相對(duì)密度為d烷d烯99.99% 0.01% 一取代環(huán)己烷一取代環(huán)己烷