有機(jī)化學(xué)講義第二章烷烴

1、有機(jī)化學(xué)講義第二章烷烴烴類（烷烴、烯烴、炔烴、芳烴）烴類（烷烴、烯烴、炔烴、芳烴）Space FillingModelBall and Stick ModelCH4C2H6C3H8C4H10C5H12C6H14C20H42366,319235 C1C2C3C4C5C6如何命名？如何命名？如何命名？如何命名？C7C8C9C10C11C12C13C20IUPAC命名法：命名法：2- -甲基丙烷甲基丙烷RHR最長鏈為主鏈最長鏈為主鏈取代基編號數(shù)最小取代基編號數(shù)最小CH3CH2CH2CHCHCH3CH2CH31234CH356122- -甲甲基基- -3- -乙乙基基己己烷烷3- -異異丙丙基基己己烷

2、烷3- -ethyl- -2- -methylhexane3456不不正正確確命命名名取代基最多的鏈為主鏈取代基最多的鏈為主鏈小基團(tuán)排在前面（英文小基團(tuán)排在前面（英文以字母順序排列）以字母順序排列）不同基團(tuán)編號相不同基團(tuán)編號相同時，使小取代基同時，使小取代基編號最小編號最小7CH3CH2CHCH2CH2CHCH2CH3123456CH3123456CH2CH38783- -甲甲基基- -6- -乙乙基基辛辛烷烷6- -ethyl- -3- -methyloctane相同取代基合并用大相同取代基合并用大寫數(shù)字表示（寫數(shù)字表示（英文表英文表示基團(tuán)數(shù)目用詞頭示基團(tuán)數(shù)目用詞頭 di, tri, tet

3、ra, penta, hexa 表示）表示）CH3CH2CHCH2CHCHCH2CH3EtEt123456Et783, 4, 6- -三三乙乙基基辛辛烷烷3, 4, 6- -triethyloctane用用“,”隔開隔開這樣選取主鏈及編這樣選取主鏈及編號是否合適？號是否合適？三三. .構(gòu)象構(gòu)象 ( (comformation) ) 和構(gòu)象異構(gòu)體和構(gòu)象異構(gòu)體乙烷的兩種構(gòu)象乙烷的兩種構(gòu)象CHHCHHHH2.3 小于兩個小于兩個H 的的von der waals 半半徑（徑（1.2）之和，）之和，有排斥力有排斥力旋轉(zhuǎn)中須克服能壘旋轉(zhuǎn)中須克服能壘扭轉(zhuǎn)張力扭轉(zhuǎn)張力 電子云排斥電子云排斥 相鄰兩相鄰兩H間

4、的間的von der waals排斥力排斥力一般情況下一般情況下( T-250oC): 單個乙烷分子：絕大部分時間在單個乙烷分子：絕大部分時間在穩(wěn)定構(gòu)象式上。穩(wěn)定構(gòu)象式上。一群乙烷分子：某一時刻，絕大多數(shù)分一群乙烷分子：某一時刻，絕大多數(shù)分子在穩(wěn)定的構(gòu)象式上。子在穩(wěn)定的構(gòu)象式上。甲基間距離最甲基間距離最遠(yuǎn)遠(yuǎn)(最穩(wěn)定最穩(wěn)定)較不穩(wěn)定較不穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定甲基間距離最近甲基間距離最近（最不穩(wěn)定）（最不穩(wěn)定）沸點:(i)直鏈烷烴隨分子量增加有規(guī)律升高 (ii)同數(shù)碳的烷烴異構(gòu)體，直鏈的沸點最高，支鏈越多沸點越低。例： 戊烷 異戊烷 新戊烷沸點 36.1 29.9 9.4 2,2,3,3-四甲基丁烷 辛

5、烷 熔點 -102 -158.8 . hv orCH3Cl+Cl2CH2Cl2CHCl3CCl4+HCl+CH4 CH4 （過過量量）Cl2+hv or CH3Cl+HClCH4Cl2（過過量量）+hv or+HClCCl4 +hv orCH3X+X2CH2X2CHX3CX4+HX+CH4 +CH4 （過過量量）X2+hv or CH3X+HXCH4X2（過過量量）+hv or+HXCX4 主要討論的內(nèi)容主要討論的內(nèi)容l l CH4X2+hv or CH3X+HXn Cl2n CH4hv or CH4ClCl2Cl氯自由基氯自由基ClCH3H+ClH+CH3有有效效碰碰撞撞（產(chǎn)產(chǎn)生生新新的的自

6、自由由基基）甲基自由基甲基自由基CH4ClCl2HClCH3CH3ClCH4ClCl2HClCH3hv orX2CH4 CH3XXX2CH3XH機(jī)理應(yīng)解釋的機(jī)理應(yīng)解釋的實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象 O2 存在時有延遲現(xiàn)象存在時有延遲現(xiàn)象 反應(yīng)速率：氯代反應(yīng)速率：氯代 溴代溴代甲基自由甲基自由基的結(jié)構(gòu)基的結(jié)構(gòu)+ + 7.5 kJ/mol吸熱吸熱112.9 kJ/mol放熱放熱勢能最高處的原子排列，Ea：活化能（：活化能（ activation energy）；）； H: 反應(yīng)熱反應(yīng)熱(Transition State)勢能增加勢能增加勢能降低勢能降低勢能最高勢能最高 烷烴鹵代反應(yīng)的選擇性問題烷烴鹵代反應(yīng)的選

7、擇性問題 反應(yīng)對不同類型氫的反應(yīng)選擇性如何反應(yīng)對不同類型氫的反應(yīng)選擇性如何? ?（不同類型氫的相對反（不同類型氫的相對反 應(yīng)活性如何？）應(yīng)活性如何？） 不同鹵素的反應(yīng)選擇性有何差異不同鹵素的反應(yīng)選擇性有何差異?（不同鹵素的相對反應(yīng)活性（不同鹵素的相對反應(yīng)活性 如何如何?）只考慮氫原子的類型只考慮氫原子的類型, , 忽略忽略烷烴結(jié)構(gòu)的影響烷烴結(jié)構(gòu)的影響氯代選擇性（氯代選擇性（25oC）：）：3o H : 2o H : 1o H = 5.0 : 3.7 : 1選擇性：選擇性：2o H : 1o H = 3.7 : 1選擇性：選擇性：3o H : 1o H = 5 : 1選擇性：選擇性：2o H :

8、 1o H = 82 : 1選擇性：選擇性：3o H : 1o H = 1600 : 1溴代選擇性（溴代選擇性（127oC）：）：3o H : 2o H : 1o H = 1600 : 82 : 1自由基生成的相自由基生成的相對速度決定反應(yīng)對速度決定反應(yīng)的選擇性的選擇性自由基穩(wěn)定性：自由基穩(wěn)定性：R1R2自由基的相對穩(wěn)定性自由基的相對穩(wěn)定性決定反應(yīng)的選擇性決定反應(yīng)的選擇性R- -H的鍵離解能（的鍵離解能（DH）XRH+XH+R1R1HR2H+R2自由基的相對穩(wěn)定性：自由基的相對穩(wěn)定性：3o 2o 1o鍵離解能（鍵離解能（DH）Hammond 關(guān)于過渡態(tài)結(jié)構(gòu)的假說關(guān)于過渡態(tài)結(jié)構(gòu)的假說 在簡單的一步反應(yīng)（基元反應(yīng)）中，該步過渡態(tài)的結(jié)構(gòu)、能量與更接在簡單的一步反應(yīng)（基元反應(yīng)）中，該步過渡態(tài)的結(jié)構(gòu)、能量與更接近的那邊類似。近的那邊類似。放熱放熱吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng), 過渡態(tài)