有機(jī)化學(xué)考研考點(diǎn)歸納與2021年考研真題上_第1頁(yè)
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1、有機(jī)化學(xué)考研考點(diǎn)歸納與2021年考研真題上第1章 烷炷與環(huán)烷炷1.1考點(diǎn)歸納、繪的基本概念定義烷炷是只含碳、氫兩種元素且碳原子均以單鍵相連的有機(jī)化合物,又稱(chēng)為飽和繪,也稱(chēng)石蠟炷。分類(lèi)一鏈烷煙烷短一 (alkane)(acyclic alkane)單環(huán)烷疑一 環(huán)烷烽 一集合環(huán)烷烽(CyCloalkane)一多環(huán)烷炷-一橋環(huán)烷炬匚螺環(huán)烷繪(1)鏈烷炷:分子中沒(méi)有環(huán)的烷炷,又稱(chēng)為脂肪姪,其通式為CnH2n2 , n為碳原子數(shù);(2 )環(huán)烷炷:碳骨架是環(huán)狀的飽和坯,又稱(chēng)為脂環(huán)化合物(alicyclic COmPoUnd ),其通式也H?(3 )單環(huán)烷繪:只含有一個(gè)環(huán)的環(huán)烷炷稱(chēng)為單環(huán)烷炷,單壞烷炷的通式

2、為CnH2n ,與單烯炷互為同分異構(gòu)體。環(huán)烷繪按環(huán)的大小,分為:(1)小壞:三、四元壞;(2)普通壞:五、六、七元環(huán);(3 )中環(huán):八至十一元壞;(4 )大環(huán):十二元環(huán)以上;多環(huán)烷脛:含有兩個(gè)或多個(gè)環(huán)的壞烷炷稱(chēng)為多環(huán)烷炷;集合環(huán)烷坯:壞系各以環(huán)上一個(gè)碳原子用單鍵直接相連而成的多壞烷炷;橋壞烷繪:兩個(gè)壞共用兩個(gè)或多個(gè)碳原子的多壞烷炷;螺壞烷涇:?jiǎn)螇闹g共用一個(gè)碳原子的多壞烷坯稱(chēng)為。二、烷怪的同系列及同分異構(gòu)現(xiàn)象1 .烷繪的同系列凡是有同一個(gè)通式,結(jié)構(gòu)相似,化學(xué)性質(zhì)也相似,物理性質(zhì)則隨著碳原子數(shù)的增加 而有規(guī)律地變化的化合物系列稱(chēng)為同系列。同系列中的化合物互稱(chēng)為同系物。相鄰 同系物在組成上相差CH

3、2 ,這個(gè)CH2稱(chēng)為系列差。2.烷繪的構(gòu)造異構(gòu)分子式相同而結(jié)構(gòu)相異的化合物叫做同分異構(gòu)體。烷炷的構(gòu)造異構(gòu)實(shí)質(zhì)上是由 于碳干構(gòu)造的不同而產(chǎn)生的,所以往往又稱(chēng)為碳干異構(gòu)。書(shū)寫(xiě)構(gòu)造式時(shí),可用簡(jiǎn)式、 碳干式、鍵線式等表示;烷炷分子中,隨著碳原子數(shù)的增加,構(gòu)造異構(gòu)體的數(shù)目也愈多;(3 )構(gòu)造異構(gòu)體的物理性質(zhì)都不同。直鏈烷姪的沸點(diǎn)要比帶有支鏈的構(gòu)造異構(gòu)體的 沸點(diǎn)高。3碳原子分類(lèi)及烷基(1)按它們所連碳原子數(shù)目的不同,可分為:只連有一個(gè)碳原子的稱(chēng)為伯碳原子(或稱(chēng)第一碳原子),通常也用1來(lái)表示;連有兩個(gè)碳原子的稱(chēng)為仲碳原子(或稱(chēng)第二碳原子),常用2。表示;連有三個(gè)碳原子的稱(chēng)為叔碳原子(或稱(chēng)第三碳原子),常用3

4、。表示;連有四個(gè)碳原子的稱(chēng)為季碳原子(或稱(chēng)第四碳原子),常用4。表示。與伯、仲、叔碳原子相連的氫原子,分別稱(chēng)為伯、仲、叔氫原子。例如:C-CHICHJHI 2HHH(2)烷基和壞烷基烷繪去掉一個(gè)氫原子后的原子團(tuán)稱(chēng)為烷基,用R(CnH2X1)表示。故烷涇又可用通式RH來(lái)代表;壞烷坯去掉一個(gè)氫原子后余下的基團(tuán)稱(chēng)為環(huán)烷基,環(huán)烷基的通式為GH”;去掉直鏈烷繪末端氫原子所得的原子團(tuán)叫做正烷基,命名時(shí)正字常用n-代表;去掉一個(gè)仲氫原子所得的烷基叫做仲烷基,命名時(shí)”仲”字常用SeC-表示。去掉一個(gè)叔氫原子后所得的烷基叫做叔烷基,命名時(shí)叔字可用t-或tert-表示。三、烷繪和環(huán)烷炷的命名1 .烷繪的命名(1)

5、普通命名法碳原子數(shù)在十以下者,分別用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示碳原子的數(shù)目,十個(gè)碳原子以上則用十一、十二表示,只能適用于構(gòu)造比較簡(jiǎn)單的烷坯。以正、“異”、噺等前綴區(qū)別不同的構(gòu)造異構(gòu)體。正代表直鏈烷繪;異”是僅在一末端具有(CH3) 2CH構(gòu)造而無(wú)其它支鏈的烷繪;新專(zhuān)指具B(CH3) 3C構(gòu)造的含五、六個(gè)碳原子的烷炷。GHi-CHj CHj-CH:-CFb正戊烷異戊烷新站(2)衍生命名法衍生命名法是以甲烷作為母體,把其它的烷炷都看作甲烷的烷基衍生物。一般選擇 連接烷基最多的碳原子作為母體甲烷的碳原子,烷基按次序規(guī)則列出,寫(xiě)在母體甲 烷前。CHCH1 C K-TCHr-CH5U.

6、IJCH3CH2CH=丄 4-CHCH,CH) CHI二甲基乙基甲烷二甲基乙基異丙基甲烷(3 )系統(tǒng)命名法直鏈烷怪的命名:與普通命名法基本相同,去掉正字,稱(chēng)某烷O支鏈烷坯的命名按如下規(guī)則:從烷姪的構(gòu)造式中選取最長(zhǎng)的連續(xù)碳鏈作為主鏈,支鏈作為取代基。當(dāng)含有不止個(gè)相等的最長(zhǎng)碳鏈可供選擇時(shí),一般選取包含支鏈最多的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈;*. *CH1-CH-CH-CH-CH1-CHr-CH1I I i ICH3 CHS CH-CH】 I:CH2i I ;CHl將主鏈上的碳原子從靠近支鏈的一端依次用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào);當(dāng)主鏈編號(hào)有幾種可能時(shí),應(yīng)選擇支鏈具有”最低系列”的編號(hào);命名時(shí)將取代基的名稱(chēng)寫(xiě)在主鏈名稱(chēng)前,

7、取代基的位次用主鏈上碳原子的編號(hào)表示,寫(xiě)在取代基名稱(chēng)前,兩者之間用半字線相連。當(dāng)含有幾個(gè)不同的取代基時(shí),按次序規(guī)則較優(yōu)基團(tuán)后列出;當(dāng)含有幾個(gè)相同的取代基時(shí),相同基團(tuán)合并,用三、四等表示數(shù)目,并逐個(gè)標(biāo)明所在位次,位次號(hào)間用逗號(hào)“分開(kāi);CH: CII7CHlCH)HP-CHJ-CHCHCHlICH-CH1ICHfcS-丙M-4-丙峯壬琨CHJCH?CHCH.-CH-CH-CH.-CH,J I 2 ICuICHCHrCH4T;CHI父7 二甲期4-乙格壬燒在支鏈上連有取代基時(shí),可用帶撇的數(shù)字標(biāo)明取代基在支鏈中的位次或把帶有取代基的支鏈全名放在括號(hào)中。CHI r 3,CHl-C-CHr-CHa1008

8、 y 6 SI 33 ICHi CH2 CHIj-CHj-CHt-CH-CH5-Clti-CH-CHiICH32-甲基-5,1-二甲基丙基癸烷或2-甲基-5- ( 1, I-二甲基丙基)癸烷2環(huán)烷炷的命名單壞壞烷炷在相應(yīng)的烷繪名稱(chēng)前冠以IIW 字,稱(chēng)為壞某烷,將壞上的支鏈作為取代基, 名稱(chēng)放在壞某烷前。當(dāng)壞上不止一個(gè)取代基時(shí),將成環(huán)碳原子編號(hào)。編號(hào)時(shí),按次序規(guī)則給較優(yōu)基團(tuán)以較大的編號(hào),且使所有取代基的編號(hào)盡可能小;tt:CHA,ch. -TOIf 2甲基壞丁烷I 甲基7-乙基壞己烷1, 1 甲基七異丙基環(huán)戊烷當(dāng)壞上的碳原子數(shù)t匕與壞相連的碳鏈碳原子數(shù)少時(shí),或碳鏈連有多個(gè)環(huán)時(shí),通常 以碳鏈為母體

9、,環(huán)作為取代基來(lái)命名。CHj-CHj-CH-CH7-CH6芥壞丁基戊烷I ,芥二環(huán)己基丙烷fr追眾-脛旺ti(s-E- f 、繭鑒+En S 廊 AX X Oo-KUll 旺體SE-由蟹SIaE - S sis HCOooO-O -C sisi 巨(i)tin Z UWMfrH.、Z凡是成鍵電子云對(duì)鍵軸呈圓柱形對(duì)稱(chēng)的鍵都稱(chēng)為。鍵。以。鍵相連接的兩個(gè)原子可以相對(duì)旋轉(zhuǎn)而不影響電子云的分布。圖1-1甲烷的四個(gè)C-H t ( asp3.s)磷的特點(diǎn)鍵能較大,可極化性較小,可以沿鍵軸自由旋轉(zhuǎn)。(2 )甲烷的結(jié)構(gòu)與碳原子的sp3雜化甲烷分子中四個(gè)氫原子的地位完全相同,甲烷分子為一正四面體結(jié)構(gòu),碳原子居 于

10、正四面體的中心,和碳原子相連的四個(gè)氫原子,居于四面體的四個(gè)角(圖2-1), 四個(gè)碳?xì)滏I鍵長(zhǎng)都為0.11Onm ,所有H-C-H的鍵角都是109.5 ;由一個(gè)S軌道和3個(gè)P軌道雜化形成的四個(gè)能量相等的新軌道稱(chēng)為sp3軌道,這 種雜化方式稱(chēng)為sp3雜化。每一個(gè)sp3軌道相當(dāng)于l4s成分和34p成分。(3)其他烷繪的結(jié)構(gòu)其他烷炷分子中的碳原子,都是以sp3雜化軌道與別的原子形成的,因此都具 有四面體的結(jié)構(gòu);烷繪分子中各碳原子的結(jié)構(gòu)都可以用正四面體模型來(lái)表示。但其他烷繪的各個(gè)碳 原子上相連的四個(gè)原子或原子團(tuán)并不完全相同,因此每個(gè)碳上的鍵角并不完全相等, 但都接近于109.5 ;常用鍵線式來(lái)書(shū)寫(xiě)分子結(jié)構(gòu)

11、。2環(huán)烷涇的結(jié)構(gòu)與環(huán)的穩(wěn)定性燃燒熱燃燒熱是指ImOl化合物完全燃燒生成二氧化碳和水所放出的熱量。表些環(huán)烷繪的燃燒熱名說(shuō)環(huán)匾Tr分 tXHICCHIIV 18全I(xiàn)i費(fèi)式V 240 WffiXX (鄰位共更式 12O 交叉式 (鄰佗交更式Vl 300-窈分式圖17 丁烷的構(gòu)象能量副氐的構(gòu)象稱(chēng)為反位交叉式(對(duì)位交叉式)構(gòu)象(即I ),其次是順位交叉 式(鄰位交叉式)構(gòu)象(即III和V );全重疊式構(gòu)象(即【V )能量最高,是最不穩(wěn)定的構(gòu)象,全重鑫式構(gòu)象是不存在的;交叉式構(gòu)象能量最低,而重尋式構(gòu)象能量最高,其他無(wú)數(shù)構(gòu)象的能量都在這兩者之間;結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的烷怪,也主要以反位交叉式構(gòu)象的形式存在。壞己烷的構(gòu)

12、象圖1-4環(huán)己烷的椅型和船型構(gòu)象椅型構(gòu)象是比較穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。H圖1-5環(huán)己烷椅型和船型構(gòu)象投影式直立鍵(a鍵);椅型構(gòu)象六個(gè)上下交替排列的碳?xì)滏I;平伏鍵(e鍵):椅型構(gòu)象六個(gè)交替上下斜伸的碳?xì)潢?,如圖1-6所示。圖1-6椅型構(gòu)象的直立鍵及平伏鍵取代環(huán)己烷的構(gòu)象取代物:取代基連在e鍵上的構(gòu)象比較穩(wěn)定;二取代物:大的取代基連在e鍵上的構(gòu)象t匕較穩(wěn)定;多取代物:e鍵取代基較多的比較穩(wěn)定。H圖1-7 R在鍵或e鍵的不同構(gòu)象六、烷姪和壞烷繪的物理性質(zhì)1 相態(tài)在室溫下,含有1 4個(gè)碳原子的烷炷為氣體;含有5 16個(gè)碳原子的烷繪為液體;含有17個(gè)碳原子以上的正烷繪為固體,低沸點(diǎn)(boiling POint

13、)的烷姪為無(wú)色液 體;高沸點(diǎn)烷繪為黏稠油狀液體。些直鏈烷怪和環(huán)烷炷的物理常數(shù)分別列于表1-2和表1-3中。表2 些直鏈烷繪的物理常數(shù)名稱(chēng)折 W*183-161.50.424乙焼-172-88.60 546 188-42.10. 50!).339 7疋丁婕-1350. 50.5791.3562正戊烷 )3。S 626h3$77正己饒-95G&75 6S91,375098.-I5 68-41.387 7iEtS-57125. 70.7M1.376疋壬尿ISO. S.1Y1.4-30174.10. 7301.412十一烷-26195.90. 7*0L4173+ tt-Io216.3U. 7491.4

14、216L8280U 775卜七俊22?92 777卜八烷28iOS).777-Zrtt3734 2.7n. 786三+烷66M. I0.810表17 些環(huán)烷炷的物理常數(shù)熔A/CA CWMaJirCJfrW*HK)-127.6729O.6L7JfriX120. 703(0 0I. 1250_9349i30. 7951.4064環(huán)已烷6.580.80. 7791.I26 6-121180.8101.444 9環(huán)宰段141480. 836沸點(diǎn)直鏈烷繪的沸點(diǎn)一般隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而升高,如表1-3所示;在碳原子數(shù)相同的烷怪異構(gòu)體中,含支鏈越多的烷怪,相應(yīng)的沸點(diǎn)越低。3 .熔點(diǎn)(1)直鏈烷坯的熔點(diǎn)隨相

15、對(duì)分子質(zhì)量的增減而相應(yīng)增減,如表1-3所示。一般含 偶數(shù)碳原子烷繪的熔點(diǎn)比含奇數(shù)碳原子烷繪的熔點(diǎn)升高較;(2 )正烷炷熔點(diǎn)的變化基本上也是隨著碳原子數(shù)的增加而提高,并且含偶數(shù)碳原子 的烷繪熔點(diǎn)比含奇數(shù)碳原子的升高多;在碳原子數(shù)相同的烷炷異構(gòu)體中,對(duì)稱(chēng)性較好的異構(gòu)體具有較高的熔點(diǎn)。CHJCH3-CH,-CHz-CH, -CHSCH,-CM-CHC-CHJCHI-C-CHICHi博點(diǎn)化一 130一 16。-174.相對(duì)密度(1)烷炷相對(duì)密度都小于1,隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加逐漸增大,如表2-3所示;(2 )壞烷炷的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和相對(duì)密度比碳原冊(cè)相同的烷坯高。5 溶解度烷炷幾乎不溶于水,而易溶于有機(jī)溶劑

16、。結(jié)構(gòu)相似的化合物彼此互溶,通常稱(chēng)為相 似互溶”規(guī)則。七、自由基反應(yīng)自由基的定義 某一鍵均裂時(shí)會(huì)產(chǎn)生帶有孤電子的原子或基團(tuán),稱(chēng)之為自由基。如C-H鍵均裂就 會(huì)產(chǎn)生碳自由基和氫自由基。2自由基的穩(wěn)定性碳自由基的穩(wěn)定性與其C-H鍵解離能大小有關(guān),解離能越低的碳自由基越穩(wěn)定, 因此碳自由基的穩(wěn)定性序?yàn)?oC2oCCH3Co自由基反應(yīng)的共性化學(xué)鍵均裂產(chǎn)生自由基。由自由基引發(fā)的反應(yīng)稱(chēng)為自由基反應(yīng)(Chain reaction )。 自由基反應(yīng)一般都經(jīng)過(guò)鏈引發(fā)(initiation )、鏈轉(zhuǎn)移(PrOPagatiOn ,或稱(chēng)鏈生成)、 鏈終止(termination)三個(gè)階段。鏈弓I發(fā)階段是產(chǎn)生自由基的階

17、段。由于鍵的均裂 需要能量,所以鏈引發(fā)階段需要加熱或光照。鏈轉(zhuǎn)移階段是由一個(gè)自由基轉(zhuǎn)變成另 個(gè)自由基的階段。鏈終止階段是消失自由基的階段,自由基兩兩結(jié)合成鍵。自由 基反應(yīng)的特點(diǎn)是沒(méi)有明顯的溶劑效應(yīng),酸或堿性催化劑對(duì)反應(yīng)也沒(méi)有明顯的影響。八、烷繪鹵代反應(yīng)歷程反應(yīng)歷程是指化學(xué)反應(yīng)所經(jīng)歷的途徑或過(guò)程,又稱(chēng)為反應(yīng)機(jī)理。1 甲烷的氯代反應(yīng)歷程甲烷的鹵代反應(yīng)機(jī)理為游離基鏈反應(yīng),這種反應(yīng)的特點(diǎn)是反應(yīng)過(guò)程中形成一個(gè)活潑 的原子或游離基。其反應(yīng)過(guò)程如下:鏈引發(fā)烷炷氯代反應(yīng)首先是氯分子在光或高溫的條件下,吸收能量而裂解為氯原子所引起 的。CI:CI +能量 Cl-+ Cl 氯原子(氯自由基)氯分子中鍵的均勻斷裂,

18、生成兩個(gè)各帶有一個(gè)電子的氯自由基。氯自由基非?;顫姡?yàn)樗蝎@取一個(gè)電子以完成八隅體電子層結(jié)構(gòu)的傾向。(2 )鏈增長(zhǎng)活潑的氯原子與甲烷分子碰撞,就會(huì)奪取甲烷分子中的_個(gè)氫原子,形成氯化氫分 子和另一個(gè)具有未成對(duì)電子的新的自由基甲基自由基。CkCI +HiCH3- HCI+ CH3 甲基自由基甲基自由基也是非?;顫姷牧W?當(dāng)它與氯分子碰撞時(shí),就奪取氯原子而形成氯甲 烷分子和新的氯自由基。-CH3 +Cl2- CH3CI +-Cl 可不斷重復(fù)。每一步反應(yīng)都生成一個(gè)新的自由基,使反應(yīng)可以不斷繼續(xù)進(jìn)行下去的反應(yīng)叫做鏈反 應(yīng),又稱(chēng)連鎖反應(yīng)。由于自由基參加而進(jìn)行的鏈反應(yīng),又叫自由基反應(yīng),或稱(chēng)自由基鏈反應(yīng)。

19、鏈終止Cl- + Cl- C2(4)CH3-+ CH3- - CH3CH3 兩個(gè)自由基的結(jié)合生成了反應(yīng)性小的分子,消耗了自由基,使反應(yīng)、不能繼續(xù) 進(jìn)行,反應(yīng)至此終止。這個(gè)階段稱(chēng)為鏈終止階段。如果適當(dāng)控制反應(yīng)條件,可使其中的一種氯代產(chǎn)物成為主要產(chǎn)物。(4 )總結(jié)烷繪的氧化和熱裂化反應(yīng)都是自由基反應(yīng),自由基反應(yīng)大多可被高溫、光、過(guò)氧 化物所催化,一般在氣相或極性溶劑中逬;自由基反應(yīng)的_個(gè)顯著特點(diǎn)是通過(guò)自由基而進(jìn)行,切有利于自由基產(chǎn)生和傳遞 的因素都有利于反應(yīng);抑制劑:能與自由基結(jié)合成更為穩(wěn)定的自由基,使反應(yīng)減慢或停止的物質(zhì)。如氧 氣、對(duì)苯二酚等,可用來(lái)抑制不希望發(fā)生的自由基反應(yīng),或判斷是否為自由基

20、反應(yīng)。般烷炷的鹵代反應(yīng)歷程般烷姪的鹵代反應(yīng)都是自由基取代反應(yīng),可以用下面的式子表示:鏈引發(fā)Xj選或晝2X(1)鏈終止從丙烷開(kāi)始,一氯代產(chǎn)物就不止一種;形成各種烷基自由基所需能量按CH3- R 2oR 3R的次序遞降;自由基的穩(wěn)定性次序是3oR 2oR loR CH3-,愈穩(wěn)定的自由基愈易形成。3鹵素對(duì)甲烷的相對(duì)反應(yīng)活性(1)從反應(yīng)熱分析甲烷的氟代反應(yīng)放出大量的熱(-422.6 kJmo-),使反應(yīng)難以控制,氯代反應(yīng)放 出的熱量(-104.8 kJmo-1)也比溟代反應(yīng)熱(-37.3 kJmo1)多,而碘代反應(yīng)則 是吸熱反應(yīng),故反應(yīng)活性為:氟 氯 漠 碘。甲烷的鹵代反應(yīng)一般是指氯代和溟代。從活化

21、能分析 活化能:為使反應(yīng)發(fā)生而必須提供的最低限度的能量稱(chēng)為活化能(E活)。反應(yīng)所需活化能越小,反應(yīng)活性越大,故反應(yīng)活性:氯臭 碘。烷繪對(duì)鹵代反應(yīng)的相對(duì)活性與烷基自由基的穩(wěn)走性烷炷的相對(duì)活性為:叔氫 仲氫 伯氫;烷基自由基的穩(wěn)定性的次序?yàn)椋?2lCHj,即三級(jí) 二級(jí) 一級(jí) CHr九、甲烷氯代反應(yīng)過(guò)程中的能量變化反應(yīng)熱、活化能和過(guò)渡態(tài)1 .反應(yīng)熱放熱反應(yīng)一般比吸熱反應(yīng)易于進(jìn)行。已知斷裂一個(gè)共價(jià)鍵需要吸收能量,而形成一 個(gè)共價(jià)鍵則要放出能量。因此,可以根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物共價(jià)鍵的變化,用鍵離解能 數(shù)值來(lái)估算許多化學(xué)反應(yīng)的能量變化,即反應(yīng)物和產(chǎn)物之間的能量差(H)O2.活化能與過(guò)渡態(tài)過(guò)渡態(tài)只有具有較高能量

22、的反應(yīng)物粒子之間的碰撞,才能克服它們的范德華斥力,而發(fā)生 反應(yīng)。根據(jù)過(guò)渡狀態(tài)理論,當(dāng)能量高的反應(yīng)物粒子發(fā)生有效碰撞時(shí),首先生成一個(gè)不穩(wěn)定 的過(guò)渡態(tài)。過(guò)渡態(tài)處于位能的最高點(diǎn),是反應(yīng)必須克服的能壘,與反應(yīng)活潑中間體 不同。CH4 +Q -*tH3c11HH3Ha反應(yīng)的能量變化如圖1-8圖“ CHPTHGHdCHhHCl反應(yīng)的能量變化反應(yīng)物和產(chǎn)物之間的能量差為反應(yīng)熱“H。過(guò)渡態(tài)則位于能壘的頂部。(2)活化能過(guò)渡態(tài)和反應(yīng)物分子基態(tài)之間的內(nèi)能差,稱(chēng)為反應(yīng)的活化能。過(guò)渡態(tài)理論認(rèn)為活 化能是發(fā)生一個(gè)化學(xué)反應(yīng)所需要的副氐限度的能量;當(dāng)兩個(gè)自由基結(jié)合時(shí),反應(yīng)不 需要活化能;活化能代表了反應(yīng)物與過(guò)渡態(tài)之間的鍵能變

23、化所需要的能量,用E活化代表;有足夠的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成位能就可達(dá)到過(guò)渡態(tài)(即能壘的頂部)而使反應(yīng)進(jìn)行;活化能的大小決定一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速度;活化能越小,反應(yīng)越易進(jìn)行,反應(yīng)速度 越快。十、烷繪和環(huán)烷坯的化學(xué)性質(zhì)在一般情況下,烷炷具有極大的化學(xué)穩(wěn)定性,與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及常用的氧化劑、還原劑都不發(fā)生反應(yīng)。但在光、熱或引發(fā)劑作用下,烷坯可發(fā)生鍵均裂的自由基反應(yīng)。1 .鹵化反應(yīng)(1)甲烷的氯代反應(yīng)在強(qiáng)烈的日光照射下,能發(fā)生猛烈反應(yīng),甚至發(fā)生爆炸,生成氯化氫和碳:CHJf+2Q強(qiáng)烈日光4HCHC熱量在漫射光、熱或某些催化劑作用下,甲烷與氯發(fā)生氯代反應(yīng),氫原子被氯原子取 代,生成氯甲烷和氯化氫,同時(shí)有熱量放出:CHir

24、+Cf2 f CH.-FHd氯甲烷能進(jìn)一步發(fā)生取代反應(yīng)生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳:CH,C1 Cl3CH,C1, 4 HCl CMJClI Qt .*!?* CMelI + MCl CHCil ClICC4 HCl=mv工業(yè)上可通過(guò)控制不同的反應(yīng)條件來(lái)生產(chǎn)甲烷的各種氯代產(chǎn)物。(2 )其他烷繪的氯代反應(yīng)一白、仲、叔氫原子的反應(yīng)活性烷繪氯代反應(yīng)的反應(yīng)條件與甲烷的氯代相似,乙烷與氯作用不僅生成氯乙烷,還 得到二氯乙烷和1,2二氯乙烷:CH3CH3-Kl2 CH3CH2C1+HC1CHSCH.Cl-Kl. TCHm(XGCCFLCWIC1丙烷氯代可得到兩種一氯丙烷(正丙基氯和異丙基氯):CH1C

25、H1CH)+Ch - CHjCHiCHjCI+ CH)CHCHJGSlC vCUCl差丙亀U 43% WWlt MK如再逬一步逬行氯代反應(yīng)則可得到下列四種二氯丙烷異構(gòu)體:ClICH,CH,CHlCHCHl-CHCHJ 十Br廠主電 J CHl-C-CHl + CH3 CHCH,BrIBr99(4 )壞烷怪的取代反應(yīng)在光、熱或催化劑的作用下,壞烷繪(/壞環(huán)烷炷除外)分子中的氫原子也可被鹵 原子取代,生成坯的鹵素衍生物和鹵化氫:O 十 a - c, + Hc,IV代,環(huán)戊烷氧化反應(yīng)點(diǎn)火引發(fā),烷炷可燃燒生成二氧化碳和水,同時(shí)放出大量的熱:CHZa a -2Hp =-SSlV2CHfHi +7q 4O

26、 +6H2O F=-153SV/ mol定的條件下,烷繪也可只氧化為一定的含氧化合物。例如,在KMnO4,MnO2或脂肪酸猛鹽的催化作用下,小心用空氣或氧氣氧化高級(jí) 烷炷”可制得高級(jí)脂肪酸:,O2.12OIC/、RCH2CH2Rr RCOoH+RrCOOH猛探J53MP&3異構(gòu)化反應(yīng)A1B,HB.27CCH5ICH3-CH-CHJ化合物從一種異構(gòu)體轉(zhuǎn)變成另一種異構(gòu)體的反應(yīng),稱(chēng)為異構(gòu)化反應(yīng)。CH3CH2CHCHj20%80%4裂化反應(yīng)烷炷和壞烷炷在無(wú)氧條件下的熱分解反應(yīng)叫裂化反應(yīng),烷怪的裂化主要是由較長(zhǎng)碳 鏈的烷繪分解為較短碳鏈的烷脛、烯炷和氫。烷怪分子中所含有的碳原子數(shù)愈多,裂化產(chǎn)物也愈復(fù)雜,

27、在熱裂的同時(shí),還有部分小分子姪又轉(zhuǎn)變?yōu)檩^大的分子,有些 甚至比原來(lái)炷分子更大。CHl 卜 GH4CHi-CHf CHj-CHj -CH1CH1 +一G比十C1 b H-ZJ GH1+ CCH,FCiClO-CH2CH3 + Cl2- C1CH2CH2CHCH2CH3加漠化氫與碘化氫烷基取代環(huán)丙烷環(huán)的斷裂發(fā)生在連接氫原子最多與連接氫原子最少的兩個(gè)成壞碳原子間f氫原子加到含氫較多的成環(huán)碳原子上,而漠原子加到含氫較少的成壞碳原子CHj-CH-CH? +HEk- CHJ-CHCH:-CI3O-CH2CH3 十 Hl 一 CH3CH2CHCH2CHj開(kāi)環(huán)的反應(yīng)活性為:三元壞 四元環(huán) 五、六、七元壞。十一、有機(jī)反應(yīng)分類(lèi)、熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分類(lèi)有機(jī)反應(yīng)可分為:自由基型反應(yīng)、離子型反應(yīng)和協(xié)同反應(yīng)。(1)自由基型反應(yīng)均裂:化學(xué)鍵斷裂時(shí)成鍵的一對(duì)電子平均分給兩個(gè)原子或基團(tuán)。如:2CI+ H)01H 一 H cCl + HCl自由基(或稱(chēng)游離基):均裂時(shí)生成的帶有孤電子的原子或原子團(tuán)J它是電中性 的。由于分子經(jīng)過(guò)均裂產(chǎn)生自由基而引發(fā)的反應(yīng)成為自由基型反應(yīng)

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