第五章飽和烴

有機(jī)化學(xué)主講：楊大偉第五章飽和烴

【本章重點(diǎn)】

鹵代反應(yīng)及其反應(yīng)歷程。【必須掌握的內(nèi)容】1.鏈烷烴的化學(xué)性質(zhì)——鹵代反應(yīng)歷程、自由基的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性、各類氫原子的相對(duì)活性。

2.環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)及化學(xué)性質(zhì)。

3.烷烴的構(gòu)象第二篇烴及鹵代烴第五章飽和烴§5-1鏈烷烴§5-1-1鏈烷烴的物理性質(zhì)§5-1-2烷烴的化學(xué)性質(zhì)§5-2環(huán)烷烴§5-2-1環(huán)烷烴的燃燒熱與環(huán)的穩(wěn)定性§5-2-2小環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)§5-2-3環(huán)烷烴的化學(xué)性質(zhì)§5-3烷烴的構(gòu)象§5–1鏈烷烴飽和烴：只含C、H；單鍵連接通式：CnH2n+2

同系列：同一個(gè)分子式，在組成上相差一個(gè)或幾個(gè)—CH2—同系物：同系列中化合物互為同系物?！?–1–1烷烴的物理性質(zhì)一、狀態(tài)常溫、常壓(0.1MPa)

C5～C16：液態(tài)

C1～C4：氣態(tài)

＞C17：固態(tài)直鏈烷烴二、沸點(diǎn)（b.p）

1.直鏈烷烴

(1)M↑，b.p↑；庚烷：～100℃(98.4)℃。

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)

相鄰?fù)滴锓肿恿吭黾臃悬c(diǎn)差減??？甲烷與乙烷差80℃，戊烷與己烷差30℃2、支鏈烷烴(1)支鏈↑，b.p↓。

解釋：色散力是近距離。(2)支鏈數(shù)相同：對(duì)稱性↑，b.p↑；

小結(jié)：沸點(diǎn)高低的判斷方法

A：數(shù)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↑；

三、熔點(diǎn)(m.p)1．直鏈烷烴

M↑，m.p↑(C3以后)。

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。

分子間作用力與晶格排列的對(duì)稱性有關(guān)。

2.同分異構(gòu)體

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

四、相對(duì)密度：

分子量↑，密度↑，但＜1；支鏈↑，密度↓。

§5–1–2烷烴的化學(xué)性質(zhì)一、取代反應(yīng)：

1.反應(yīng)機(jī)制：

實(shí)驗(yàn)事實(shí)：

CH4、Cl2混合物在黑暗中，不反應(yīng)。

CH4經(jīng)光照后與Cl2混合，也不反應(yīng)。

Cl2經(jīng)光照后，迅速在黑暗中與Cl2混合，反應(yīng)立即發(fā)生。

結(jié)論：烷烴的鹵代從Cl2的光照開始的。

2.自由基的結(jié)構(gòu)與能量變化：

3.鹵代反應(yīng)中X2的相對(duì)活性：

4.鹵代反應(yīng)的取向：

仲、伯氫反應(yīng)活性比？鍵的離解能誘導(dǎo)效應(yīng)與共軛效應(yīng)6．鹵代反應(yīng)的選擇性

鹵代反應(yīng)活性Cl>Br，反應(yīng)選擇性Br>Cl二、氧化反應(yīng)：

1、完全氧化2、部分氧化三、裂解與異構(gòu)反應(yīng)§5–2環(huán)烷烴

§5–2–1環(huán)烷烴的燃燒熱與環(huán)的穩(wěn)定性

燃燒熱(△Hc)測(cè)定數(shù)據(jù)表明：烷烴每增加一個(gè)—CH2—，燃燒熱增加658.6kJ·mol-1。*小環(huán)(C3～C4)；普通環(huán)(C5～C7)；中環(huán)(C8～C11)；大環(huán)(≥C12)。

為什么小環(huán)化合物不穩(wěn)定？小環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu)

Baeyer理論——張力學(xué)說(shuō)：

由此可見：(1)鍵的重疊程度小，穩(wěn)定性小。(2)電子云分布在