第二章-飽和脂肪烴

第二章飽和脂肪烴

2.1烷烴2.1.1烴的分類2.1.2烷烴的命名2.1.3烷烴的構(gòu)象2.1.4烷烴的物理性質(zhì)2.1.5烷烴的化學(xué)性質(zhì)

飽和烴烷烴脂肪烴環(huán)烷烴不飽和烴烯烴(環(huán))烴炔烴(環(huán))二烯烴芳香烴苯及苯環(huán)衍生物非苯芳烴2.1烴根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類

2.1.2烷烴的命名

2.1.2.1習(xí)慣命名法（commonname）

母體名稱：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸、十一、十二烷等正表示直鏈烷烴，異表示具有CH3-CH(CH3)-異構(gòu)體，新表示具有(CH3)3CCH2-的異構(gòu)體

a碳原子為一級碳原子，或伯碳原子，用1°C表示(primary)1°Hb碳原子為二級碳原子，或仲碳原子，用2°C表示(secondary)2°Hc碳原子為三級碳原子，或叔碳原子，用3°C表示(tertiary)3°Hd碳原子為四級碳原子，或季碳原子，用4°C表示(quaternary)碳原子及氫原子類型同時(shí)含有伯、仲、叔、季碳原子的化合物是A、2,2,4-三甲基戊烷B、2,3,4-三甲基戊烷C、2,2,3,3-四甲基戊烷D、2,2,4,4-四甲基戊烷（2008年聯(lián)考）選主鏈：最長碳鏈為主鏈，稱為某烷，其它烷基作取代基或支鏈，如有兩個(gè)以上等長碳鏈，選擇取代基最多的碳鏈為主鏈編號：當(dāng)主鏈上只有一個(gè)支鏈時(shí)，由距離支鏈最近的一端開始編號，支鏈的位號就是它所連的碳原子的位號；當(dāng)主鏈上有兩個(gè)以上支鏈時(shí)，從主鏈的任意一端開始編號，得到兩套表示取代基位置的數(shù)字，采用最低系列原則命名：位號，位號-數(shù)目取代基母體，依次序規(guī)則將較小基團(tuán)寫在前面2.1.2.2系統(tǒng)命名法或國際純粹與應(yīng)用化學(xué)

聯(lián)合會(huì)命名法（IUPAC命名法）烷基中文名稱英文名稱簡稱CH3-甲基methylMeCH3CH2-乙基ethylEtCH3CH2CH2-正丙基n-propyln-PrCH3CH(CH3)異丙基isopropyli-PrCH3CH2CH2CH2-正丁基n-butyln-BuCH3CH2CHCH3仲丁基sec-butyls-BuCH3CH(CH3)CH2-異丁基isobutyli-BuCH3C(CH3)2-叔丁基tertbutylt-BuCH3CH(CH3)CH2CH2-異戊基isopentyl-表2-1某些烷基的名稱

定義：逐個(gè)比較兩種編號法中表示取代基位置的數(shù)字，最先遇到位次較小者，定為最低系列。例：CH3CH3CH3-CH-CH2-CH-C-CH3CH3CH3最低系列原則（lowestseriesprinciple）

左-右：2，4，5，5右-左：2，2，3，5次序規(guī)則(sequencerule)定義：在立體化學(xué)中，為了確定原子或基團(tuán)在空間排列的次序而制定的規(guī)則。將各取代基中與母體相連的原子按原子序數(shù)大小排列,原子序數(shù)大的為較大基團(tuán)。

H<D<C<N<O<F<P<S<Cl<Br<I如各取代基的第一個(gè)原子相同時(shí)，則比較與第一個(gè)原子相連的第二個(gè)原子，仍按原子序數(shù)排列，若第二個(gè)原子也相同，則比較第三個(gè)原子，依次類推。常見烷基大小順序：叔丁基>異丙基>正丙基>乙基>甲基CH3-CH2-CH2-CH-CH2-CH2-CH-CHCH2CH3

CH2CH-CH3CH2-CH3CH3

(1)選主鏈(2)編號：按最低系列原則右-左：2，3，6左-右：5，8，9109876543

21(3)命名：*先找出所有取代基按次序規(guī)則排序*命名：2-甲基-3-乙基-6-丙基癸烷3-ethyl-2-methyl-6-n-propyldecane例當(dāng)支鏈上還有取代基,將支鏈再編號

命名：位號-(位號

-數(shù)目取代基名稱支鏈名稱)母體3-甲基-4-異丙基-5-（1,2-二甲基丙基）壬烷或3-甲基-4-異丙基-5-1’,2’-

二甲基丙基壬烷2.1.3烷烴的構(gòu)象構(gòu)象(Conformation):由于單鍵可以自由旋轉(zhuǎn)，使分子中原子或基團(tuán)產(chǎn)生不同的空間排列構(gòu)象異構(gòu)體(Conformationalisomer)：由單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的異構(gòu)體圖2-1乙烷的交叉型構(gòu)象（優(yōu)勢，最穩(wěn)定）乙烷的構(gòu)象圖2-2乙烷的重疊型構(gòu)象（最不穩(wěn)定，能量最高）乙烷分子中，碳碳單鍵旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生無數(shù)個(gè)構(gòu)象異構(gòu)體乙烷的扭曲型構(gòu)象（二面角：0～60°）重疊型交叉型鋸架式（透視式sawframe

）

表示構(gòu)象的方法重疊型交叉型紐曼投影式（Newman）圖2-3乙烷各種構(gòu)象的內(nèi)能變化轉(zhuǎn)動(dòng)能壘:交叉型構(gòu)象和重疊型構(gòu)象之間的能量差扭張力:在重疊型構(gòu)象或扭曲型構(gòu)象的分子中存在的使構(gòu)象不穩(wěn)定的力a.對位交叉式b.部分重疊式c.鄰位交叉式d.全重疊式e.鄰位交叉式f.部分重疊式g.全交叉式正丁烷的構(gòu)象圖2-4丁烷各種構(gòu)象的內(nèi)能變化

練習(xí)寫出1，2－二氯乙烷優(yōu)勢構(gòu)象的紐曼投影式（中農(nóng)大2004考研）（2008農(nóng)學(xué)聯(lián)考）2.1.4烷烴的物理性質(zhì)正烷烴的沸點(diǎn)隨著相對分子量的升高而增加在同分異構(gòu)體中，分支程度越高，沸點(diǎn)越低熔點(diǎn)隨相對分子量的增加而增加，偶數(shù)碳原子直鏈烷烴的熔點(diǎn)隨碳原子數(shù)增加而增高的幅度比奇數(shù)碳原子的略大

相對密度隨分子質(zhì)量的增加而升高，小于1一般不溶于水等強(qiáng)極性溶劑，易溶于弱極性溶劑或非極性溶劑正戊烷b.p.：36.1℃異戊烷b.p.：27.9℃圖2-5直鏈烷烴的熔點(diǎn)與分子中所含碳原子數(shù)目的關(guān)系

2.1.5烷烴的化學(xué)性質(zhì)

鹵代反應(yīng)（halogenation）

取代反應(yīng)：分子中的氫原子被其它原子或基團(tuán)取代的反應(yīng)鹵代反應(yīng)：分子中的氫原子被鹵素原子取代的反應(yīng)反應(yīng)活性順序：F2>Cl2>Br2>I2

甲烷的氯代反應(yīng)CH4+Cl2→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2→CHCl3+HClCHCl3+Cl2→CCl4+HCl條件：日光（或紫外光）或高溫產(chǎn)物：混合物反應(yīng)機(jī)制：自由基型鏈反應(yīng)，活性中間體為自由基其它烷烴的氯代反應(yīng)Cl2CH3CH2CH3+2Cl2→CH3CH2CH2Cl+CH3CHCH3

45%55%烷烴氫的反應(yīng)活性順序：

甲烷氫活性：一級氫活性＝1:267CH3－H<1°H<2°H<3°H烷烴的溴代反應(yīng)>99%少量氫反應(yīng)活性比：3°H:2°H:1°H=1600:82:1

自由基的穩(wěn)定性順序：CH3CH3–C·>CH3–CH>CH3–CH2>·CH3CH3CH3··自由基的結(jié)構(gòu)·sp2p圖2-6甲基自由基示意圖

圖2-7乙基自由基中的σ-p超共軛效應(yīng)

↑HH定義：當(dāng)碳?xì)滏I的σ軌道，鄰近有p軌道時(shí)，這時(shí)σ電子就偏離原來的軌道，使σ軌道與p軌道有部分重疊，使體系更加穩(wěn)定的效應(yīng)。能參加σ-p超共軛的相鄰的σ軌道