脂肪烴和脂環(huán)烴

關于脂肪烴和脂環(huán)烴12碳氫化合物hydrocarbon開鏈烴烴

環(huán)烴

脂環(huán)烴aliphaticcyclicHydrocarbon脂肪烴aliphatichydrocarbons芳香烴aromatichydrocarbon烷烴（alkane）烯烴（alkene）炔烴（alkyne）

第2頁,共118頁，星期六，2024年，5月32.1同系列和異構現(xiàn)象

烷烴通式：CnH2n+2

名稱分子式結構簡式甲烷CH4CH4乙烷C2H6CH3CH3丙烷

C3H8CH3CH2CH3

——飽和烴(saturatedhydrocarbons)第3頁,共118頁，星期六，2024年，5月4烯烴通式：CnH2n

CnH2n-2

……不飽和度（unsaturateddegree）名稱 分子式 結構簡式乙烯 C2H4 CH2=CH2

丙烯C3H6CH3CH=CH21-丁烯C4H8CH3CH2CH=CH21,3-戊二烯C4H6CH2=CH-CH=CH-CH32,4-己二烯C6H10CH3CH=CH-CH=CH-CH3

第4頁,共118頁，星期六，2024年，5月5炔烴通式：CnH2n-2

……名稱分子式結構簡式乙炔C2H2HC≡CH丙炔C3H4CH3C≡CH1-丁炔C4H6CH3CH2C≡CH同系列(analog)——含有不同碳原子數(shù)的烴同系物(analogous)——同系列中的每個成員第5頁,共118頁，星期六，2024年，5月6正丁烷異丁烷

b.p.-0.5℃，m.p.-138.3℃b.p.-11.7℃

，m.p.-159.4℃

分子式相同而結構不同的化合物則稱為同分異構體。分子中各原子的連接方式和順序稱為構造，由于分子中各原子的連接方式和順序不同產(chǎn)生的異構稱為構造異構(constitutionalisomerism)烷烴中的構造異構都是由于碳的連接順序不同而產(chǎn)生的，這樣的異構體又稱骨架異構(carbonskeletonisomerism)

第6頁,共118頁，星期六，2024年，5月7碳鏈異構同分異構立體異構構造異構位置異構官能團異構互變異構價鍵異構構象異構構型異構順反異構對映異構第7頁,共118頁，星期六，2024年，5月8正戊烷異戊烷新戊烷

b.p36.1℃b.p29.9℃b.p9.4℃m.p-129.8℃m.p-159.8℃m.p-16.8℃

第8頁,共118頁，星期六，2024年，5月9第9頁,共118頁，星期六，2024年，5月10碳原子數(shù)分子式名稱可能異構體的數(shù)目1CH4甲烷12C2H6乙烷13C3H8丙烷14C4H10丁烷25C5H12戊烷36C6H14己烷57C7H16庚烷9烷烴的可能構造異構體數(shù)目第10頁,共118頁，星期六，2024年，5月11碳原子數(shù)分子式名稱可能異構體的數(shù)目8C8H18辛烷189C9H20壬烷3510C10H22癸烷7511C11H24十一烷15915C15H32十五烷434720C20H42二十烷36631930C30H62三十烷4111×109第11頁,共118頁，星期六，2024年，5月12官能團位置異構(positionisomerism)第12頁,共118頁，星期六，2024年，5月13官能團異構(functionalgroupisomerism)第13頁,共118頁，星期六，2024年，5月142.2命名

普通命名法

對于十個碳以內(nèi)的脂肪烴，碳數(shù)用天干——甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。十一個碳及多于十一個碳的用數(shù)字表示。飽和烷以“烷”字結尾，相應的碳數(shù)放在“烷”字之前。

“正”(n-)表示直鏈“異”(iso-)表示具有(CH3)2CH-結構的異構體“新”(neo-)表示具有(CH3)3CCH2-結構的異構體。

第14頁,共118頁，星期六，2024年，5月15正烷烴的名稱構造式中文名英文名

CH4甲烷methaneCH3CH3乙烷

ethaneCH3CH2CH3丙烷propaneCH3(CH2)2CH3（正）丁烷n-butaneCH3(CH2)3CH3（正）

戊烷n-pentaneCH3(CH2)4CH3（正）

己烷n-hexaneCH3(CH2)5CH3（正）

庚烷n-heptaneCH3(CH2)6CH3（正）

辛烷n-octaneCH3(CH2)7CH3（正）

壬烷n-nonane

CH3(CH2)8CH3（正）

癸烷n-decaneCH3(CH2)9CH3（正）

十一烷n-undecaneCH3(CH2)10CH3（正）十二烷n-dodecaneCH3(CH2)11CH3（正）十三烷n-tridecaneCH3(CH2)12CH3（正）十四烷n-tetradecaneCH3(CH2)13CH3（正）十五烷n-pentadecaneCH3(CH2)14CH3（正）十六烷n-hexadecaneCH3(CH2)15CH3（正）十七烷n-heptadecane正（n?）表示直鏈烷烴，可以省略。第15頁,共118頁，星期六，2024年，5月16構造式中文名英文名CH3(CH2)16CH3（正）十八烷n-octadecaneCH3(CH2)17CH3（正）十九烷n-nonadecaneCH3(CH2)18CH3（正）二十烷n-icosaneCH3(CH2)19CH3（正）二十一烷n-henicosaneCH3(CH2)20CH3（正）二十二烷n-docosane

CH3(CH2)28CH3（正）三十烷n-triacontaneCH3(CH2)29CH3（正）三十一烷n-hentriacontaneCH3(CH2)30CH3（正）三十二烷n-dotriacontaneCH3(CH2)38CH3（正）四十烷n-tetracontaneCH3(CH2)48CH3（正）五十烷n-pentacontaneCH3(CH2)58CH3（正）六十烷n-hexacontaneCH3(CH2)68CH3（正）七十烷n-heptacontaneCH3(CH2)78CH3（正）八十烷n-octacontaneCH3(CH2)88CH3（正）九十烷n-nonacontane

CH3(CH2)98CH3（正）一百烷n-hectaneCH3(CH2)132CH3（正）一百三十四烷n-tetratriacontanehectane第16頁,共118頁，星期六，2024年，5月171oH2oH3oH1oC2oC3oC4oC(伯)(仲)(叔)(季)支鏈烷烴的命名伯（一級)碳，primarycarbon仲（二級)碳，secondarycarbon

叔（三級)碳,tertiarycarbon

季（四級)碳，quaternarycarbon

第17頁,共118頁，星期六，2024年，5月18primarysecondarytertiary第18頁,共118頁，星期六，2024年，5月19碳原子和氫原子的類型烷烴分子中的碳原子，按照它們所連的碳原子數(shù)目的不同，可分為四類只連一個碳原子的稱為伯碳原子，通常用“１°”表示連有兩個碳原子的稱為仲碳原子，常用“２°”表示連有三個碳原子的稱為叔碳原子，常用“３°”表示連有四個碳原子的稱為季碳原子，常用“4°”表示。第19頁,共118頁，星期六，2024年，5月20取代基的命名：

取代基？取代基是取代有機化合物中氫原子的基團第20頁,共118頁，星期六，2024年，5月21第21頁,共118頁，星期六，2024年，5月22系統(tǒng)命名法與IUPAC命名法①選擇一條含碳數(shù)最多的碳鏈為主鏈，稱“某烷”，并以此作為母體。②

主鏈碳原子的編號從靠取代基或支鏈最近的一端開始，依次用阿拉伯數(shù)字標出。

③

命名時，將取代基放在母體前稱“某基某烷”。如果主鏈帶有幾個相同的取代基，則可以將它們合并，在基團名稱前用“一、二、三、四……”數(shù)字表明取代基的數(shù)目。取代基的位次用阿拉伯數(shù)字表示，數(shù)字之間用逗號“，”隔開，阿拉伯數(shù)字和漢字之間用短線“-”隔開。

烷烴的名法（InternationalUnionofPureandAppliedChemistry）第22頁,共118頁，星期六，2024年，5月23注意：相同位次的相同取代基也要標出取代基的位次，有多少個取代基就有多少個阿拉伯數(shù)字表明位次。如果取代基不同，則按“次序規(guī)則”排列順序，較優(yōu)基團放在后面。

IUPAC命名法中取代基按首位字母順序排列（書寫的時候）4-乙基辛烷2,7-二甲基-3,6-二乙基辛烷4-methyloctane3,6-diethyl-2,7-dimethyloctane“異丙基”在IUPAC命名中使用！支鏈多？支鏈少？第23頁,共118頁，星期六，2024年，5月24次序規(guī)則SequenceRule（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。有機化合物中常見的元素其順序由大到小排列如下：

I＞Br＞Cl＞S＞P＞F＞O＞N＞C＞D＞H（2）如果兩個基團的第一個原子相同，則比較與它相連的其它原子，比較時，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、第三個原子。如－CH2Cl與－CHF2，第一個均為碳原子，再按順序比較與碳相連的其它原子。在—CH2Cl中為—C（Cl、H、H），在—CHF2中為—C（F、F、H）。Cl>F，故—CH2Cl>—CHF2。根據(jù)這一規(guī)則，一些常見烷基的優(yōu)先次序為：甲基

乙基

丙基

丁基

戊基

異戊基

異丁基

新戊基

異丙基

仲丁基

叔丁基。（3）含有雙鍵或叁鍵的基團，可認為連有兩個或三個相同的原子。

Ｏｎｅｂｙｏｎｅ！第24頁,共118頁，星期六，2024年，5月25在英文名稱中，“一、二、三、四……”數(shù)字相應用詞頭“mono,di,tri,tetra……”表示，取代基列出的順序按取代基名稱第一個字母的字母排列順序先后列出，簡單的取代基英文數(shù)字詞頭不參加字母順序排列。這是我國系統(tǒng)命名法與IUPAC命名法的不同之處，讀者在閱讀外文文獻時應注意。

2,3,5-三甲基己烷2,7,8-三甲基癸烷2,3,5-trimethylhexane2,7,8-trimethyldecane第25頁,共118頁，星期六，2024年，5月26④

如果主鏈上連有不同的取代基且距碳鏈兩端的距離都相同時，則按“次序規(guī)則”排列出基團的順序，編號時使較大（或較優(yōu)）基團號數(shù)為大（編號的時候）。

3-甲基-5-乙基庚烷4-乙基-6-異丙基壬烷

第26頁,共118頁，星期六，2024年，5月27⑤如支鏈上還有取代基時，則從與主鏈直接相連的碳開始，選擇支鏈中最長的碳鏈依次進行編號，按系統(tǒng)命名法將支鏈命名并用括號括起來，將這個取代基的位次及名稱放在母體之前。

第27頁,共118頁，星期六，2024年，5月28烯烴和炔烴的命名①選擇含有不飽和鍵的最長碳鏈為主鏈。②從不飽和鍵距碳端最近的一端開始編號，使不飽和鍵的位次為最小。在滿足不飽和鍵位次最低的前提下，使取代基的位次盡可能小。第28頁,共118頁，星期六，2024年，5月29③命名時，根據(jù)碳原子的數(shù)目，稱“某烴”。如果是烯烴，結尾是“某烯”；如果是炔烴，結尾是“某炔”。將不飽和鍵編號小的碳原子位次標在母體之前。取代基的位次和名稱寫在最前面，表示方法與烷烴相同。4-乙基-3-丙基-1-己炔3-甲基-2-乙基己烯4-ethyl-3-propyl-1-hexyne2-ethyl-3-methyl-1-hexene第29頁,共118頁，星期六，2024年，5月30④如果不飽和鍵的位置在1位，在不引起誤會的情況下，阿拉伯數(shù)字“1”可以省略。3-甲基丁烯3-甲基-1-丁烯第30頁,共118頁，星期六，2024年，5月31⑤對于含有多個不飽和鍵的化合物，應選擇含有不飽和鍵最多的最長碳鏈為主鏈。如果含有兩個雙鍵，稱“某二烯”，如果含有三個雙鍵，稱“某三烯”……。如果是兩個叁鍵，稱“某二炔”……。命名時每個不飽和鍵的位次都用阿拉伯數(shù)字表示，并放在名稱之前。3-丁基-1,5-己二烯

5-甲基-1,3,6-庚三烯3-butyl-1,5-hexadiene5-methyl-1,3,6-heptatriene2,5-庚二炔2,5-heptadiyneＯｎｅｂｙｏｎｅ！第31頁,共118頁，星期六，2024年，5月32⑥如果分子內(nèi)同時含有雙鍵和叁鍵，命名為烯炔，碳原子數(shù)目在“烯”字前表示。編號時從距不飽和鍵最近的一端開始。如果雙鍵和三鍵距兩端的距離都相同，則使雙鍵的位次為小。2-辛烯-6-炔oct-2-en-6-yne3-戊烯-1-炔6-甲基-1-庚烯-4-炔pent-3-en-1-yne6-methyl-hept-1-en-4-yne（使雙鍵的位次為小）第32頁,共118頁，星期六，2024年，5月33non-1-en-8-yne1-壬烯-8-炔(E)-deca-4,9-dien-1-yne(E)-4,9-癸二烯-1-炔如果雙鍵和三鍵距兩端的距離都相同，則使雙鍵的位次為小?！幸粋€雙鍵和一個三鍵(E)-1,6-癸二烯-9-炔p.23其他情況下均服從最低系列（一組編號）原則Ｏｎｅｂｙｏｎｅ！第33頁,共118頁，星期六，2024年，5月34烯烴的順反異構：順反異構體（cis/transisomers）

兩個相同基團處于雙鍵同側兩個相同集團處于雙鍵的兩側順-2-丁烯（cis-2-butene）反-2-丁烯（trans-2-butene）第34頁,共118頁，星期六，2024年，5月35A.順反命名法

順-3-己烯反-3-己烯cis-3-hexenetrans-3-hexene順,順-2,4-己二烯順,反-2,5-辛二烯cis,cis-2,4-hexadienecis,trans-2,5-octadiene第35頁,共118頁，星期六，2024年，5月36

B.Z/E命名法注意：如何比較？Me，Et，Pr，Bu。。。第36頁,共118頁，星期六，2024年，5月37第37頁,共118頁，星期六，2024年，5月38Z/E命名法：(Z)-2-氯-2-丁烯(Z)-2-chloro-2-butene順反命名法：反-2-氯-2-丁烯

trans-2-chloro-2-butene第38頁,共118頁，星期六，2024年，5月39NomenclatureofalkeneandalkyneMethaneEthaneEtheneEthynePropanePropenePropyneButaneButeneButynePentanePentenePentyneHexaneHexeneHexyneHeptaneHepteneHeptyneOctaneOcteneOctyneNonaneNoneneNonyneDecaneDeceneDecyne第39頁,共118頁，星期六，2024年，5月40（1）確定主鏈：鏈的長短（長的優(yōu)先），側鏈數(shù)目（多的優(yōu)先),側鏈位次大?。ㄐ〉膬?yōu)先），各側鏈碳原子數(shù)（多的優(yōu)先），側分支的多少（少的優(yōu)先）。（2）編號：按最低系列原則編號。最低系列原則：使取代基的位置號碼盡可能小。若有多個取代基，逐個比較，直至比出高底為止。（3）按名稱基本格式寫出全名。小結與復習：

——命名原則和命名步驟第40頁,共118頁，星期六，2024年，5月41那個是不正確的編號？

３，４，７３，６，７第41頁,共118頁，星期六，2024年，5月42問題1：第42頁,共118頁，星期六，2024年，5月431確定主鏈:最長鏈為主鏈。2編號:第一行取代基編號為2,4,5;

第二行取代基編號為2,3,5;

根據(jù)最低系列原則,用第二行編號。3.命名:中文名稱：2,3,5-三甲基己烷英文名稱：2,3,5-trimethylhexane第43頁,共118頁，星期六，2024年，5月44問題2:第44頁,共118頁，星期六，2024年，5月451確定主鏈：有兩個等長的最長鏈。比側鏈數(shù):一長鏈有四個側鏈，另一長鏈有兩個 側鏈，多的優(yōu)先。 2編號：第二行取代基編號2,3,4,5;第一行取代基編號 4,5,6,7。根據(jù)最低系列原則,選第二行編號3命名：中文名稱：2,3,5-三甲基-4-丙基辛烷英文名稱：2,3,5-trimethyl-4-n-propyloctane第45頁,共118頁，星期六，2024年，5月46問題3:第46頁,共118頁，星期六，2024年，5月471確定主鏈：有兩根等長的主鏈，側鏈數(shù)均為三個。一長鏈側鏈位次為2,4,5;而另一長鏈側鏈位次為2,4,6,小的優(yōu)先2編號：黑色編號側鏈位次2,4,5;藍色編號側鏈位次3,4,6。按最底系列原則選黑色編號。3命名：中文命名:2,5-二甲基-4-異丁基庚烷

2,5-二甲基-4-(2-甲丙基)庚烷英文命名:4-isobutyl-2,5-dimethylheptane

2,5-dimethyl-4-(2-methylpropyl)heptane第47頁,共118頁，星期六，2024年，5月48問題4:第48頁,共118頁，星期六，2024年，5月491確定主鏈：有兩根等長的最長鏈。側鏈數(shù)均為5。側鏈的位次均為3，5，7，9，11

側鏈碳原子數(shù)由小到大依次為：1，1，1，2，81，1，1，1，9多的優(yōu)先2編號：第二行編號和第一行編號取代基位次等同(均為3,5,7,9,11)，此時用最低 系列原則無法確定選哪一種編號，則用下面方法確定編號。中文編號，讓順序規(guī)則中順序較小的基團位次盡可能小，所以，取第二行字編號。英文編號，按英文字母順序，讓字母排在前面的基團位次盡可能小，所以取第一行編號。3命名：中文命名3,5,9-三甲基-11-乙基-7-(2,4-二甲基己基)十三烷英文命名7-(2,4-dimethylhexyl)-3-ethyl-5,9,11-trimethyltridecane第49頁,共118頁，星期六，2024年，5月50問題5:第50頁,共118頁，星期六，2024年，5月511確定主鏈：有兩根等長的長鏈。兩根長鏈均有兩個側鏈，位次均為4,5，碳原子數(shù)均為3,7。黑字長鏈4位側鏈無側分支，5位側鏈有側分支。綠字長鏈4,5位側鏈均有側分支。側分支少者優(yōu)先。2編號：黑字編號，取代基位置4,5。藍字編號取代基位置7,8。取黑字編號3命名：中文命名4-丙基-5-(1-異丙基丁基)十一烷英文命名5-(1-isopropylbutyl)-4-propylundecane第51頁,共118頁，星期六，2024年，5月52脂環(huán)烴的命名

單環(huán)螺環(huán)

橋環(huán)

第52頁,共118頁，星期六，2024年，5月53環(huán)上沒有取代基的環(huán)烷烴命名時只需在相應的烷烴前加環(huán)，英文名稱只需在相應的英文名稱前加cyclo。第53頁,共118頁，星期六，2024年，5月54環(huán)上有取代基的單環(huán)烷烴命名分兩種情況。環(huán)上的取代基比較復雜時，應將鏈作為母體，將環(huán)作為取代基，按鏈烷烴的命名原則和命名方法來命名。而當環(huán)上的取代基比較簡單時，通常將環(huán)作為母體來命名。乙基環(huán)己烷

ethylcyclohexane2-甲基-4-環(huán)己基己烷4-cyclohexyl-2-methylhexane第54頁,共118頁，星期六，2024年，5月55

當環(huán)上有兩個或多個取代基時，一般用環(huán)作為母體來命名比較方便。對母體環(huán)進行編號時，編號仍遵守最低系列原則。例如：1,4-二甲基-2-乙基環(huán)己烷2-ethyl-1,4-dimethylcyclohexane第55頁,共118頁，星期六，2024年，5月56但由于環(huán)沒有端基，有時會出現(xiàn)有幾種編號方式都符號最低系列原則的情況。例如：

上面列出了同一個化合物的三種編號方式，它們都符合最低系列原則。也即應用最低系列原則無法確定哪一種編號優(yōu)先。第56頁,共118頁，星期六，2024年，5月571,3-二甲基-5-乙基環(huán)己烷1-ethyl-3,5-dimethylcyclohexane用最低系列原則無法確定選哪一種編號時,則用下面方法確定編號。中文,讓順序規(guī)則中順序較小的基團位次盡可能小。英文,按英文字母順序,讓字母排在前面的基團位次盡可能小區(qū)別：第57頁,共118頁，星期六，2024年，5月58順反異構——構型(Configuration)反-1,4-二甲基環(huán)己烷順-1,4-二甲基環(huán)己烷trans-1,4-dimethylcyclohexanecis-1,4-dimethylcyclohexane第58頁,共118頁，星期六，2024年，5月59當鏈烴結構比較復雜時,命名時可將環(huán)看成是取代基。2-甲基-3-環(huán)己基丁烷.4-環(huán)丙基-2-戊烯2-methyl-3-cyclohexylbutane4-cyclopropyl-2-pentene第59頁,共118頁，星期六，2024年，5月60螺環(huán)化合物（spirocompounds）的命名螺原子的編號是從小環(huán)臨近螺原子的碳開始，由小環(huán)編到螺原子再到大環(huán)。命名時，根據(jù)組成環(huán)上碳原子的數(shù)目稱“某烴”，加上詞頭“螺”。將兩個環(huán)去掉螺原子后碳原子的數(shù)目，由小到大用阿拉伯數(shù)字寫在“螺”和“某烷

”中間的方括號內(nèi)，數(shù)字之間用圓點隔開。一類多環(huán)化合物。分子中至少有兩個環(huán)共享一個碳原子（在少數(shù)化合物中也可是其他原子，如硅、磷、砷等）。

第60頁,共118頁，星期六，2024年，5月61*編號是從小環(huán)開始的，所以，表示小環(huán)碳原子數(shù)的數(shù)字寫在方括號的前面，表示大環(huán)碳原子數(shù)的數(shù)字寫在方括號的后面。第61頁,共118頁，星期六，2024年，5月62(1R,3S,4S,6S,7R)-1,3,7-三甲基-1-乙基二螺[3.1.5.2]十三烷(1R,3S,4S,6S,7R)-1-ethyl-1,3,7-trimethyldispiro[3.1.5.2]tridecane螺數(shù)+帶數(shù)字的方括號+母體烴的名稱注意連接！第62頁,共118頁，星期六，2024年，5月63橋環(huán)化合物的命名從第一個橋頭碳開始編號，先編最長橋，然后到第二個橋頭碳，再沿次長橋回到第一個橋頭碳，最后是最短橋。根據(jù)組成環(huán)的碳原子數(shù)稱“某烷

”，加上詞頭“二環(huán)”。將每條橋去掉橋頭碳之后碳原子的數(shù)目，用阿拉伯數(shù)字由大到小的順序寫到“二環(huán)”和“某烷

”之間的方括號內(nèi)，數(shù)字之間用圓點隔開。橋環(huán)化合物是指化合物中的任意兩個環(huán)共用兩不直接相連的碳原子的環(huán)烴,根據(jù)組成環(huán)的數(shù)目分為二環(huán)烴、三環(huán)烴、四環(huán)烴等。兩個環(huán)或多個環(huán)用的碳原子為橋頭碳原子,連接橋頭碳原子的鍵稱做橋。注意連接！第63頁,共118頁，星期六，2024年，5月64如果有取代基，在遵循橋環(huán)編號的原則下，盡可能使取代基的位次為小，并將取代基的位次和名稱寫在最前面。第64頁,共118頁，星期六，2024年，5月65對于一些結構復雜的橋環(huán)烷烴，常用俗名。第65頁,共118頁，星期六，2024年，5月66擴展閱讀金剛烷一種脂環(huán)烴，分子式C10H16。分子中碳原子的排列方式相當于金剛石晶格中的部分碳原子排列。存在于石油中，含量約為百萬分之四。無色晶體，它的結構高度對稱，分子接近球形，在晶格中能緊密堆積。熔點268℃（封管），是烷烴中最高的，相對密度1.07。容易結晶。它的橋頭碳原子(即1，3，5，7）上的氫易發(fā)生取代反應。例如金剛烷與過量溴作用，生成1-溴金剛烷；與二氧化氮在175℃下反應，生成1-硝基金剛烷；用三氧化鉻和乙酸氧化，生成1-金剛醇。金剛烷也可由四氫二聚環(huán)戊二烯在無水氯化鋁存在下異構化制得。它的衍生物可以用作藥物，例如1-氨基金剛烷鹽酸鹽和1-金剛烷基乙胺鹽酸鹽能防治由A2病毒引起的流行性感冒。第66頁,共118頁，星期六，2024年，5月672.2烷烴、烯烴和炔烴的結構

C―H鍵長0.11nm∠HCH為109

28‘四個氫原子位于以碳為中心的正四面體的四個頂點（?。┬ㄐ问?/p>

（ⅱ）球棍模型

（ⅲ）斯陶特比例模型

甲烷分子模型

第67頁,共118頁，星期六，2024年，5月68C―H鍵平均鍵長為0.11C―C鍵平均鍵長0.154nm∠CCC在111

113o之間。

第68頁,共118頁，星期六，2024年，5月69第69頁,共118頁，星期六，2024年，5月70第70頁,共118頁，星期六，2024年，5月711,3-丁二烯的結構及共軛體系

孤立二烯烴(isolateddiene)：累積二烯烴(cumulativediene)：共軛二烯烴(conjugativediene)：丙二烯(propa-1,2-diene)1,3-丁二烯(buta-1,3-diene)第71頁,共118頁，星期六，2024年，5月72通常為154pm共軛效應（conjugatedeffect）π-π共軛

sp2共軛效應

(conjugatedeffect)，不飽和的化合物中,有三個或三個以上互相平行的p軌道形成大π鍵,這種體系稱為共軛體系.共軛體系中,π電子云擴展到整個體系的現(xiàn)象稱為電子離域或離域鍵.

第72頁,共118頁，星期六，2024年，5月73π-π共軛體系p-π共軛體系第73頁,共118頁，星期六，2024年，5月74超共軛效應（hyperconjugation

effect）σ-π超共軛σ-p超共軛σ-σ超共軛烷基上C原子與極小的氫原子結合,由于電子云的屏蔽效力很小,所以這些電子比較容易與鄰近的π電子(或p電子)發(fā)生電子的離域作用,這種涉及到σ軌道的離域作用的效應叫超共軛效應。第74頁,共118頁，星期六，2024年，5月75WHY？氫化熱：1mol不飽和化合物加氫時放出的熱量。第75頁,共118頁，星期六，2024年，5月76電子效應誘導效應（I）（Inductiveeffect）共軛效應（C）（Conjugatedeffect）超共軛效應（Hyperconjugationeffect）吸電子誘導效應（-I）給電子誘導效應（+I）吸電子共軛效應（-C）給電子誘導效應（+C）第76頁,共118頁，星期六，2024年，5月77吸電子共軛效應（-C）給電子誘導效應（+C）常以氫原子為標準。吸引電子能力（電負性較大）比氫原子強的原子或原子團（如—X、—NO2、—CN等）有吸電子的誘導效應（負的誘導效應，-I），整個分子的電子云偏向取代基。吸引電子的能力比氫原子弱的原子或原子團具有給電子的誘導效應（-OCH3)（正的誘導效應+I），用整個分子的電子云偏離取代基。第77頁,共118頁，星期六，2024年，5月782.3構象（Conformation）乙烷的構象:

重疊式結構交叉式結構構象——因單鍵旋轉而使分子中原子或基團在空間產(chǎn)生的不同排列形式（異構體）。

第78頁,共118頁，星期六，2024年，5月79構象的表示方式:

透視式

楔形式

紐縵式

（Newmanprojection）透視式

楔形式

紐縵式

第79頁,共118頁，星期六，2024年，5月80第80頁,共118頁，星期六，2024年，5月81第81頁,共118頁，星期六，2024年，5月82氫原子的范德華半徑為0.12nm此距離小于兩個氫原子的范德華半徑之和（0.24nm），兩個氫相互排斥作用最大，因此這種構象的位能最高，穩(wěn)定性最差。

原子的范德華半徑是指在分子晶體中，分子間以范德華力結合，如稀有氣體相鄰兩原子核間距的一半.第82頁,共118頁，星期六，2024年，5月83Diagram:Theconformationanalysisofethane第83頁,共118頁，星期六，2024年，5月84乙烷各種構象的能量曲線圖

扭轉角各種構象的位能與扭轉角的大小有關交叉式構象的位能？第84頁,共118頁，星期六，2024年，5月85從交叉式構象通過碳碳單鍵旋轉到另一個交叉式構象，分子必須克服12.1kJ/mol的能量。C-C單鍵旋轉也不是“自由”

的。在常溫下，這個能量完全可以由分子熱運動的能量提供。因此，常溫下分子可以通過C-C旋轉，從一種交叉式構象變?yōu)榱硪环N交叉式構象。溫度越高，旋轉速度越快，如果溫度降低，旋轉速度也降低。大部分時間乙烷分子以能量低的交叉式構象存在。

第85頁,共118頁，星期六，2024年，5月86丁烷的構象:

I0o全重疊

II

60o順交叉式III120o部分重疊式順疊sp順錯sc反錯acIV180o反交叉式V

240o部分重疊式VI300o順交叉式

反疊ap反錯ac順錯sc第86頁,共118頁，星期六，2024年，5月87丁烷構象能量曲線圖

第87頁,共118頁，星期六，2024年，5月88Whataboutbutane第88頁,共118頁，星期六，2024年，5月89環(huán)己烷的構象

第89頁,共118頁，星期六，2024年，5月90球棍模型透視式紐縵投影式椅式構象直立鍵或a鍵（axial的字首）平伏鍵或e鍵（equatorial的字首）交叉！第90頁,共118頁，星期六，2024年，5月91兩種椅式構象翻轉所需的能量為46kJ/mol，在常溫下，分子的熱運動就可以提供這一能量。因此，常溫下，兩種椅式構象可以迅速轉換；溫度降低，翻轉速度降低。當達到-100℃時，兩種椅式構象再不能互相轉換了。第91頁,共118頁，星期六，2024年，5月92Let’sseethering-flipofcyclohexane(chair-chair)Payattentiontoaxial(vertical),equatorial-bond(parallel)!第92頁,共118頁，星期六，2024年，5月93船式構象小于范德華半徑之和0.24nm根據(jù)計算，船式比椅式構象能量高30kJ/mol。因此，室溫下環(huán)己烷絕大多數(shù)以椅式構象存在（99.9%以上）。重疊！第93頁,共118頁，星期六，2024年，5月94第94頁,共118頁，星期六，2024年，5月95(ⅰ)式5%(ⅱ)式95%>99.99%0.01%第95頁,共118頁，星期六，2024年，5月96優(yōu)勢構象第96頁,共118頁，星期六，2024年，5月97Payattentiontocis-andtrans-concept(describingtherelativelypositionofthesubstitutedgroups)Youmustremember:theplanerelatesringprojection第97頁,共118頁，星期六，2024年，5月98其它環(huán)烷烴的構象

部分重疊形成彎曲鍵實驗測得，環(huán)丙烷C-H鍵長為0.109nm，C-C鍵長為0.151nm，∠HCH為115o，∠CCC為104o，比正常鍵角小些。由于彎曲鍵不牢固，環(huán)又有角張力，彼此重疊的氫原子又有排斥作用，所以環(huán)丙烷具有較高的能量，穩(wěn)定性差，易發(fā)生開環(huán)反應。角張力（anglestrain）或拜爾張力：因為軌道雜化之后形成化學鍵使得最理想的結合方式遭到破壞而無形中增加了能量。第98頁,共118頁，星期六，2024年，5月99環(huán)戊烷“信封式”構象環(huán)丁烷“蝴蝶式”構象第99頁,共118頁，星期六，2024年，5月100Total:6.5566Total:11.4206第100頁,共118頁，星期六，2024年，5月101環(huán)的大小、穩(wěn)定性與能量total:-0.0393Total:-1.3188ChemBiooffice

第101頁,共118頁，星期六，2024年，5月102十氫萘:二環(huán)[4.4.0]癸烷萘反十氫萘順十氫萘黑點表示氫在紙面前面第102頁,共118頁，星期六，2024年，5月1032.4脂肪烴的物理性質及其與結構的關系

第103頁,共118頁，星期六，2024年，5月104化合物英文名熔點/℃沸點/℃相對密度（d204）甲烷methane-182.6-161.6

乙烷ethane-172.0-88.5

丙烷propane-187.1-42.20.501丁烷butane-138.4-0.50.579戊烷pertane-129.736.10.557己烷hexane-94.068.70.659庚烷heptane-90.598.40.684辛烷octane-56.8125.70.703壬烷nonane-53.7150.80.718癸烷decane-29.7174.10.730十一烷undecane-25.6195.90.741十二烷dodecane-9.7216.30.749十三烷tridecane-6.0235.50.757十四烷tetradecane5.5253.60.764十五烷pentadecane10.0270.70.769二十烷eicosane36.4－0.778三十烷triacontane66－－四十烷tetracontane81－－第104頁,共118頁，星期六，2024年，5月105沸點(boilingpoint,bp)

化合物的沸點與分子間作用力有關

色散力

(范德華吸引力)分子的