有机化学讲义第二章烷烃

1、有机化学讲义第二章烷烃烃类（烷烃、烯烃、炔烃、芳烃）烃类（烷烃、烯烃、炔烃、芳烃）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最长链为主链最长链为主链取代基编号数最小取代基编号数最小CH3CH2CH2CHCHCH3CH2CH31234CH356122- -甲甲基基- -3- -乙乙基基己己烷烷3- -异异丙丙基基己己烷

2、烷3- -ethyl- -2- -methylhexane3456不不正正确确命命名名取代基最多的链为主链取代基最多的链为主链小基团排在前面（英文小基团排在前面（英文以字母顺序排列）以字母顺序排列）不同基团编号相不同基团编号相同时，使小取代基同时，使小取代基编号最小编号最小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写数字表示（写数字表示（英文表英文表示基团数目用词头示基团数目用词头 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“,”隔开隔开这样选取主链及编这样选取主链及编号是否合适？号是否合适？三三. .构象构象 ( (comformation) ) 和构象异构体和构象异构体乙烷的两种构象乙烷的两种构象CHHCHHHH2.3 小于两个小于两个H 的的von der waals 半半径（径（1.2）之和，）之和，有排斥力有排斥力旋转中须克服能垒旋转中须克服能垒扭转张力扭转张力 电子云排斥电子云排斥 相邻两相邻两H间

4、的间的von der waals排斥力排斥力一般情况下一般情况下( T-250oC): 单个乙烷分子：绝大部分时间在单个乙烷分子：绝大部分时间在稳定构象式上。稳定构象式上。一群乙烷分子：某一时刻，绝大多数分一群乙烷分子：某一时刻，绝大多数分子在稳定的构象式上。子在稳定的构象式上。甲基间距离最甲基间距离最远远(最稳定最稳定)较不稳定较不稳定较稳定较稳定甲基间距离最近甲基间距离最近（最不稳定）（最不稳定）沸点:(i)直链烷烃随分子量增加有规律升高 (ii)同数碳的烷烃异构体，直链的沸点最高，支链越多沸点越低。例： 戊烷 异戊烷 新戊烷沸点 36.1 29.9 9.4 2,2,3,3-四甲基丁烷 辛

5、烷 熔点 -102 -158.8 . hv orCH3Cl+Cl2CH2Cl2CHCl3CCl4+HCl+CH4 CH4 （过过量量）Cl2+hv or CH3Cl+HClCH4Cl2（过过量量）+hv or+HClCCl4 +hv orCH3X+X2CH2X2CHX3CX4+HX+CH4 +CH4 （过过量量）X2+hv or CH3X+HXCH4X2（过过量量）+hv or+HXCX4 主要讨论的内容主要讨论的内容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（产产生生新新的的自

6、自由由基基）甲基自由基甲基自由基CH4ClCl2HClCH3CH3ClCH4ClCl2HClCH3hv orX2CH4 CH3XXX2CH3XH机理应解释的机理应解释的实验现象实验现象 O2 存在时有延迟现象存在时有延迟现象 反应速率：氯代反应速率：氯代 溴代溴代甲基自由甲基自由基的结构基的结构+ + 7.5 kJ/mol吸热吸热112.9 kJ/mol放热放热势能最高处的原子排列，Ea：活化能（：活化能（ activation energy）；）； H: 反应热反应热(Transition State)势能增加势能增加势能降低势能降低势能最高势能最高 烷烃卤代反应的选择性问题烷烃卤代反应的选

7、择性问题 反应对不同类型氢的反应选择性如何反应对不同类型氢的反应选择性如何? ?（不同类型氢的相对反（不同类型氢的相对反 应活性如何？）应活性如何？） 不同卤素的反应选择性有何差异不同卤素的反应选择性有何差异?（不同卤素的相对反应活性（不同卤素的相对反应活性 如何如何?）只考虑氢原子的类型只考虑氢原子的类型, , 忽略忽略烷烃结构的影响烷烃结构的影响氯代选择性（氯代选择性（25oC）：）：3o H : 2o H : 1o H = 5.0 : 3.7 : 1选择性：选择性：2o H : 1o H = 3.7 : 1选择性：选择性：3o H : 1o H = 5 : 1选择性：选择性：2o H :

8、 1o H = 82 : 1选择性：选择性：3o H : 1o H = 1600 : 1溴代选择性（溴代选择性（127oC）：）：3o H : 2o H : 1o H = 1600 : 82 : 1自由基生成的相自由基生成的相对速度决定反应对速度决定反应的选择性的选择性自由基稳定性：自由基稳定性：R1R2自由基的相对稳定性自由基的相对稳定性决定反应的选择性决定反应的选择性R- -H的键离解能（的键离解能（DH）XRH+XH+R1R1HR2H+R2自由基的相对稳定性：自由基的相对稳定性：3o 2o 1o键离解能（键离解能（DH）Hammond 关于过渡态结构的假说关于过渡态结构的假说 在简单的一步反应（基元反应）中，该步过渡态的结构、能量与更接在简单的一步反应（基元反应）中，该步过渡态的结构、能量与更接近的那边类似。近的那边类似。放热放热吸热反应吸热反应, 过渡态