有机化学烷烃化学性质

1、2022-4-911.1.共价键的断裂共价键的断裂2.2.亲电和亲核试剂亲电和亲核试剂3.3.有机反应类型有机反应类型4.4.烷烃的化学性质烷烃的化学性质(1)(1)卤代反应卤代反应(2)(2)氧化反应氧化反应(3)(3)异构化反应异构化反应(4)(4)裂解反应裂解反应(5)(5)硝化反应硝化反应（四）（四）烷烷 烃烃化学性质化学性质主讲教师：陈霞主讲教师：陈霞2022-4-92共价键的断裂共价键的断裂l 均裂均裂l 异裂异裂A BA + BCH3 + H ClH CH3 + Cl A BA+ + B-(CH3)3C Cl(CH3)3C+ + Cl-自由基自由基正或负离子正或负离子2022-4

2、-93A BA + BCH3 + H ClH CH3 + Cl l 均均 裂裂发生均裂的反应条件：光照、辐射、加热或有过发生均裂的反应条件：光照、辐射、加热或有过氧化物存在。氧化物存在。均裂的结果：产生了具有不成对电子的原子或原均裂的结果：产生了具有不成对电子的原子或原子团子团自由基。自由基。有自由基参与的反应叫做自由基反应或均裂反应。有自由基参与的反应叫做自由基反应或均裂反应。 2022-4-94l 异异 裂裂发生异裂的反应条件：有催化剂、极性试剂、极发生异裂的反应条件：有催化剂、极性试剂、极性溶剂存在。性溶剂存在。 异裂的结果：产生了带正电荷或负电荷的离子。异裂的结果：产生了带正电荷或负电

3、荷的离子。发生共价键异裂的反应叫离子型反应或异裂反应发生共价键异裂的反应叫离子型反应或异裂反应A BA+ + B-(CH3)3C Cl(CH3)3C+ + Cl-2022-4-95亲电试剂和亲核试剂亲电试剂和亲核试剂l 亲电试剂亲电试剂l 亲核试剂亲核试剂具有亲电性的试剂，即反应时有亲近另一分子负电荷中心倾向的试剂。如H+，X+，NO2+等具有亲核性的试剂，即反应时有亲近另一分子正电荷中心倾向的试剂。如RO-, OH-, CN-, NO3-；NH3，H2O, ROH等。2022-4-96烯烃的 卤代烷烃的卤代、烯烃的反马式加成苯环上的“四化”反应烯烃水合、炔烃加卤素等卤代烃的水解、氰解等 醛、

4、酮加HCN、NaHSO3等有机反应类型自由基反应离子型反应自由基加成自由基取代亲电反应亲核反应亲电加成亲电取代亲核取代亲核加成双烯合成等周环反应消除反应卤代烃脱HX、醇脱水等 发生自由基反应条件：发生自由基反应条件：光照、辐射、加热或有过氧化物存在光照、辐射、加热或有过氧化物存在；发生离子型反应条件：有发生离子型反应条件：有催化剂、极性试剂、极性溶剂存在；催化剂、极性试剂、极性溶剂存在；亲亲xA反应：由亲反应：由亲x试剂进攻有机物而发生的试剂进攻有机物而发生的A反应。反应。有机反应类型有机反应类型 2022-4-97 反应经环状过渡态，旧键的断裂和新键的生成同时进行。如双烯合成+环己烯CH2C

5、H21,3-丁二烯环状过渡态=l 周环反应周环反应2022-4-98CH4Cl2CH3ClClH+hv+烷烃的化学性质烷烃的化学性质（不活泼）（不活泼） 3 异构化反应异构化反应AlBr3, HBr27CH3CH2CH2CH3CHCH3CH3CH320%80%2 氧化反应氧化反应放热反应，合成上无意义，但能作燃料。放热反应，合成上无意义，但能作燃料。CO2CO2OH2H+n2n+2点燃点燃1 卤代反应卤代反应2022-4-995 硝化反应硝化反应HNO3RH+400450RNO2OH2+4 裂化反应裂化反应高温下使烷烃分子发生裂解的过程高温下使烷烃分子发生裂解的过程CH3CH2CH2CH3CH

6、4CH2CHCH3CH2CHCH2CH3CH2CH2H2CH3CH3+热解+烷烃的化学性质烷烃的化学性质（不活泼）（不活泼） 2022-4-910烷烃分子中的氢原子被卤素取代的反应。烷烃分子中的氢原子被卤素取代的反应。合成上无价值，重要性在于合成上无价值，重要性在于反应机理反应机理的研究的研究CH4Cl2CH3ClClH+hv+Cl2CH2Cl2ClHCH3Cl+hv+Cl2CHCl3ClHCH2Cl2+hv+Cl2CCl4ClHCHCl3+hv+卤代反应卤代反应烷烃的化学性质烷烃的化学性质（不活泼）（不活泼） 2022-4-911l 链引发链引发ClClClClhv+or.CH4ClCH3C

7、lH+.CH3ClCl2CH3Cl+.CH3ClClCH2ClClH+.CH2Cl2Cl2CH2ClCl+.甲烷氯代反应历程甲烷氯代反应历程l 链增长或链传递链增长或链传递l 链终止链终止ClClCl2+.CH3CH3CH3CH3+.ClCH3CH3Cl+.2022-4-912l 具有链引发、链增长、链终止的反应在化具有链引发、链增长、链终止的反应在化学上叫自由基反应（自由基链反应，连锁学上叫自由基反应（自由基链反应，连锁反应）。反应）。说说 明明甲烷氯代反应历程甲烷氯代反应历程链增长反应中链增长反应中的的夺氢过程夺氢过程l 不同卤素的反应活性不同卤素的反应活性氟氟 氯氯 溴溴 碘碘CH4Cl

8、CH3ClH+.l 决定反应速度的（控速）步骤决定反应速度的（控速）步骤（最慢的一步）（最慢的一步）2022-4-913l 各种氢的相对反应活性各种氢的相对反应活性6 6个伯氢所得个伯氢所得 2 2个仲氢所得个仲氢所得仲氢仲氢/ /伯氢伯氢= =仲氢的反应活性是伯氢的仲氢的反应活性是伯氢的4 4倍。倍。CH3CH2CH3Cl2+hvCH3CH2CH2ClCH3CHCH3Cl+43% 57%57/243/641=说说 明明2022-4-914叔氢叔氢/ /伯氢伯氢= =叔氢的反应活性是伯氢的叔氢的反应活性是伯氢的5 5倍。倍。叔叔 氢氢 仲仲 氢氢 伯伯 氢氢36/164/951=Cl2CCH3

9、CH3CH3H+hvCCH3CH3CH3ClCCH3CH3CH2ClH+36% 64%l 各种氢的相对反应活性各种氢的相对反应活性说说 明明2022-4-915三种氢的三种氢的CH键离解能为：键离解能为：3CH D 389.4 KJ/ mol2CH D 397.7 KJ / mol1CH D 410.3 KJ / mol3 R 2 R 1 R CH3H3CH D 439.6 KJ / mol烷基自由基稳定性烷基自由基稳定性依依次次减减弱弱说说 明明叔叔 氢氢 仲仲 氢氢 伯伯 氢氢叔烷基自由基仲烷基自由基伯烷基自由基叔烷基自由基仲烷基自由基伯烷基自由基 甲基自由基甲基自由基注：自由基稳定性主要

10、取决于其类型，与所含碳数基本无关。注：自由基稳定性主要取决于其类型，与所含碳数基本无关。2022-4-916l 选择性（卤素对取代反应的选择性）选择性（卤素对取代反应的选择性）若反应的选择性大，得到几种可能产物所占比例差别大若反应的选择性大，得到几种可能产物所占比例差别大；若反应的选择性小，得到几种可能产物所占比例差别小若反应的选择性小，得到几种可能产物所占比例差别小。43%57%3%97%仲氢仲氢 / 伯氢伯氢仲氢仲氢 / 伯氢伯氢因此溴代具有很高的选择性，在合成上有应用价值。因此溴代具有很高的选择性，在合成上有应用价值。99.5%CH3CH2CH3X2hvCH3CH2CH2XCH3CHCH3X+Cl2Br241=971=Br2CCH3CH3CH3H+hvCCH3CH3CH3Br2022-4-917小小 结结【重点重点】