有機化學烷烴化學性質

1、2022-7-211.1.共價鍵的斷裂共價鍵的斷裂2.2.親電和親核試劑親電和親核試劑3.3.有機反應類型有機反應類型4.4.烷烴的化學性質烷烴的化學性質(1)(1)鹵代反應鹵代反應(2)(2)氧化反應氧化反應(3)(3)異構化反應異構化反應(4)(4)裂解反應裂解反應(5)(5)硝化反應硝化反應（四）（四）烷烷 烴烴化學性質化學性質主講教師：陳霞主講教師：陳霞2022-7-22共價鍵的斷裂共價鍵的斷裂l 均裂均裂l 異裂異裂A BA + BCH3 + H ClH CH3 + Cl A BA+ + B-(CH3)3C Cl(CH3)3C+ + Cl-自由基自由基正或負離子正或負離子2022-7

2、-23A BA + BCH3 + H ClH CH3 + Cl l 均均 裂裂發(fā)生均裂的反應條件：光照、輻射、加熱或有過發(fā)生均裂的反應條件：光照、輻射、加熱或有過氧化物存在。氧化物存在。均裂的結果：產生了具有不成對電子的原子或原均裂的結果：產生了具有不成對電子的原子或原子團子團自由基。自由基。有自由基參與的反應叫做自由基反應或均裂反應。有自由基參與的反應叫做自由基反應或均裂反應。 2022-7-24l 異異 裂裂發(fā)生異裂的反應條件：有催化劑、極性試劑、極發(fā)生異裂的反應條件：有催化劑、極性試劑、極性溶劑存在。性溶劑存在。 異裂的結果：產生了帶正電荷或負電荷的離子。異裂的結果：產生了帶正電荷或負電

3、荷的離子。發(fā)生共價鍵異裂的反應叫離子型反應或異裂反應發(fā)生共價鍵異裂的反應叫離子型反應或異裂反應A BA+ + B-(CH3)3C Cl(CH3)3C+ + Cl-2022-7-25親電試劑和親核試劑親電試劑和親核試劑l 親電試劑親電試劑l 親核試劑親核試劑具有親電性的試劑，即反應時有親近另一分子負電荷中心傾向的試劑。如H+，X+，NO2+等具有親核性的試劑，即反應時有親近另一分子正電荷中心傾向的試劑。如RO-, OH-, CN-, NO3-；NH3，H2O, ROH等。2022-7-26烯烴的 鹵代烷烴的鹵代、烯烴的反馬式加成苯環(huán)上的“四化”反應烯烴水合、炔烴加鹵素等鹵代烴的水解、氰解等 醛、

4、酮加HCN、NaHSO3等有機反應類型自由基反應離子型反應自由基加成自由基取代親電反應親核反應親電加成親電取代親核取代親核加成雙烯合成等周環(huán)反應消除反應鹵代烴脫HX、醇脫水等 發(fā)生自由基反應條件：發(fā)生自由基反應條件：光照、輻射、加熱或有過氧化物存在光照、輻射、加熱或有過氧化物存在；發(fā)生離子型反應條件：有發(fā)生離子型反應條件：有催化劑、極性試劑、極性溶劑存在；催化劑、極性試劑、極性溶劑存在；親親xA反應：由親反應：由親x試劑進攻有機物而發(fā)生的試劑進攻有機物而發(fā)生的A反應。反應。有機反應類型有機反應類型 2022-7-27 反應經環(huán)狀過渡態(tài)，舊鍵的斷裂和新鍵的生成同時進行。如雙烯合成+環(huán)己烯CH2C

5、H21,3-丁二烯環(huán)狀過渡態(tài)=l 周環(huán)反應周環(huán)反應2022-7-28CH4Cl2CH3ClClH+hv+烷烴的化學性質烷烴的化學性質（不活潑）（不活潑） 3 異構化反應異構化反應AlBr3, HBr27CH3CH2CH2CH3CHCH3CH3CH320%80%2 氧化反應氧化反應放熱反應，合成上無意義，但能作燃料。放熱反應，合成上無意義，但能作燃料。CO2CO2OH2H+n2n+2點燃點燃1 鹵代反應鹵代反應2022-7-295 硝化反應硝化反應HNO3RH+400450RNO2OH2+4 裂化反應裂化反應高溫下使烷烴分子發(fā)生裂解的過程高溫下使烷烴分子發(fā)生裂解的過程CH3CH2CH2CH3CH

6、4CH2CHCH3CH2CHCH2CH3CH2CH2H2CH3CH3+熱解+烷烴的化學性質烷烴的化學性質（不活潑）（不活潑） 2022-7-210烷烴分子中的氫原子被鹵素取代的反應。烷烴分子中的氫原子被鹵素取代的反應。合成上無價值，重要性在于合成上無價值，重要性在于反應機理反應機理的研究的研究CH4Cl2CH3ClClH+hv+Cl2CH2Cl2ClHCH3Cl+hv+Cl2CHCl3ClHCH2Cl2+hv+Cl2CCl4ClHCHCl3+hv+鹵代反應鹵代反應烷烴的化學性質烷烴的化學性質（不活潑）（不活潑） 2022-7-211l 鏈引發(fā)鏈引發(fā)ClClClClhv+or.CH4ClCH3C

7、lH+.CH3ClCl2CH3Cl+.CH3ClClCH2ClClH+.CH2Cl2Cl2CH2ClCl+.甲烷氯代反應歷程甲烷氯代反應歷程l 鏈增長或鏈傳遞鏈增長或鏈傳遞l 鏈終止鏈終止ClClCl2+.CH3CH3CH3CH3+.ClCH3CH3Cl+.2022-7-212l 具有鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止的反應在化具有鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止的反應在化學上叫自由基反應（自由基鏈反應，連鎖學上叫自由基反應（自由基鏈反應，連鎖反應）。反應）。說說 明明甲烷氯代反應歷程甲烷氯代反應歷程鏈增長反應中鏈增長反應中的的奪氫過程奪氫過程l 不同鹵素的反應活性不同鹵素的反應活性氟氟 氯氯 溴溴 碘碘CH4Cl

8、CH3ClH+.l 決定反應速度的（控速）步驟決定反應速度的（控速）步驟（最慢的一步）（最慢的一步）2022-7-213l 各種氫的相對反應活性各種氫的相對反應活性6 6個伯氫所得個伯氫所得 2 2個仲氫所得個仲氫所得仲氫仲氫/ /伯氫伯氫= =仲氫的反應活性是伯氫的仲氫的反應活性是伯氫的4 4倍。倍。CH3CH2CH3Cl2+hvCH3CH2CH2ClCH3CHCH3Cl+43% 57%57/243/641=說說 明明2022-7-214叔氫叔氫/ /伯氫伯氫= =叔氫的反應活性是伯氫的叔氫的反應活性是伯氫的5 5倍。倍。叔叔 氫氫 仲仲 氫氫 伯伯 氫氫36/164/951=Cl2CCH3

9、CH3CH3H+hvCCH3CH3CH3ClCCH3CH3CH2ClH+36% 64%l 各種氫的相對反應活性各種氫的相對反應活性說說 明明2022-7-215三種氫的三種氫的CH鍵離解能為：鍵離解能為：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烷基自由基穩(wěn)定性烷基自由基穩(wěn)定性依依次次減減弱弱說說 明明叔叔 氫氫 仲仲 氫氫 伯伯 氫氫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：自由基穩(wěn)定性主要

10、取決于其類型，與所含碳數基本無關。注：自由基穩(wěn)定性主要取決于其類型，與所含碳數基本無關。2022-7-216l 選擇性（鹵素對取代反應的選擇性）選擇性（鹵素對取代反應的選擇性）若反應的選擇性大，得到幾種可能產物所占比例差別大若反應的選擇性大，得到幾種可能產物所占比例差別大；若反應的選擇性小，得到幾種可能產物所占比例差別小若反應的選擇性小，得到幾種可能產物所占比例差別小。43%57%3%97%仲氫仲氫 / 伯氫伯氫仲氫仲氫 / 伯氫伯氫因此溴代具有很高的選擇性，在合成上有應用價值。因此溴代具有很高的選擇性，在合成上有應用價值。99.5%CH3CH2CH3X2hvCH3CH2CH2XCH3CHCH3X+Cl2Br241=971=Br2CCH3CH3CH3H+hvCCH3CH3CH3Br2022-7-217小小 結結【重點重點】