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烷烴的構象2.1.4烷烴的物理性質2.1.5烷烴的化學性質

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)結構特點分類

2.1.2烷烴的命名

2.1.2.1習慣命名法（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)-異構體，新表示具有(CH3)3CCH2-的異構體

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，如有兩個以上等長碳鏈，選擇取代基最多的碳鏈為主鏈編號：當主鏈上只有一個支鏈時，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；當主鏈上有兩個以上支鏈時，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)則將較小基團寫在前面2.1.2.2系統(tǒng)命名法或國際純粹與應用化學

聯(lián)合會命名法（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：在立體化學中，為了確定原子或基團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。

H<D<C<N<O<F<P<S<Cl<Br<I如各取代基的第一個原子相同時，則比較與第一個原子相連的第二個原子，仍按原子序數(shù)排列，若第二個原子也相同，則比較第三個原子，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烷烴的構象構象(Conformation):由于單鍵可以自由旋轉，使分子中原子或基團產(chǎn)生不同的空間排列構象異構體(Conformationalisomer)：由單鍵旋轉而產(chǎn)生的異構體圖2-1乙烷的交叉型構象（優(yōu)勢，最穩(wěn)定）乙烷的構象圖2-2乙烷的重疊型構象（最不穩(wěn)定，能量最高）乙烷分子中，碳碳單鍵旋轉，產(chǎn)生無數(shù)個構象異構體乙烷的扭曲型構象（二面角：0～60°）重疊型交叉型鋸架式（透視式sawframe

）

表示構象的方法重疊型交叉型紐曼投影式（Newman）圖2-3乙烷各種構象的內能變化轉動能壘:交叉型構象和重疊型構象之間的能量差扭張力:在重疊型構象或扭曲型構象的分子中存在的使構象不穩(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象圖2-4丁烷各種構象的內能變化

練習寫出1，2－二氯乙烷優(yōu)勢構象的紐曼投影式（中農大2004考研）（2008農學聯(lián)考）2.1.4烷烴的物理性質正烷烴的沸點隨著相對分子量的升高而增加在同分異構體中，分支程度越高，沸點越低熔點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

相對密度隨分子質量的增加而升高，小于1一般不溶于水等強極性溶劑，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直鏈烷烴的熔點與分子中所含碳原子數(shù)目的關系

2.1.5烷烴的化學性質

鹵代反應（halogenation）

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

甲烷的氯代反應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：混合物反應機制：自由基型鏈反應，活性中間體為自由基其它烷烴的氯代反應Cl2CH3CH2CH3+2Cl2→CH3CH2CH2Cl+CH3CHCH3

45%55%烷烴氫的反應活性順序：

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>99%少量氫反應活性比：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··自由基的結構·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

↑HH定義：當碳氫鍵的σ軌道，鄰近有p軌道時，這時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。能參加σ-p超共軛的相鄰的σ軌道