烷烃和环烷烃的化学性质及制备

本文格式为Word版，下载可任意编辑——烷烃和环烷烃的化学性质及制备烷烃和环烷烃的化学性质及制备

一、烷烃的主要化学性质

总体：稳定，自由基型反应居多。（一）燃烧和氧化

一般条件下不与普通氧化剂反应，猛烈可燃烧，C→CO2，H→H2O，（杂→氧化物）

有机化学中：氧化=加氧or去氢，还原=加氢or去氧

（二）卤代反应（实质：取代反应）

取代反应（substitutionreaction）是指有机化合物受到某类试剂的进攻，致使分子中一个原子(或基团)被这个试剂所取代的反应。分为亲电取代、亲核取代、自由基取代三类。

探讨一类有机反应主要从以下四个方面展开：反应产物、反应类型、反应历程、反应活性（反应活性又可从试剂和底物两个方面探讨）。

烷烃的取代属于自由基取代反应。反应产物：一～多卤代烷

反应类型：自由基型（反应条件：光照or高温）反应历程：链引发、增长、终止反应活性：试剂角度考虑：氟〉〉氯〉溴〉〉碘

底物角度考虑：叔氢〉仲氢〉伯氢

二、烷烃的来源和制备

1、烷烃是其他有机物的母体，一般不经人工合成，而是从自然气和石油中获得。

2、自然来源烷烃是相当繁杂的混合物，难以分开。若需纯粹烷烃，可人工合成来制备。3、工业生产采用柯尔伯电解羧酸盐来制取

4、试验室通过武兹、科瑞-郝思合成法以及还原反应来获得。（1）武慈反应（制备对称烷烃）

2RX（乙醚）+Na?R-R+2NaX(X=Br、I)

（2）科瑞-郝思反应

R2CuLi（二烷基铜锂）+R’X?R-R’+RCu（烷基铜）+LiX

（3）还原

卤代烃、醇、醛、酮、酸等还原制得（见以后章节）

三、环烷烃的主要化学性质

总体：大环像烷，小环像烯。（一）取代反应（卤代，自由基型）

Br+Br2环己烷日光+HBr溴代环己烷

（二）氧化反应

1、可燃?CO2＋H2O

2、特别条件?开链二元羧酸

+O2Co>100℃,10MPaHOOC(CH2)4COOH己二酸（合成尼龙66之主要原料）

3、常温、常压、普通氧化剂?不反应

应用：环烷烃常温下不能使酸性高锰酸钾褪色（开链烷烃也不能），可用于鉴别（见以后章节）。

（三）加成反应（开环）

加成反应：受试剂进攻，旧键开启后，两端原子各连接上一个新原子（或基团）的反应，常在不饱和键和低级环化物中发生，最常见的是烯烃的亲电加成和羰基的亲核加成。

环烷烃中，小环的结构特点决定了其内能高、不稳定，更易开环发生加成反应（本章节中不探讨此反应的类型及历程）。

1、催化加氢?烷烃

Ni+H2+H2+H280℃Ni120~180℃Pt>300℃CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3

由反应条件知：不同底物中小环活性高，更易反应。

2、加卤素?卤代烷烃（只适用于小环）

+Br2（红棕）+Br2室温CCl4BrCH2CH2CH2Br（无色）BrCH2CH2CH2CH2BrCCl4CH3+Br2CCl4CH2CH2CHCH3BrBr

对于取代环烷烃，断键发生在H最多和H最少间。

应用：鉴别：小环能使Br2/H2O或Br2/CCl4褪色，而大环不能（开链烷烃亦不能）。例如：

Br2/CCl4orBr2/H2O(－)褪色

可见：大环似烷，小环似烯（烯也能使溴水褪色）

3、加卤化氢?卤代烷烃（只适用于小环和活泼卤化氢如HBr、HI）

+HBr+HBrBrCHCH2CH3(马氏规律)CH3CH2CHCH3BrCH3

对于取代环烷，反应产物遵循“马氏规律〞：断于H最多和H最少间，H加在H多上。

四、环烷烃的制备（不要求，略）

五、鉴别题举例

要求：鉴别（和分开）题均按以下表达方式进行解题。1、环丙烷和丙烷