第二章-饱和脂肪烃

第二章饱和脂肪烃

2.1烷烃2.1.1烃的分类2.1.2烷烃的命名2.1.3烷烃的构象2.1.4烷烃的物理性质2.1.5烷烃的化学性质

饱和烃烷烃脂肪烃环烷烃不饱和烃烯烃(环)烃炔烃(环)二烯烃芳香烃苯及苯环衍生物非苯芳烃2.1烃根据结构特点分类

2.1.2烷烃的命名

2.1.2.1习惯命名法（commonname）

母体名称：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸、十一、十二烷等正表示直链烷烃，异表示具有CH3-CH(CH3)-异构体，新表示具有(CH3)3CCH2-的异构体

a碳原子为一级碳原子，或伯碳原子，用1°C表示(primary)1°Hb碳原子为二级碳原子，或仲碳原子，用2°C表示(secondary)2°Hc碳原子为三级碳原子，或叔碳原子，用3°C表示(tertiary)3°Hd碳原子为四级碳原子，或季碳原子，用4°C表示(quaternary)碳原子及氢原子类型同时含有伯、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年联考）选主链：最长碳链为主链，称为某烷，其它烷基作取代基或支链，如有两个以上等长碳链，选择取代基最多的碳链为主链编号：当主链上只有一个支链时，由距离支链最近的一端开始编号，支链的位号就是它所连的碳原子的位号；当主链上有两个以上支链时，从主链的任意一端开始编号，得到两套表示取代基位置的数字，采用最低系列原则命名：位号，位号-数目取代基母体，依次序规则将较小基团写在前面2.1.2.2系统命名法或国际纯粹与应用化学

联合会命名法（IUPAC命名法）烷基中文名称英文名称简称CH3-甲基methylMeCH3CH2-乙基ethylEtCH3CH2CH2-正丙基n-propyln-PrCH3CH(CH3)异丙基isopropyli-PrCH3CH2CH2CH2-正丁基n-butyln-BuCH3CH2CHCH3仲丁基sec-butyls-BuCH3CH(CH3)CH2-异丁基isobutyli-BuCH3C(CH3)2-叔丁基tertbutylt-BuCH3CH(CH3)CH2CH2-异戊基isopentyl-表2-1某些烷基的名称

定义：逐个比较两种编号法中表示取代基位置的数字，最先遇到位次较小者，定为最低系列。例：CH3CH3CH3-CH-CH2-CH-C-CH3CH3CH3最低系列原则（lowestseriesprinciple）

左-右：2，4，5，5右-左：2，2，3，5次序规则(sequencerule)定义：在立体化学中，为了确定原子或基团在空间排列的次序而制定的规则。将各取代基中与母体相连的原子按原子序数大小排列,原子序数大的为较大基团。

H<D<C<N<O<F<P<S<Cl<Br<I如各取代基的第一个原子相同时，则比较与第一个原子相连的第二个原子，仍按原子序数排列，若第二个原子也相同，则比较第三个原子，依次类推。常见烷基大小顺序：叔丁基>异丙基>正丙基>乙基>甲基CH3-CH2-CH2-CH-CH2-CH2-CH-CHCH2CH3

CH2CH-CH3CH2-CH3CH3

(1)选主链(2)编号：按最低系列原则右-左：2，3，6左-右：5，8，9109876543

21(3)命名：*先找出所有取代基按次序规则排序*命名：2-甲基-3-乙基-6-丙基癸烷3-ethyl-2-methyl-6-n-propyldecane例当支链上还有取代基,将支链再编号

命名：位号-(位号

-数目取代基名称支链名称)母体3-甲基-4-异丙基-5-（1,2-二甲基丙基）壬烷或3-甲基-4-异丙基-5-1’,2’-

二甲基丙基壬烷2.1.3烷烃的构象构象(Conformation):由于单键可以自由旋转，使分子中原子或基团产生不同的空间排列构象异构体(Conformationalisomer)：由单键旋转而产生的异构体图2-1乙烷的交叉型构象（优势，最稳定）乙烷的构象图2-2乙烷的重叠型构象（最不稳定，能量最高）乙烷分子中，碳碳单键旋转，产生无数个构象异构体乙烷的扭曲型构象（二面角：0～60°）重叠型交叉型锯架式（透视式sawframe

）

表示构象的方法重叠型交叉型纽曼投影式（Newman）图2-3乙烷各种构象的内能变化转动能垒:交叉型构象和重叠型构象之间的能量差扭张力:在重叠型构象或扭曲型构象的分子中存在的使构象不稳定的力a.对位交叉式b.部分重叠式c.邻位交叉式d.全重叠式e.邻位交叉式f.部分重叠式g.全交叉式正丁烷的构象图2-4丁烷各种构象的内能变化

练习写出1，2－二氯乙烷优势构象的纽曼投影式（中农大2004考研）（2008农学联考）2.1.4烷烃的物理性质正烷烃的沸点随着相对分子量的升高而增加在同分异构体中，分支程度越高，沸点越低熔点随相对分子量的增加而增加，偶数碳原子直链烷烃的熔点随碳原子数增加而增高的幅度比奇数碳原子的略大

相对密度随分子质量的增加而升高，小于1一般不溶于水等强极性溶剂，易溶于弱极性溶剂或非极性溶剂正戊烷b.p.：36.1℃异戊烷b.p.：27.9℃图2-5直链烷烃的熔点与分子中所含碳原子数目的关系

2.1.5烷烃的化学性质

卤代反应（halogenation）

取代反应：分子中的氢原子被其它原子或基团取代的反应卤代反应：分子中的氢原子被卤素原子取代的反应反应活性顺序：F2>Cl2>Br2>I2

甲烷的氯代反应CH4+Cl2→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2→CHCl3+HClCHCl3+Cl2→CCl4+HCl条件：日光（或紫外光）或高温产物：混合物反应机制：自由基型链反应，活性中间体为自由基其它烷烃的氯代反应Cl2CH3CH2CH3+2Cl2→CH3CH2CH2Cl+CH3CHCH3

45%55%烷烃氢的反应活性顺序：

甲烷氢活性：一级氢活性＝1:267CH3－H<1°H<2°H<3°H烷烃的溴代反应>99%少量氢反应活性比：3°H:2°H:1°H=1600:82:1

自由基的稳定性顺序：CH3CH3–C·>CH3–CH>CH3–CH2>·CH3CH3CH3··自由基的结构·sp2p图2-6甲基自由基示意图

图2-7乙基自由基中的σ-p超共轭效应

↑HH定义：当碳氢键的σ轨道，邻近有p轨道时，这时σ电子就偏离原来的轨道，使σ轨道与p轨道有部分重叠，使体系更加稳定的效应。能参加σ-p超共轭的相邻的σ轨道