有机化学第二章 饱和脂肪烃

烷烃每一个碳原子都饱和，彼此连接构成有机碳胳。氢原子就象枝头的绿叶光照卤代绽放出春天的花朵。经过升温的“夏天”

—在取代或者消除的土壤上结出衍生物硕果。第2章饱和脂肪烃第一节开链烷烃一、基本概念1.烃(hydrocarbon)饱和烃:烷烃（不饱和烃：烯烃、炔烃、芳香烃）。链烃；环烷烃。开链烷通式:CnH2n+2同系物:同系列中的各个化合物。直链烃分子中原子在空间的分布示意图2.甲烷和乙烷的空间构型SpaceFillingModelBallandStickModel3.有机分子中C、H原子的类型1

C（伯碳，一级碳）primarycarbon2

C（仲碳，二级碳）secondarycarbontertiarycarbon3

C（叔碳，三级碳）4

C（季碳，四级碳）quaternarycarbon1

H（伯氢）2

H（仲氢）3

H（叔氢）

4.几种简单基的结构与名称

正、异丙基（n-Pr i-Pr)n-Bu,i-Bu,sec-Bu,t-Bu正、异、仲、叔丁基新戊基

甲游离基乙游离基正丙游离基给下列游离基命名思考：比较分子、基和游离基的表示差别

5.几种游离基

6.有机化合物的几种表示方式

结构简式CH4CH3CH3CH3CH(OH)CH3结构式键线式二、烷烃的异构现象碳原子排列方式不同产生同分异构现象。从丁烷开始，分子中的碳原子就有不同的排列方式:戊烷有3种碳胳异构体。己烷有5种碳胳异构体。6碳开链烷烃的五种异构体

三、烷烃的命名法1.普通命名法命名原则：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸、十一、十二……烷

“正”某烷:“正”字可省略.

“异”某烷:(CH3)2CH(CH2)nCH3

新某烷（仅2种）

(CH3)3CCH3

(CH3)3CCH2CH3

新戊烷新己烷2.系统命名法IUPAC(InternationalUnionofPureandAppliedChemistry)命名原则:以主链为母体,支链做取代基。

1)主链最长、含取代基最多

2)

最低系列原则：使首先遇到的取代基位次最低。

3)

取代基的位次、个数和名称依次写在母体名称前要点：链长、基多、位次低。

给下例化合物命名。1）2）3）四、烷烃的结构1.烷烃碳原子杂化类型烷烃碳原子是sp3杂化，杂化过程如下。跃迁杂化2.甲烷分子的形成示意图3.烷烃中化学键的特点1）烷烃分子中化学键都是杂化轨道成键。2）杂化轨道形成的都是σ键。3）σ键是圆柱形的，成键的两个原子可以绕键轴任意旋转而不破坏化学键。4.烷烃的构象异构1）构象的概念分子中原子或基团在空间的相对排列方式.2）构象的表示方法构象用锯架式或者纽曼式表示。乙烷构象的锯架式侧面观察分子乙烷构象的纽曼式沿C-C键轴观察分子3)锯架式的画法

在纸面上画一约45°斜线

在斜线两端点各画一根垂直线

再在垂直线与斜线交点画两根约120°斜线

在各线段端点画上相应原子（团）。4)纽曼式画法

在纸平面画一个园（代表C-C键投影）

从圆心画三条夹角为120°线段（代表离眼睛近的C上的三个化学键）

从远的边缘画三条夹角为120°线段（代表离眼睛远的C上的三个化学键）

各端点连接原子（团）5)构象(comformation)和构象异构体

C—C单键是可以旋转的单键的旋转使分子中的原子或基团在空间产生不同的排列（构象）不同的构象之间为构象异构关系（立体异构现象之一）

乙烷的两种构象模型

6）乙烷的两种典型构象交叉式构象

分子内各原子间距离最大，能量最低,最稳定,优势构象重叠式构象：分子内各原子间距离最大，能量最高,最不稳定.乙烷分子通过分子内C-C键旋转，大都以最稳定的交叉式构象存在……优势构象

丁烷构象与势能关系图稳定性：对位交叉>邻位交叉>部分重叠>全重叠

五、烷烃的物理性质物态、沸点、熔点、密度、溶解度、折射率、比旋光度等.测定物理常数可以：鉴定有机物和分析纯度1.状态(常温常压下)正烷烃:C1～C4C5～C16C17以上（气体）（液体）（固体）2.密度3.水溶性六、烷烃化学性质

烷烃化学性质主要涉及H原子活泼性1、伯仲叔氢原子活泼性依次增强这是因为其反中间体稳定性决定。

伯仲叔游离基稳定性依次增强

伯仲叔碳正离子稳定性依次增强

伯仲叔氢原子伯仲叔碳游离基伯仲叔碳正离子伯仲叔碳负离子

2.烷烃的化学反应甲烷的卤代反应（卤代反应）

卤素反应的活泼性：

F2＞Cl2

＞Br2＞I2氢原子活泼性：

叔氢＞仲氢＞伯氢紫外光紫外光紫外光紫外光3.烷烃的卤代反应机理烷烃的卤代反应机理–––

游离基（自由基）机理

(freeradicalmechanism)

反应机理概念:反应机理意义:

4.烷烃的卤代的优势产物

次产物主产物R-H卤代反应活性:

3°H>2°H>1°HR·稳定性：

R3C·>R2CH·>RCH2·>CH3·

氯代过程两种自由基:CH3CH2CH2·+

CH3CH·CH3

反应的基本规律：中间体稳定的产物多

故：产物以仲卤代烃为主。

·2-甲基丁烷发生一氯代反应的可能有几种产物？比较各产物的相对产量。第二节环烷烃

一、概念：饱和碳链首尾相连就是环烷烃。

环烷烃分类：单环、螺环和桥环。单环烷烃又可以分为三、四、五、六元环等。二、环烃的命名1.单环烷烃的命名

简单的单环烷烃碳环为母体，侧链作为取代基，称为

“某基环某烷”。

一个取代基，省略编号。

多个取代基，取代基的位次尽可能小。

复杂侧链，环作为取代基2.单环烷烃（CnH2n）的构造异构

与开链单烯烃互为官能团异构；

环的大小和环上取代基位置的差异.

单环烷取代基顺反异构

3.螺环化合物两环共1个C的烃称螺环烃，共用C称为“螺原子”。螺环命名规则母体名：“螺[n.m]某烷”，n与m之间用点号隔开。螺原子n=3;m=4母体C数：3+4+1=8螺[3.4]辛烷4，6-二甲基螺[2.4]庚烷1-甲基-6-乙基螺[3.4]辛烷

有取代基的螺环烃命名取代基名称在母体名称之前,编号从小环与螺原子相邻的C开始，经螺原子到大环.

取代基位次尽可能小。桥头最长桥最短桥次长桥4.桥环化合物

两环共用二个或以上原子的烃为桥环烃，两C（桥头）被三段碳链（桥）连接。

母体名称为“二（或双）环某（成环所有C）烷”。

编号从桥头开始，沿最长桥到另一桥头，再循次长桥到开始桥头，最后编最短桥。二环[3.2.1]辛烷3，7，7-三甲基二环[4.1.1]辛烷例：给下列化合物命名？5、小环的特殊化学性质环烷烃类开链烷化学性质稳定(怎样描述?)。小环（三元、四元环）容易发生开环反应。1)小环的加氢反应：80℃

200℃

思考：从反应温度中得出什么规律？300℃

2)小环和卤化氢、卤素反应环丙烷、环丁烷与溴发生加成反应：3）环丙烷与卤化氢反应：

取代环丙烷与卤化氢反应的位置选择

优势产物是从取代最多与取代最少的C原子之间断开，卤素链接在取代基多的碳上。

5.环烷烃的结构与稳定性1)环烷烃类别

小环(三、四碳环)

、中环(五～七碳环)

、大环。其中五、六元环最稳定。不同环烷烃的稳定性次序:环丙烷<环丁烷<环戊烷<其它环烷烃<环己烷

2)小环不稳定的结构因素饱和碳原子正常键角109°。a、轨道重叠的程度较小而不稳定。b、相邻C–H键全重叠式构象,非键原子间的斥力较大。c、环增大,非键原子间的斥力有所降低,分子稳定性提高.

6.环己烷的椅式构象1)最稳定的构象椅式构象(优势构像),几乎无张力。2）环己烷的转环转环使a、e键互变，但上下伸展方向不便3)取代环己烷的稳定构象a.一取代环己烷，取代基e键上稳定。b.多取代环己烷，取代基在e键多的稳定。7.椅式构象的画法三对平行线法两平行线两钩法将大基团首先定位在e键上将其它取代基按照顺反构型定位。试画出1-甲基-4-叔丁基环己烷优势构象（注意讨论顺反构型），1、2-和1，3-位的呢？

8.十氢萘十氢萘有顺反两种构型，其优势构象如下。反式，能量低，燃烧热小顺式，能量高，燃烧热大本章知识要点1、烷烃的命名