有机化学 第2章(二定稿-化学)教材课件

第二章烷烃(Alkanes)第一节同序列及同分异构第二节命名第三节构型第四节构象第五节物理性质第六节化学性质第七节卤代反应历程第八节制备2025/4/5第一节同序列和同分异构一.同序列2025/4/52025/4/5第二节命名一.普通命名法甲乙丙丁戊己庚辛壬癸正异新2025/4/5直链烷烃——正

结构(端位第2个C有2个CH3)——异CH3-CH-CH3

结构(端位第2个C有3个CH3)——新CH3-C-CH3CH3异戊烷CH3-CH2-CH2-CH2-CH3CH3-CH-CH2-CH3CH3-C-CH3CH3CH3CH3正戊烷新戊烷2025/4/5（R－）CnH2n＋1缩写名称构造式缩写名称构造式CH3-CH-CH3CH3-CH2-CH-CH3-CH-CH2CH3CH3-C-CH3CH3CH3-CH3-CH2CH3-CH2CH2CH3-CH2(CH2)2CH3甲基乙基正丙基异丙基正丁基异丁基-CH2CH2CHCH3CH3-CH2-C-CH3CH3CH3-C-CH2CH3CH3CH3仲丁基叔丁基叔戊基新戊基异戊基MeEtn-Pri-Prn-Bui-Bus-But-Bui-Pentt-Pentneo-

Pent烷基名称2025/4/5SystematicNomenclature

InternationalUnionofPureandAppliedChemistryIUPACCommitteeonOrganicNomenclature系统命名法2025/4/5①选取主链——最长的碳链②编号——使取代基具有最低编号CH3-CH2-CH2-CH-CH3CH2-CH3CH3-CHCH2CH-CH2CH3CH2CH3CH2CH2CH3CH3CH2CHCH2CH-CH2CH2CH3CH3CH2CH32165432167834512345678系统命名法2025/4/5

使取代基具有“最低系列”的编号顺次逐项比较各系列的不同位次，最先遇到位次最小者定为最低系列CH3CHCH2CH2CH2CH2CH—CHCH2CH3CH3

CH3CH3123456789102,7,8-三甲基癸烷3,4,9-三甲基癸烷2025/4/5

Ifyoucannamethis,

youcannameanything!123456

7

894-Isopropyl-2,6,6-trimethylnonane2025/4/5

ThisShouldBeFun

123

1234567895-(1-Ethyl-1-methylpropyl)-5-propylnonane2025/4/5

GoodLuck!7-(1,1-Dimethylbutyl)-3-ethyl-7-methyldodecane2025/4/5碳原子的类型2025/4/5DegreeofSubstitution

2025/4/5DegreeofSubstitution

1。1°

1°3°2°3°2°4°1°

1°3°2°

1°2°1°

2025/4/5

第三节烷烃的构型构型（Constitution）

具有一定构造的分子中原子在空间的排列状况2025/4/5

TetrahedralGeometry

Kekulé模型

2025/4/5Kekulé模型2025/4/5丁烷的斯陶特模型2025/4/52025/4/5第四节烷烃的构象

Conformation：一定构型的分子通过单键旋转，形成各原子或原子团的空间排布Differentarrangementsofatomswithinamoleculethatcanbeconvertedintooneanothermerelybyrotationaboutsinglebonds.2025/4/5一.乙烷的构象

(

EthaneStaggeredConformation)SideViewEndView交叉式构象

2025/4/5

Ethane

(eclipsedconformation)SideViewEndView重叠式构象2025/4/52025/4/5伞式锯架式Newman式

交叉式构象重叠式构象2025/4/5C-H键长C-C键长键角两面角两氢相距110.7pm154pm109.3o60o250pm110.7pm154pm109.3o0o229pm250pm>240pm>229pmE重叠>E交叉

E=12.1KJmol-12025/4/5乙烷构象势能关系图非键连相互作用不直接相连的原子间排斥力转动能垒分子由稳定构象转为不稳定构象所必须的最低能量（25°,转速1011次/秒）

扭转张力

非稳定构象具有恢复成稳定构象的力量2025/4/5

乙烷衍生物的构象分布

对位交叉1，2-二氯乙烷70%1，2-二溴乙烷84%-91%1，2-二苯乙烷>90%2025/4/5三、丁烷的构象2025/4/52025/4/52025/4/5对位交叉邻位交叉部分重叠全重叠稳定性：对位交叉(aP)﹥邻位交叉(SC)﹥部分重叠(aC)﹥全重叠(SP)2025/4/515%15%70%正丁烷的构象分布2025/4/5丙烷的构象交叉式重叠式

E=13.3KJmol-12025/4/5高级烷烃2025/4/5第五节烷烃的物理性质≤C4

gasC5

C16

liquid≥C17

solid2025/4/5正烷烃的Bp随C数的增多而升高正烷烃的Bp高于它的异构体b.p.CH3(CH2)2CH3-0.5(CH3)2CHCH3-10.2CH3(CH2)3CH336.1(CH3)2CHCH2CH327.9C(CH3)49.5分子间范德华力越大，Bp越高2025/4/5（1）随Mr增大而增大（2）偶数碳烷烃比奇数碳烷烃的Mp升高值大（3）叉链增多，Mp下降奇数碳偶数碳分子间的作用力晶格堆积的密集度熔点2025/4/5m.p.(CH3)2CCH2CH3-159.9CH3(CH2)3CH3-129.7(CH3)4C-16.6溶解度

likedissolveslike2025/4/5

第六节烷烃的化学性质

一.氧化

烷烃氧化成含氧衍生物：醇、醛、羧酸2025/4/5二.热裂

在高温和无氧下键断裂

2025/4/5

三、卤代反应

2025/4/52025/4/5第七节烷烃卤代反应历程

Reaction

mechanism一、甲烷的卤代历程

Experimental1.黑暗下不加热，无反应2.光照下反应3.氧气延缓反应的发生

2025/4/5自由基

可能结构（1）刚性角锥体（2）迅速翻转的角锥体（3）平面型2025/4/5自由基的产生热均裂辐射均裂单电子转移的氧化还原光H2O2+Fe2+HO•+HO-+Fe3+RCOO-RCOO•-e-电解2025/4/52025/4/5过渡态(TransitionState,T.S)理论特点:（1）旧键未完全断开，新键未完全形成（2）能量高（3）极不稳定，不能分离得到=2025/4/52025/4/5甲烷的氯代机理链引发链增长链终止

H=7.5KJ/molEa=16.7KJ/mol

H=-112.9KJ/molEa=8.3KJ/mol2025/4/5Hammond假设：过渡态与能量相近的分子的结构相近似2025/4/5

X+CH3-H

CH3+H-XFClBrI439.3568.2431.8366.1298.3-128.9+7.5+73.2+141

HEa(KJ/mol)

+4.2+16.7+75.3>+141总反应热(KJ/moL)

F(-426.8)Cl(-104.6)Br(-30.96)I(53.97)1.氟代难以控制2.碘代一般不用3.氯代比溴代快5万倍甲烷卤代反应的比较2025/4/5相对反应活性

F2>Cl2>Br2>I22025/4/5氯代选择性V:V=28/6:72/4=1:4

1oH2oH1oHV

:V=63/9:37/1=1:5.3

3oH

V:V:V=1:4:5.31o