当前位置:首页 >> 学科竞赛 >>

第十讲 烃(第一部分 脂肪烃)


我爱奥赛网第二届 化学奥赛网络夏令营

主 讲 杨 德 生

课外作业:
1、β衰变为核素的一种基本类型,主要是:
1 0

n→
141

1 1

P+

0 ?1

0 e+ 0 v ( 0 0 v代表中

微子)

(1)元素 56 A经三次β衰变成元素B的一种核素,试写出 衰变的反应式。 141 A→ 141 B+3 0 e+ 0 v
56 59
?1

0

(2)在衰变过程中有一元素能以+4价离子存在于水溶液中, 且具有强氧化性,还原产物为+3价离子。其+4价离子的硝 酸盐和硝酸铵可按1︰2形成一种复盐,它常作为分析中的一 种基准物质,写出该复盐的化学式。

(NH4)2Ce(NO3)6
(3)该复盐常用来测定某样品中Fe2+的含量,请写出滴定反 应的化学方程式。 4+ 2+ 3+ 3+

Ce

+Fe

=Ce

+Fe

我爱奥赛网第二届 化学奥赛网络夏令营

第 十 讲 烃

[大纲解读]
初赛基本要求

? 15. 有机化学。有机化合物基本类型——烷、烯、炔、环烃、芳香烃、卤代 烃、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物、磺酸的系统命 名、基本性质及相互转化。异构现象。C=C加成。马可尼科夫规则。C=O加 成。取代反应。芳环香烃取代反应及定位规则。芳香烃侧链的取代反应和氧 化反应。碳链增长与缩短的基本反应。分子的手性及不对称碳原子的R、S构 型判断。糖、脂肪、蛋白质的基本概念、通式和典型物质、基本性质、结构 特征以及结构表达式。 ? 16. 天然高分子与合成高分子化学初步知识。(单体、主要合成反应、主要类 别、基本性质、主要应用)。 ? 决赛基本要求 ? 12. 有机化学描述性知识达到国际竞赛大纲三级水平(不要求不对称合成,不 要求外消旋体拆分)。 ? 13. 氨基酸、多肽与蛋白质的基本概念。DNA与RNA。 ? 14. 糖的基本概念。葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖。糖苷。纤维素与淀粉。 ? 15. 简单有机化合物的系统命名。 ? 16. 有机立体化学基本概念。构型与构象。顺反异构(trans-、cis-和Z-、E构型)。手性异构。endo-和exo-。D,L构型。 ? 17. 利用无机和有机的基本反应对简单化合物的鉴定和结构推断。 ? 18. 有机制备与有机合成的基本操作。

[考题回顾]
1、(2003初赛 第11题) 某烯烃混合物的摩尔分数为 十八碳-3,6,9-三烯 9%, 十八碳-3,6-二烯 57%,十八碳-3-烯 34% (1) 烯烃与过氧乙酸可发生环氧化反应,请以十八碳-3,6,9-三烯 为例,写出化学反应方程式。 C2H5-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-C8H17 + 3CH3COOOH = C2H5-CH-CH-CH2-CH-CH-CH2-CH-CH-C8H17 + 3CH3COOH O O O (2) 若所有的双键均被环氧化,计算1摩尔该混合烯烃需要多少 摩尔过氧乙酸。 1摩尔十八碳三烯环氧化需3摩尔过氧乙酸; 1摩尔十八碳二烯环氧化需2摩尔过氧乙酸; 1摩尔十八烯环氧化需1摩尔过氧乙酸, 因此,1摩尔混合烯完全过氧化需过氧乙酸: 0.09X3 +0.57X2 +0.34X1 = 1.75 mol

(3) 若上述混合烯烃中只有部分不饱和键环氧化,请设计一 个实验方案,用酸碱滴定法测定分离后产物的环氧化程度: 简述实验方案; 写出相关的反应方程式和计算环氧化程度(%)的通式。 实验方案: 用已知过量的氯化氢(n/mol)与环氧化并经分离 后的混合烯烃反应,反应完成后,用已知浓度的氢氧化钠标准 溶液(c/mol· L-1)滴定反应剩余的酸,记录滴定终点氢氧化钠 溶液的体积(V/mL)。 相关方程式: R-CH-CH-R’ + HCl = R-CH-CH-R’ O HO Cl NaOH + HCl = NaCl + H2O 计算式: 环氧化程度(%) = [(n-cV/1000)/1.75]X100% 设x,y,z分别为三烯、二烯和单烯的摩尔分数,则计算通式为: 环氧化程度(%)=[(n-cV/1000)/(3x+2y+z)]X100%

? 2、(2006年全初第10题) 以氯苯为起始原料, 用最佳方法合成1-溴-3-氯苯(限用具有高产率的 各反应,标明合成的各个步骤)。
Cl
HNO3/H2SO4

Cl
Fe + HCl

Cl

Cl

Ac 2O

Cl
Br2/FeBr3

NO2
浓 HCl OH
-

NH 2

Cl

NHAc

NaNO2/HCl

Br Cl NHAc
H3PO2

Br Cl NH 2

< 5 oC

Br N 2 Cl
-

Br

? (用C2H5OH代替H3PO2得分相同)

知 识 精 讲

第一部分 脂肪烃 第二部分 芳香烃
第三部分 对映异构

第十讲 烃

第一部分 脂肪烃

一、有机化学的基础理论
(一)基本理论: ①价键理论(简称V.B法) ②轨道杂化理论 ③共振论 ④分子轨道理论(简称M.O法) 其中, 轨道杂化理论和共振论是价键理论的发展和延伸.

1. 价键理论 成键电子的运动定域于成键原子之间. 一个原子 有几个未成对电子, 就可与几个自旋相反的电子 配对,其原子轨道相互重叠成键. 重叠的部分越大, 体系能量降低越多,所形成的共价键越牢固. 一个 原子的化合价就是这个原子的未成对电子数. 共价键的饱和性 共价键的方向性 : 只有两个原子轨道以某一方 向接近,相互间有最大重叠时,才能形成稳定的共 价键. (各原子轨道形状: S:球形 P:反八字形)

2. 分子轨道理论 1932年 (美)密立根和(德)洪特提出 成键电子的运动并不局限于成键原子之间 ,而是在 整个分子的区域内,即在整个分子体系的三维空间内,都 有一定的分布概率 ,成键电子的运动是离域的. 分子轨道包括: 成键轨道、反键轨道
(能量由低到高)

分子轨道理论的电子离域观点,对价电子在分子中 运动形态的描述更为确切 ,并能很好地解释共轭分子的 特性,但除共轭分子外,其它分子中电子离域的程度很小, 仍可以方便地采用价键理论(包括轨道杂化理论和共振 论)解释有机物的结构.

3.轨道杂化理论 1931年 Pauling 和 Slater 提出 1 1 2 碳原子的外层电子构型为 2s 2px 2py , 未成对电子数为2 在有机物中碳原子的化合价为什么不是2价而是4价? 轨道杂化理论认为, 在形成分子的瞬间, 碳原子首先从基 态吸收能量, 经电子跃迁到激发态:
跃迁 2px 2py 2pz 2s 基态碳原子 2s 激发态碳原子 2px 2py 2pz

此激发态碳原子还要进一步发生轨道杂化—混合再平均 分配,也就是由激发态的2s轨道和2p轨道以不同的组合方式 相互作用形成杂化轨道. 有机碳原子的杂化轨道,通常有以下三种:

(1)sp3杂化轨道
2px 2py 2pz 杂化 sp3杂化态

2s
激发态碳原子

? sp3杂化轨道的形状: 简化为: ? 四个sp3杂化轨道在空间的排列方式: 正四面体形 四个sp3杂化轨道分别指向以碳原子为中心的正四 面体的四个顶点, 相互成 109.5°角. ? sp3杂化轨道用于形成单键 (含1个σ键). 例: 甲烷 CH4 的结构 σ键: 两个原子轨道沿键轴方向头对头地重叠所构成的 共价键. σ键的形状呈圆柱形沿键轴对称分布,可沿 键轴自由旋转.

(2)sp2杂化轨道
杂化 2px 2py 2pz sp2杂化态 2pz

2s
激发态碳原子

? sp2杂化轨道的形状: 与sp3相似 ? 三个sp2杂化轨道在空间的分布: 平面三角形 三个sp2杂化轨道的对称轴处于以碳原子为中心的同一平面内, 相互成 120°角. 另一个未参加杂化的2p轨道垂直于此平面. ? sp2杂化轨道一般用于形成双键(包括1个σ键和1个π键). 例: 乙烯 CH2=CH2的结构 π键: 两个相互平行的未参加杂化的2p轨道肩并肩地重叠所构成 的共价键. π键重叠程度较小,没有σ键稳定,键能较小,同时,组成π 键的任一原子不能绕键轴自由旋转.

(3)sp杂化轨道
杂化 2px 2py 2pz sp杂化态 2py 2pz

2s
激发态碳原子

? sp杂化轨道的形状: 与sp3和sp2相似 ? 两个sp杂化轨道在空间的分布: 直线形 两个sp杂化轨道的对称轴处于以碳原子为中心的同一 直线上,相互成 180°角. 另两个未参加杂化的2p轨道相 互垂直,并垂直于此直线. ? sp杂化轨道一般用于形成叁键(包括1个σ键和2个π键). 例: 乙炔 CH≡CH 的结构 杂化轨道: 在形成共价键的过程中,同一个原子中参与成键 的几个能量相近的原子轨道重新组合,重新分配能量和空 间方向,组成数目相等的成键能力更强的新的原子轨道.

4.共振论

1930年 Pauling提出 许多分子或离子的结构应采用两个或更多个Lewis 结构式来描述. 一个分子或离子的真实结构是共振于这 些可能的结构之间的,是这些不同的可能结构的共振杂 化体. 每一种可能的Lewis式叫做极限结构式或共振结构 式. 例如, CO32﹣: O:ˉ O:ˉ O O=C ˉ:O-C ˉ:O-C O:ˉ O O:ˉ ? 不同极限结构式如何通过价电子转移而相互转变?
仅涉及π电子对和未共用电子对(孤对电子)

? 评价不同极限结构式的相对重要性(贡献)的经验规律 ? 应用共振论可以解释具有离域共轭体系的分子,例如苯、 1,3–丁二烯, 弥补了价键理论定域概念的局限性.

(二)分子结构
应包括: 分子的构造、构型和 构象 式. 构型: 是指组成分子的原子或基团的固有空间排列, 构型 的改变必须靠化学键的断裂和新的化学键的形成. 构象: 是指组成分子的原子或基团的相对空间排列, 构象 的改变不是靠化学键的断裂和新的化学键的形成, 而是靠化学键(主要是 C–C单键)的转动, 其构象又 可因化学键的转动而复原. 构型和构象都是有机物分子的立体化学状态, 是在分子 构造相同时, 组成分子的原子或基团的空间排列状态.

? 构造: 是指组成分子的原子或基团的相互连接次序和方

?

?

?

(三)有机化学反应
1 有机化学反应类型
1. 自由基反应
均裂

A:B A· + · B 自由基(或游离基) 自由基: 带有未成对电子的原子或基团. 自由基反应: 由自由基引起的反应. 2. 离子型反应
异裂

A:B A+ + :B– 离子 离子型反应: 由离子引起的反应.
3. 协同反应: 在反应过程中共价键的断裂和形成是通过 环状的过渡态同时进行的, 没有自由基或离子等活性 中间体产生.

2 有机化学反应中的酸碱概念
1. 一般所称的酸碱是指布朗斯特定义的酸碱: 酸: 凡是能给出(提供)质子(H+)的物质. 例如 CH3COOH 碱: 凡是能接受(结合)质子(H+)的物质. 例如 CH3COOˉ 酸性(或碱性): 是指它们给出(或接受)质子的能力.

2. 路易斯(lewis)定义的酸碱:
lewis酸: 凡是能接受外来电子对的物质. 如 H+、FeCl3 一般具有空轨道. lewis酸又称为亲电试剂.

lewis碱: 凡是能给出电子对的物质. 如 一般具有未共用电子对(孤对电子). lewis碱又称为亲核试剂.

‥ – OH 、NH3



二、 烷烃

分子中仅含有碳、氢二种元素的有机化合物叫做烃。 烃的分类 CH CH CH CH CH 饱和烃
3 2 2 2

3

开链烃 不饱和烃

烯烃 炔烃 二烯烃

CH3 CH2 CH2 CH3

CH3 CH
H2C CH

CH CH3
CH CH2


脂环烃

饱和脂环烃
不饱和脂环烃 碳环烃 单环芳烃 芳香烃 稠环芳烃 非苯芳烃
S

(一)概述
1、碳原子和氢原子的类型
根据某一个碳原子上所连的碳原子的数目可将碳原子分为伯、 仲、叔、季四类,分别用1°、2°、3°、4°表示,连在伯、仲、 叔碳原子上的氢分别称为伯氢、仲氢和叔氢。 伯氢
CH3

仲氢
CH3 CH2 CH

叔氢
CH3 C CH3 CH3

伯碳

仲碳 叔碳

季碳

2、烷基

烷烃去掉一个氢原子后所剩下的部分叫烷基,用R(Radical) 表示。有机物中常见的烷基有:
CH3

甲基(methyl) 正丙基(n-propyl)

CH 3CH 2

乙基(ethyl)

CH3CH2CH2

H3C H3C

CH

异丙基(iso-propyl)

CH3 CH 2 CH CH 2
CH3 CH3 CH CH 2

正丁基(normalbutyl or n-butyl)
CH3 CH3 CH 2 CH
CH3 CH3 C CH3

仲(另)丁基(secondarybutyl) 异丁基(isobutyl) 叔丁基(tertiarybutyl)

(二)烷烃的命名
1、普通命名法

普通命名法又叫习惯命名法,它仅适用于结构比较简单的烷烃, 其命名原则有以下两点: ①根据分子中的碳原子数目称为“某烷”,10个碳以下的烷烃分别 用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,10个碳以上的 烷烃用中文数字十一、十二、十三等表示,例: CH3-CH2-CH3 丙烷 CH3-(CH2)10-CH3 十二烷

②直链烷烃,在命名时,前面加“正”或“n”,第二个碳上有一个 甲基的,命名时前面加“异”或“iso”,第二个碳上有二个甲基的, 命名时前面加“新”或“neo”,例: CH
CH3 CH2 CH2 CH2 CH3
CH3 CH 2 CH3 CH CH3
3

CH3 C CH3 CH3

正戊烷或n-戊烷

异戊烷或iso-戊烷

新戊烷或neo-戊烷

2、衍生物命名法

对直链烷烃与普通命名法相同,对支链烷烃,则以甲烷为母体, 将支链看作取代基,如有多个支链,则取连有最多支链的碳为甲基 碳原子,命名时取代基的排列次序由小到大。
CH3 CH3 CH CH3
CH3 CH3 CH3 CH C CH 2 CH3 CH3

三甲基甲烷

二甲基乙基异丙基甲烷

3、系统命名法
1892年由欧洲9国的34位化学家组成的国际化学联合会IUC (International Union of Chemistry)在日内瓦制定了一个命名法称 为日内瓦命名法。1947年国际纯粹理论与应用化学联合会IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry)在日内瓦命名 法的基础上加以修订形成了IUPAC命名法,系统命名法就是根据 IUPAC的规定结合我国文字特点而制定的,其基本原则为:

①选择最长的碳链为主链,将支链看作取代基,根据主链碳 原子的数目称为“某烷”; ②从靠近支链的一端开始编号,用与取代基相连的主链碳原 子的编号代表取代基的位置,并用阿拉伯数字标出,取代基与其 位号之间用一半字线“-”隔开; ③如有几个不同的取代基,则按由简到繁的顺序排列,相同 的取代基可以合并,并用中文数字标出其数目; ④若有二种或多种编号可能时,应使取代基的位次和保持较 小,若有二条或多条同等长度的最长碳链,则应取取代基最多的 最长碳链为主链。 1
CH3

CH3 CH

2

CH 2 CH

4

3

CH 2

CH3

CH3

5 CH 2 CH 2 CH 8 6 7 CH 3

2,7-二甲基-4-乙基辛烷

(三)烷烃的结构与构象
1、烷烃分子几何形象的表示方法
根据经典结构理论,CH2Cl2应有二种结构:
Cl H C H Cl Cl H C Cl H

1874年荷兰化学家范特霍夫(J. H. Van’t Hoff )和法国化学 家勒贝尔(J. A. Lebel)提出了碳的正四面体学说,他们认为:碳原 子位于正四面体的中心,其四个价键指向四面体的四个顶点,其键 角为109?28?,后人根据范氏正四面体学说,规定了用书面表达和 用模型表示有机分子立体结构的方法。

(1)书面表示法 用实线表示在纸平面上的化学键,用虚楔形 线表示在纸平面下方的化学键,用实楔形线表示在 纸平面上方的化学键。
H C H H H

(2)模型表示法 ①棒球模型又叫凯库勒模型(Kekulé 模型) ②比例模型又叫斯陶特模型(Stuart模型)

2、烷烃的构象
构象:由于围绕单键(C-C)旋转所可能引起的分子内基团 在空间排列成多种不同形式,这种不同的形式称为构象。
(1)乙烷的构象 理论上讲,乙烷的构象有无数种,但其典型构象只有二种,即 交叉式构象和重叠式构象。 ①交叉式构象:以C-C键为轴,一个甲基上的C-H键与另一个甲基 上二个C-H键夹角的平分线重合的构象称为乙烷的交叉式构象。 ②重叠式构象:以C-C键为轴,二个甲基上的三个C-H键完全重合 的构象称为乙烷的重叠式构象。

H H H H H H
交叉式构象
H H H H

H H

重叠式构象

这种表示乙烷构象的方法称为锯架式表示法,常用的还有一 种纽曼投影式表示法:用一圆圈代表距眼睛较远碳原子,用圆圈 上的三条短线表示较远碳上的三个C-H键,用圆心表示距眼睛较近 的碳原子,用三等分圆周的延长线表示较近碳原子上的三个C-H键, 则乙烷的纽曼投影式为:
HH
H H

重叠式构象
H H H H
H H

H

交叉式构象
H

乙烷的二种典型构象,交叉式构象较稳定,为占优势构象。

(2)丁烷的构象
丁烷的构象比较复杂,绕C1-C2、C2-C3、C3-C4均可产生构 象,但绕C1-C2和C3-C4所产生的构象与乙烷相似,下面我仅讨论 绕C2-C3旋转所引起的构象异构。若将甲基视为一个基团,则丁烷 的构象与乙烷相似,但其典型构象有四种:
CH3 H H CH3 H H

CH 3

H CH 3 H

CH 3 H H H CH 3 H

H3C CH 3 H H H H

H H

对位交叉式

部分重叠式

邻位交叉式

全重叠式

对位交叉式构象较稳定,为占优势构象。以上四种典型构象, 它们的稳定性大小顺序为:

对位交叉式﹥邻位交叉式﹥部分重叠式﹥全重叠式

(四)烷烃的物理性质
1、状态
C1-C4的烷烃为气态,C5-C16为液态,>C17的为低熔点固体。

2、沸点
有机物的沸点主 要取决于分子间的作用力。一般来讲,烷烃 的分子量越大,其沸点越高,分子量相同的异构体,其支链越多, 沸点越低。

3、熔点

烷烃的熔点除与分子量有关外,还与其对称性有关,

一般来讲,其分子量越大,对称性越高,其熔点越高。含偶数碳的 烷烃,其熔点比奇数碳烷烃熔点升高要多一些。

4、比重 5、溶解度

烷烃的比重都小于1,随分子量增加,比重增大。 烷烃难溶于水,易溶于非极性溶剂。

(五)烷烃的化学性质
1、氧化反应
CH4

O2

CO2

H2O

Q

当一体积甲烷与二体积氧或10体积空气混合后遇明火可发生剧 烈氧化而发生爆炸。

2、卤代反应及其历程
取代反应:烷烃分子中的氢原子被其它元素的原子或基团所取 代的反应叫取代反应。若烷烃中的氢原子被卤原子取代,则称之为 卤代反应。
CH4 Cl 2 CH3Cl CH2Cl 2 CHCl 3 CCl 4

反应历程:从反应物到产物所经历的过程称为反应历程。反应 历程一般由实验结果来推测。
室温,避光 紫外线照射 不反应 反应很快且放热

CH4

Cl 2

加热
0.1%Pb(Et)4

反应很快且放热
反应很快且放热

烷烃的卤代反应历程是自由基反应,它经历了以下三个阶段: ①链引发:Cl-Cl键在光照、加热或自由基引发剂作用下发生 均裂,生成二个氯自由基

Cl

Cl

h?

Cl

Cl

②链增长:生成的氯自由基立即与甲烷分子发生反应生成甲基 自由基和氯化氢,甲基自由基继续与Cl2反应生成氯甲烷和氯自由基, 氯甲烷再与氯自由基反应………一直生成四氯化碳。
Cl
CH 3

CH4
Cl Cl

CH3
CH 3Cl

HCl

Cl
HCl

CH3Cl

Cl
Cl Cl

CH2Cl

CH2Cl

CH2Cl 2

Cl
HCl

CH 2Cl 2
CCl 3

Cl
Cl Cl

CHCl 2
CCl 4

……… ……… ……… ………

Cl

③链终止:自由基反应不会无休止的进行下去,自由基之间也可以结 合形成稳定的化合物而使反应终止。

Cl
CH 3

Cl
CH 3

Cl 2
CH3 CH3

Cl
CH3

CH 3

CH 3Cl

CH2Cl

CH3 CH2Cl

三、烯烃

分子中含有C=C双键的烃称为烯烃,单烯烃的通式为CnH2n。

(一)烯烃的结构
碳原子形成烯烃时,以sp2杂化成键。
2s 2p
2s 2p

sp2
?键

p

碳原子以sp2杂化后形成三个sp2杂化轨道和一个未杂化的p轨道。
p

sp

2

sp2 C sp 2

H C H C

H H

H

H

C
H

C
H

碳原子的sp2杂化

乙烯分子中的? 键

乙烯分子中的? 键

可以看出:乙烯的双键是由一个?键和一个?键形成的。

(二)烯烃的异构现象与命名

1、异构现象
(1)结构异构 由碳链不同所产生的异构称为结构异构(构造异构),烯的结 构异构主要是碳架异构和位置异构。
CH3 CH
CH3 CH

CH CH3
CH CH3



CH2

CH3 C CH3

碳架异构 位置异构

与 CH2 CH CH2 CH3

(2)顺反异构 顺反异构又称几何异构,它是由于双键结构中所连的原子(团) 自由旋转受阻,使得结合于双键的二个原子(团)在空间的向位 产生构型上的差异而引起的一种异构现象,例:
H C H3 C C CH3 H3C H H C C H CH3

2、命名
(1)结构异构体的命名
①衍生物命名法:以乙烯为母体,将连在双键上的基团看作取 CH3 代基。 H C CH CH3
2

CH3 CH CH CH3

不对称甲基乙基乙烯 ②系统命名法:选择包括不饱和键在内的最长碳链为主链,编
CH3 CH3 CH2 CH CH CH CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 C CH CH CH2 CH3

甲基乙烯

对称二甲基乙烯

CH2 C

CH2 CH3

号时从靠近双键的一端开始,命名时用阿拉伯数字标出双键的位置。 2-甲基-3-己烯 2-甲基-4-乙基-2-己烯

注意以下几个基团的名字:
CH2 CH
CH3 CH CH
CH2 CH CH 2

乙烯基

丙烯基

烯丙基

(2)顺反异构体的命名
①顺反命名法:只有构成双键的同一个碳原子上连有不同的原子 (团)时才有顺反异构,但不同的双键碳原子上可以连有相同的 基团。若双键二个碳原子上连有相同的基团并在同侧,则其为顺

式,反之则为反式。
H C H3C C H CH3
H C H3 C C CH3 H

H C H3C C

CH2 CH3 H

顺-2-丁烯

反-2-丁烯

反-2-戊烯

②Z、E命名法:首先比较双键碳原子上所连原子(团)的优先次 序,若较优原子(团)在同侧,则其构型为Z,反之其构型为E。
例:若a>b(a优先于b),d>e(d优先于e),则下列顺反异构体 的构型分别为:
a C b C e d
a C b C d e

Z-

E-

英戈尔(C. K. Ingold)-凯恩(R. S. Cahn)-普雷洛格(V. Prelog)优 先次序规则:

——原子序数不同的原子,按原子序数大小排列,原子序数大 的排在前面,孤对电子在最后。常见有机物中原子的优先次序如下: I>Br>Cl>S>F>O>N>C>H>孤对电子 ——若基团中与双键直接相连的原子的优先次序相同,再比较 基团中第二个原子的优先次序,如仍相同,再比较 第三个……例:
CH3 CH3 C CH3
优先于

H CH3 C CH3

叔丁基C(C、C、C),异丙基C(C、C、H) CH3

CH2 CH2 CH CH3
-C(CHH),C(CHH),C(CCH)

优先于

CH2 CH2 CH2 CH3
-C(CHH),C(CHH),C(CHH)

——当基团中有不饱和键时,可以看作一个原子二次与另一 个原子结合,例:

C CH CH2
相当于

C
C O
相当于

O C

C O

C N 相当于

CH CH2 N C C N N C
CH2 CH3

C CH 相当于

C C C C H C C
CH2 CH3

根据以上原则,确定下列化合物的构型:
H2C CH

H CH3 C C

C C CH3 CH2 CH3

Z-

E-

H

顺、反与Z、E命名法是二种不同的标记顺反异构体的方法, 二者没有必然联系,一个化合物用Z、E标记法标记时其构型为Z, 当用顺反标记法标记时,其构型可能为顺式也可能为反式。
H3C C C H H CH3

H3C

CH3 C C

顺-,ZH

顺-,ECl

(三)烯烃的物理性质
构型不同的顺反异构体,其熔 沸点不同。
H3C C C H CH3 H

H3C C C H

CH 3 H

?=0 b.p=0.9℃ m.p=-105 ℃

?=0.33 b.p=3.9℃ m.p=-139 ℃

(四)烯烃的化学性质
1、加成反应
烯烃分子中?键断裂,二个一价原子(团)加到双键碳原子上 形成饱和化合物,这类反应称加成反应。 (1)加卤素
H2C CH R X2 X CH2 CH X R

X=Cl, Br

(2)加卤化氢
X H2C CH2 HX H CH2 CH2

当HX不同时,其加成反应的难易次序为:HI > HBr > HCl,其主 要原因是HI分子中I原子半径大,变形性强,其可极化性也大。
X H2C CH CH3 HX CH3 CH CH3 CH3 CH 2 CH 2 X

1886年俄国化学家马尔科夫尼可夫(Markovnikov)通过对 大量不对称烯烃的不对称加成反应进行研究,得出了一条经验规 则:卤化氢与不对称烯烃加成时,氢原子总是加到含氢较多的双 键碳原子上,这个规则称为马氏规则。
H3C C CH H3C CH3 HBr H3C H3C Br C CH2 CH3

(3)加硫酸 烯烃与冷浓硫酸作用生成硫酸酯,不对称烯烃与浓硫酸加成 遵守马氏规则。
H2C CH2 H2SO4
H2SO 4

(CH3CH2)HSO 4

硫酸氢乙酯

H3C CH CH2

H3C CH OSO 3H H3C

硫酸氢酯水解后得到醇
(CH3CH2)HSO 4 H2 O CH3 CH2 OH H2SO 4

(4)加水

在酸催化作用下,烯烃可与水发生加成反应生成醇,不对称 烯烃与水加成也遵守马氏规则。
H2C CH2 H2O H CH3 CH2 OH

R CH CH2

H2O

H

OH R CH CH3

(5)加氢 烯烃在Ni、Pd、Pt等催化剂作用下,可与氢发生加成生成烷 烃,这个反应又称为催化加氢。
CH3 CH CH CH3
Pt

H2

CH3 CH2 CH2 CH3

2、氧化反应
(1)烯烃被高锰酸钾氧化 在缓和条件下,烯烃被氧化时只断裂?键,但在较强烈的条件 下, ?键也会断裂。
OH R CH CH2 KMnO 4 碱性或中性 R CH OH CH2

R CH CH CH3
R C CH

R'
R'

KMnO 4
KMnO 4

H+
H+

RCOOH O
R C CH3

R'COOH
R'COOH

(2)烯烃被臭氧氧化

烯烃被臭氧氧时,根据氧化条件和烯烃的结构不同,可得 到不同的产物。
H3C CH CH2 O O3 H3C CH 2 O
H 2O 2

CH2 O

O H3C CH2 CH2 O O

CH3 COOH

CO2

H2 O

Zn/H 2O

HCOOH
CH3 CHO
H3C H3C H3C H3C C O

HCHO
CH3 COOH CH3 CHO

H 2O 2

H3C H3C C CH CH3 O3
Zn/H 2O

C O

H3C H3C C C

CH2 CH3 CH3 O3

H 2O 2
Zn/H 2O

H3C H3C

C O

O C

CH2CH3 CH3

3、聚合反应
烯烃的聚合反应是烯烃自身加成生成大分子,参与聚合的单 个分子称为单体,其产物称为聚合物。
Cl n H2C CH Cl H2C CH n

(五)亲电加成反应的历程
1、实验结果
乙烯与Br2/CCl4在干燥条件下不反应,若加进一滴水或其它极 性物质,则可顺利进行,若在NaCl、NaNO3等介质中进行,其产 物除1,2-二溴乙烷外,还有BrCH2CH2Cl、BrCH2CH2ONO2等副产物。
NaCl

Br CH2 CH2 Br Br CH2 CH2 Br

Br CH2 CH2 Cl Br CH2 CH2 ONO 2

H2C CH2

Br 2

NaNO 3

2、反应历程
根据实验结果,可以推测:该加成反应并不是?键断裂后二 个溴原子同时加到双键碳原子上,而是分步进行的。 CH2 CH2 ?+ ?CH Br
CH2 Br Br CH2 Br Br

CH2

Br

Br CH Br CH2 Cl ONO 2

Br CH2 CH2 Br
Br CH2 CH2 Cl Br CH2 CH2 ONO 2

像Br+这些带有正电荷的试剂称为亲电试剂,烯烃的加成反应是 由带正电荷的亲电试齐进攻所引起,因此称为亲电加成反应。

3、正碳离子
含有一个三价碳原子和带有一个正电荷的离子叫正碳离子。正碳 离子是亲电加成反应的中间体,常见的正碳离子一般有以下四类:
CH3 H3C C CH3

CH3 H3C CH

H3C CH2

CH3

叔丁基正碳离子3° 异丙基正碳离子2° 乙基正碳离子1° 甲基正碳离子

正碳离子的中心碳原子为sp2杂化,还有一个未参与杂化的p轨 道,p轨道缺电子而带正电荷。以乙基正碳离子为例其结构如下:
H H C H
sp
2 2

sp

C sp2 H

H

物理学证明:一个带电体系的稳定性随其所带电荷分散程度 的增大而增加。甲基为斥电子基团,可使中心碳原子的电荷分散, 因此几种正碳离子的稳定性大小为: 3°> 2°> 1°> CH3+

4、马氏规则的理论解释

(1)诱导效应 在极性共价键中,电负性较大的原子具有吸电子能力,导致 其周围的原子的电负性也随之发生改变,从而影响价键的极性。 ??? + ?? + ??+

Cl

这种由于分子中电负性不同的原子(团)的相互影响,导致各 原子间的成键电子云向着一个方向转移而使分子发生极性的现象称 为诱导效应,用I来表示。-I表示吸电子诱导效应,+I表示斥电子诱 导效应。

C

C

C

诱导效应是分子本身固有的,是一种永久性的效应,诱导效应 的结果:共用电子对并不是完全转移到另一个原子上,只是成键原 子间的电子云密度发生了变化,即键的极性改变。 诱导效应的强弱取决于原子的电负性大小,原子的电负性与氢 原子的差距越大,其诱导效应越强。
诱导效应的特点:①诱导效应沿碳链传递时,随链的增长而迅 速减弱;②诱导效应具有加和性。

Cl Cl Cl CH3 CH2 CHCOOH CH3CHCH2 COOH CH2CH2 CH2 COOH CH3CH2 CH2 COOH

pKa=

2.82

4.41

4.70

4.82

可以看出,由于氯原子吸电子诱导效应的影响,上述几种酸的 酸性依次减弱。
CH3 COOH ClCH2 COOH Cl 2 CH COOH Cl 3 C COOH

pKa= 4.76

2.86

1.36

0.63

随着甲基上氢原子被氯原子取代数量的增加,其酸性增大。 (2)解释马氏规则 ?+

H3C

CH

CH2

?H3C CH CH3

Br H3C CH CH3

H+ Br-

四、炔烃

(一)炔烃的结构
碳原子形成炔烃时以sp杂化成键,成键的键角为180°。

2s

2p

2s

2p

sp

2p

?
H

?

C

?

C

?

?
H

H

H

C

C

乙炔分子中的?键
乙炔分子中的?键

从乙炔的结构可以看出,炔烃中的叁键是由一个?键和二个互 相垂直的?键组成的。

(二)炔烃的异构现象与命名
1、异构现象
炔烃分子没有顺反异构,因叁键上只可能连一个基团,只有 结构异构。
H3C C C CH3



H3C CH2 C CH
CH3

位置异构

H3C CH2 CH2 C CH

与 H3C CH C CH

碳架异构

2、命名
炔烃的命名与烯烃相似,命名时也要用阿拉伯数字标出叁键 的位置。
H3C CH2 C CH
H3C C C CH 3

CH3 H3C CH C C CH2 CH3

1-丁炔

2-丁炔

2-甲基-3-己炔

若分子中同时有双键和叁键,则编号时应使双键和叁键的位 次和保持最小,并以炔为母体;若双键、叁键具有相同的位次, 则给予双键较小的位次,以炔为母体。
CH3 H3C CH C C CH CH2
6 5 4 3 2 1

CH C CH
4 3 2

CH2
1

5-甲基-1-己烯-3-炔 注意下列基团的名字:
HC C

1-丁烯-3-炔(乙烯基乙炔)

H3C C C

乙炔基

丙炔基

HC C CH2 炔丙基

(三)炔烃的化学性质
1、加成反应
(1)催化加氢
HC CH + H2
H3C C C H H CH3
Pt

H2C CH2

Pt

H2

H3C CH3
H2 Na 液氨

H2 Pd PbO CaCO3

H3C C C H

H CH3

H3C C C CH3

顺式烯烃 (2)加卤素
HC CH + Br 2 Br Br CH CH

反式烯烃
Br Br Br CH CH Br

若分子中同时存在 有双键和叁键,则双键优先被加成,这是因 为sp杂化的碳原子对其?电子束缚强,不易与亲电试剂结合。
H2C CH CH2 C CH + Br 2 Br Br CH2 CH CH2 C CH

(3)与卤化氢加成

不对称炔烃与卤化氢加成也遵守马氏规则。
CH3 C CH + HBr Br CH3 C CH2 Br CH3 C CH3 Br

(4)与水加成 在强酸环境中,用汞盐作催化剂,炔烃可与水发生加成反应 生成烯醇,烯醇不稳定,重排成醛(乙 炔)或酮(除乙炔外其它 炔烃)。
CH CH + H2O
HgSO 4 H2SO4

OH CH

CH2

重排

CH3 CHO

H3C C

CH + H2O

OH CH3 C CH2 重排

O H3C C CH3

H3C C C CH3 + H2O

OH O CH3 C CH CH3 重排 H3C C CH2 CH3

2、氧化反应
炔烃被氧化后生成羧酸,若叁键在链端,则得到二氧化碳和水。
H3C CH2 C
H3C C
KMnO 4/ H +
KMnO 4/ H +

CH

H3C CH2 COOH + CO 2 + H2O
CH3 COOH + H3C CH2 COOH

C CH2 CH3

3、金属炔化物的生成
炔烃的叁键碳原子成键时以sp杂化,sp杂化碳原子电负性较 大,当炔键上有氢原子时,该H具有酸性,能够被某些金属离子 所取代而生成金属炔化物。 HC CH + Ag(NH 3)2NO 3 Ag C C Ag ?白
H3C CH2 C CH + Cu(NH 3)2Cl H3C CH2 C CCu ?红

4、聚合反应
与烯烃不同,炔烃聚合一般不生成高聚物,而得到短链或环状物
CuCl NH 4Cl HC CH

2 HC CH

H2C CH C CH

H2C CH C C CH CH2

3 HC CH

五、二烯烃

(一)二烯烃的分类与命名
1、分类
根据烯烃分子中二个双键的相对位置不同,可将二烯烃分为 以下三类: ①隔离二烯烃:二个双键被二个或二个以上单键隔离。
H2C CH CH2 CH CH2

H2C CH CH2 CH2 CH CH CH3

②聚集二烯烃:二个双键连在同一个碳原子上。
H2C C CH2

H3C CH C CH CH3

③共轭二烯烃:二个双键被一个单键隔离。
H2C CH C CH2

H2C CH C CH CH3

2、命名
选择主链时应包括二个双键在内,编号时使双键位次和最小。 命名时分别标出二个双键的位次。
H2C CH C CH2
CH3 H3C CH CH CH CH2 CH CH2 2 4 1 5 7 6
3

1,3-丁二烯
H2C C CH2

6-甲基-1,4-庚二烯
H2C C CH CH2 CH3
CH3

丙二烯
H3C C C H H H C C

1,2-戊二烯

1-甲基-1,3-环己二烯

H CH2 CH3

(2E,4E)-2,4-庚二烯

(二)1,3-丁二烯的结构
1,3-丁二烯分子中单键的键长小于烷烃单键的键长,为 143pm,而双键的键长大于单烯烃中双键的键长,为139pm,即 单、双键的键长出现平均化。
139 143 139
134
154

H2C

CH

CH

CH2

H2C

CH2

H3C

CH3

1

C
2

3

C C
4

C

(三)共轭效应
1、共轭体系与共轭效应
单键、双键交替出现的体系称为共轭体系。在共轭体系中, 由于分子中原子的影响而引起分子内电子云密度平均化的现象称 为共轭效应。 2、离域键与离域能

在乙烯分子中,电子仅在形成?键的二个原子间运动,这种现 象称为定域。
但像1,3-丁二烯这样的共轭分子,其?电子的运动区域并不局 限在C1-C2、C3-C4之间,而是可以在C2-C3之间运动,这种现象称 为电子的离域。 离域键:由于电子离域所形成的大?键。 离域能:由于形成离域键而使分子内能降低的数值。

H2C CH CH CH CH3
H2C CH CH2 CH CH2

?电子离域
?电子不离域

燃烧热为:

226KJ· mol-1
254KJ· mol-1

1,3-戊二烯的离域能为:254-226=28KJ· mol-1

3、共轭效应的特点
(1)共轭体系中所有的碳原子在同一平面上,形成大?键的p轨 道都垂直于这个平面; (2)在共轭体系内,单、双键的键长趋于平均化; (3)当诱导效应沿共轭体系传递时,在共轭链上出现正、负交替 现象; ?+ H2C 4 ??+ ?-

CH
3

CH
2

CH
1

Cl

(4)共轭体系的内能降低,其降低的数值等于离域能。

四、共轭二烯烃的化学性质
1、加成反应
共轭二烯烃也可发生加成反应,但由于其结构的特殊性,其 加成产物有二种。
12加成

Br Br CH2 CH CH CH2
1 2 3 4

H2C CH CH CH2 + Br 2
14加成

?+

??+

?+

?-

Br Br CH2 CH CH CH2 2 3
1 4

H2C
4

CH CH
H2 C CH
3

CH
2

?+

CH2
1

Br

?+

Br

?-

CH2Br
1,2加成



1,4加成 Br-

1,3-丁二烯与溴发生加成反应时,究竟是发生1,2加成还是 1,4加成,取决于反应物的结构、溶剂的性质、反应温度等条件, 一般来讲,低温有利于1,2加成,高温有利于1,4加成。

2、双烯合成——狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应
共轭二烯可以与含有双键的化合物发生1,4加成生成六员环 状化合物,这个反应称为Diels-Alder反应。
HC HC CH2 CH2 HC H2C X CH2 HC HC CH2 CH CH2 X

+

当X为吸电子基团时,该反应很容易进行,利用这个反应可 以来合成特殊结构的六员环状化合物。

H3C

C C

CH2

+
H3C CH2
CH2

HC

CHO

H3C H3C

CHO

H2C

H3C

C C

+
H3C CH2

HC HC

CH3

H3C H3C

CH3 CH3

CH3

CH2

CH 3

+
CH2

C C CH3

CH 3 CH3

? 当亲二烯体的烯键或炔键碳原子上连有吸电子取代基,
共轭二烯烃连有给电子取代基(如 –R)时, 有利于Diels – Alder反应的进行. O O CH3– CH3– + O
20℃


CH3– CH3– O

O↓

O
顺丁烯二酸酐

结晶状固体(或沉淀)

此反应可用于共轭二烯烃的鉴别 Diels–Alder 反应中, 共轭二烯烃必须取 s–顺式的构象, 如果由于某些几何原因, s–反式的构象不能转变为s–顺 式的构象, 则不能发生Diels–Alder 反应.

七、脂环烃

脂环烃:碳干为环状而性质与开链烃相似的烃类。
(一)、 脂环烃的分类

分类
饱和脂环烃-环烷烃 不饱和脂环烃-环烯烃、环炔烃

按官能团

小环(C3、C4) 普通环(C5-C7) 按环大小 中环(C8-C12) 大环(>C12)

小环(C3、C4) 按环大小 普通环(C5-C7) 中环(C8-C12) 大环(>C12) 单环: 如 按环数
CH2 CH2 CH2

环数:使环状化合物 变成开链化合物所需 打破的碳碳键的数目。
(环己烷)

(环丙烷)、

二环:如

(十氢萘)又叫二环[4.4.0]癸烷 多环:二环以上。 如 金刚烷 螺环:共有1个碳 如 稠环:共有2个碳 如十氢萘 桥环:共有2个以上碳原子 如

按环的连接方式

(二)环烷烃的结构与稳定性
自然界存在的环状化合物多为五元环和六元环, 其中 六元环最稳定.

? 对小环(环丙烷、环丁烷)而言, 为了成环, 环上C–C键间
?
的夹角要偏离正常的109.5°, 形成弯曲键, 轨道重叠的 程度较小而不稳定. 此外, 环丙烷相邻C–H键都是全重叠 式构象, 非键原子间的斥力较大. 从环丁烷开始, 成环碳原子不在同一平面上, 轨道重叠的 程度有所增大, 非键原子间的斥力有所降低, 使分子内能 降低, 稳定性提高.

1. 不同环烷烃的稳定性次序: 环丙烷 < 环丁烷 < 环戊烷 < 环己烷 2. 结构上的原因: 环烷烃中成环碳原子均为 sp3杂化

? 环己烷存在最稳定的椅型构象, 环上C–C键间的夹角保 ?

持109.5°, 所有相邻C–H键都处于较稳定的交叉式构象, 环内氢原子之间相距较远, 几乎无张力. 其它环烷烃: 环上C–C键间的夹角虽然能够保持109.5°, 但环内氢原子之间比较拥挤而存在扭转张力和空间张力, 因此不如环己烷稳定.

3. 影响环烷烃稳定性的三种张力:
? 角张力: 由键角偏差引起的张力. ? 扭转张力: 由于环上单键旋转的受阻使构象不易达到内 能最低的交叉式排列, 非键原子或基团发生相互作用而 产生的张力. ? 跨环张力(或称空间张力): 在跨环的原子或基团之间, 相 距小于 van der Waals 半径而产生斥力.

Baeyer张力学说(1885年) 。 SP3 碳原子键角应为109 28’, 任何与此 正常键角的偏差,都会引起分子的张力, 这种张力具有力图恢复正常键角的趋势。 我们把这种张力叫角张力。

角张力示意图
90。 108。 120。

60



角偏差 49。28'

19。28'

1。28'

10。32'

Baeyer张力学说建立在错误假设 (认为环烷烃都是平面结构)的 基础上,只对小环适用。

环丙烷
H C H
105.5

H C H

0.1524nm

C H H
114

环丙烷为张力环,采取重叠式构象,所 以容易破环。此外,环丙烷C-C键为 弯曲键,有点类似于烯烃的?键,可以 发生类似于烯烃的加成反应。

环丁烷和环戊烷的构象

平 面 式

蝴 蝶 式

信 封 式

环己烷(六元环)最稳定,其 次是环戊烷(五元环);大环 都是稳定的;小环中的环丙烷 最不稳定,其次是环丁烷。

环己烷的椅式构象最稳定
理由:
1. 角张力为0 2. 采取邻位交叉式构象,扭转张力最小 3. 1,3-二a键相互作用小。因为H原子 范德华半径小,所以范德华张力为0

直 立 键 『 键 』

H H

0.252nm

H

凡与通过 分子中心 的假象垂 直轴平行 的C—H键

a
H H H

凡与垂 直轴成 。 109 28’ 的C-H 键

H H H H H

H

平 伏 键 『 键 』

e

平伏键

H H H H

直立键

H H

H

H H H H H

转环作用

环己烷衍生物优势构象的判定
1. 环己烷一取代物以取代基处于e-键上的最 稳定 2. 含相同取代基的环己烷多元取代物最稳定 的构象是e-取代基最多的构象 3. 环上有不同取代基时,大的取代基在e-键 上的最稳定

叔 丁 基 环 己 烷

叔 丁 基 环 己 烷

1 3 二 键 相 互 作 用

, 叔 丁 基 环 己 烷
巨大的排斥

a

(三)单环烷烃的同分异构
1 单环烷烃的构造异构
通式: CnH2n , 与单烯烃互为官能团异构. 还可因环的大小和环上取代基的不同而形成构造异构.

2 单环烷烃的顺反异构
环烷烃碳环的C–C单键, 因受环的限制而不能自由旋转, 所以环上两个或两个以上碳原子各连有一个取代基的环 烷烃, 可产生顺反异构体. 例如:
H H3C H CH3 H 3C H H CH3

顺–1,2–二甲基环戊烷

反–1,2–二甲基环戊烷

(四) 环烷烃的构象
1 环戊烷的构象
优势构象是信封型构象

2 环己烷的构象
环己烷的典型构象是椅型构象和船型构象. 常温下二者 可以相互转变, 椅型构象比船型构象能量低(23.5kJ· mol–1), 是最稳定的优势构象, 在平衡混合物中占绝大多数 (99.9﹪). 椅型构象的透视图:

e键 (横键或平伏键) a键 (竖键或直立键)

? 为什么椅型构象最稳定?

?

① 环上C–C键间的夹角均保持109.5°. ② 所有相邻C–H键都处于较稳定的交叉式构象. ③ 环内氢原子之间相距较远, 不产生斥力. 翻环作用: 两种椅型构象的互相转变. 环己烷实际上是以两 种椅型构象互相转化达到动态平衡的形式存在的.
H CH3 ( 较稳定, 约占95﹪) H CH3

? 取代基处于横键较稳定.

3 取代环己烷的构象
取代基若处于竖键, 则存在 1,3–双竖键效应, 分子内能增加而不稳定.

? 当环上有多个取代基时, 通常有较多取代基和较大的取
代基处于横键 是 较稳定的优势构象. 例如, 反–1,4–二甲基环己烷 有两种构象:
CH3 H CH3 H H 3C H H CH3

优势构象

顺–1,4–二甲基环己烷的优势构象? 顺–1–甲基–2–叔丁基环己烷的优势构象? 反–1–甲基–2–叔丁基环己烷的优势构象?

e e a 顺式

a e e e e

H

反式

H

H

H

反式十氢萘比顺式 十氢萘稳定

(五)环烷烃的命名法
按 成环碳原子数 称 环“某”烷. 若环上有支链, 命名时一般以碳环为母体, 支链视作取代 基. 环上碳原子的编号应遵循最低系列原则, 其次是使较 简单的取代基的位次最小. 例: 1,2 – 二甲基 – 3 – 乙基环戊烷 注: 当环上有较复杂的支链时,命名时可将环视作取代基, 以支链为母体.

不饱和环烯烃
1. 从双键碳原子开始编号 2. 使取代基位次尽可能小

CH3 4-甲基环己烯

螺环烃的命名
1. 从小环中与共有碳原子相连的碳原子开始 编号,经过共有碳原子,在由较大环回到 共有碳原子。 2. 尽可能使取代基处在最小的位次 3. 母体名称前冠以“螺”,后接[],方括内注 明环中除共有碳原子以外的碳原子数,由 小到大,之间用圆点隔开。 4 CH3 5
3 2

4-甲基螺[2.4]庚烷

6

7

1

桥环的命名
1. 从桥头碳开始编号,经过最大环到达另 一桥头,在经次大环回到第一个桥头, 最短的桥最后编号。 2. 母体名称前冠以“环数”,后接[],方括中 表明环内 除桥头碳原子外的碳原子数目, 从大到小排列,之间用圆点分开。

1 6 5
7 1
1 7

2 3

1 6 5

二环 [2.2.0]己烷 二环[2.2.0] 己烷 4 3

2

88 77 6
6

9 9

1 1

22 4

10

三环 10 3 3 三

4

5

5

4

6

6

2 5 4 4

2
3

7,7-二甲基二环 7,7-二甲基二环 [2.2.1]庚烷 [2.2.1]庚烷 3

5

(六)环烷烃的性质
1 环烷烃的物理性质
与烷烃相似. 但熔点、沸点和密度都比相应的烷烃高.

2 环烷烃的化学性质
1. 除小环外的其它环烷烃的化学性质与烷烃相似, 可发 生由基卤代反应, 很难发生开环加成反应.
+ Br2
紫外光 或 高温

–Br + HBr

与开链烃相似的反应 1. 环烷烃的卤代
CH2 H2C CH2 + Cl2
h?

CH2 H2C CH Cl + HCl

2. 环烯烃的加成
+ Br2 Br Br

3. 环烯烃的氧化
O3 Zn/H2O

CH3COCH2CH2CH(CH3)CHO

2. 小环(环丙烷、环丁烷)的开环加成反应 (1) 加氢 + H2 (2) 加卤素、氢卤酸 + Br2 BrCH2CH2CH2Br
Ni


CH3CH2CH2CH3

H3C CH3 + HBr (CH3)2C–CH(CH3)2 H3C Br 碳环开环多发生在 连H最多的C 和 连H最少的C 之 间.HX中的H 加到 连H较多的C上, X 加到 连H较少的C 上. (Markovnikov规则)

区别环丙烷和烯烃: 环丙烷对氧化剂(如高 锰酸钾)稳定,而烯烃 易被氧化

(七)脂环烃的制法
1、分子内偶联反应
CH2 CH2 Br Br Br CH2 Br Zn

分 子 内 Wurtz 反 应

K

2、Diels-Alder 反应
+ O O O H HO O O
内型(endo)

+

室温

H2, Ni

>100 C

3、芳烃还原
H2 catalyst H2 catalyst

4、脂环烃之间的转化
催化重整
CH3 AlCl3 25 C AlCl3

第十讲的第一部分 到此结束!

再见!

郑重声明 本套视频课件版权属于杨德生 老师与我爱奥赛网所有,仅供夏令 营同学个人学习使用。 未经许可任何人不得上传至其 他网站,由此引起的版权纠纷由上 传人负责!


相关文章:
第一节 脂肪烃(第一课时)讲义
建邺高级中学高二化学选修 5 讲学稿 第二章和卤代【课题】 第一脂肪烃 【学习目标】 1 了解烷烃和烯物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系 2 掌握...
脂肪烃经典习题(一)
脂肪烃习题 8页 1财富值 脂肪烃习题 5页 免费 人教版选修五第二章第一节....10.下列五种①2-甲基丁烷②2,2-二甲基丙烷③戊烷④丙烷⑤丁烷,按沸点由高...
选修五,第二单元,第一节,脂肪烃练习题和答案
选修五,第二单元,第一节,脂肪烃练习题和答案_高二理化生_理化生_高中教育_教育...分子中可能只含单键 9.10mL 某气态在 80mL O 中充分燃烧,得到液态水和...
第一节 脂肪烃教案
我们先来学习第一节——脂肪烃。 【板书】第二章...表 2—1 部分烷烃的沸点和相对密度 名称 甲烷 ...中学化学资料网 www.zxhxzlw.com 第 10 页 中学...
脂肪烃(第一课时)
脂肪烃第一课时烷烃和烯 1.掌握烷烃和烯的结构特点及通式 2.烷烃和烯物理性质递变规律 【预习反馈】 1.复习甲烷、乙烯的结构和性质,讨 论甲烷、乙...
专题十 有机化学复习 第1讲 脂肪烃
专题十 有机化学复习 第1讲 脂肪烃_高中教育_教育专区。江苏省海门市三厂中学...第一讲:脂肪烃(2 课时)【目标预设】 1.主要复习典型脂肪烃(甲烷、乙烯、乙炔...
脂肪烃(第一课时)
本节在教材中的地位 选修 5 是化学新课程体系中系统性较强的模块,第二章第一脂肪烃是多种的衍生 物的“母体” 是有机化学中的基础物质,所以学好它,对...
第一章 脂肪烃类习题
第一脂肪烃类习题_医学_高等教育_教育专区。习题第一脂肪烃类习题 1、...(4)顺-与反-2-溴-1-甲基环己烷 10、仲丁基溴脱溴化氢时得到的反-2-...
有关脂肪烃练习题集
有关脂肪烃练习题集_理化生_高中教育_教育专区。专题 3 常见的烃第一单元 脂肪...10.乙烷受热分解生成乙烯和氢气,现有乙烷部分分解的产物,取 1 体积使其充分...
更多相关标签:
脂肪烃 | 脂肪烃ppt | 脂肪烃的定义 | 脂肪烃说课 | 脂肪烃的性质 | 脂肪烃教案 | 第一节脂肪烃说课稿 | 脂肪烃和芳香烃 |