第二章烷烃说课.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 交叉式构象 重叠式构象 楔形透视式 锯架透视式 纽曼式 在室温时，乙烷分子中的C－C键能迅速旋转，不能分离出乙烷的某一构象。 乙烷的位能与构象关系图 2、丁烷的构象 丁烷的位能与构象关系图 3、高级烷烃的构象 戊烷 己烷 在气态和液态下，各种构象迅速互相转变，而在晶体中，分子排列在刚性的晶格中，运动受到阻碍，因此不发生构象的转变。直链烷烃在晶体中，碳链排列称锯齿形。 五、烷烃的性质 1、烷烃的物理性质 外 观：　状态 颜色 气味 物理常数：　沸点（bp) 　熔点（mp) 　折光率（n) 　旋光度[α]λ 　　密度（D) 溶解度 偶极矩（μ）　光谱特征 烷烃熔点的特点 A、 随相对分子质量增大 而增大。 B、 偶数碳烷烃比奇数碳 烷烃的熔点升高值 大 （如右图）。 C、相对分子质量相同的烷 烃，支链多，对称性增加，熔点上升。 奇数碳 偶数碳 熔点高低取决于分子间的作用力 和晶格堆积的密集度。 （1）熔点 沸点大小取决于分子间的作用力 （2） 沸点 偶极作用力 色散力（范德华力） 氢键 烷烃沸点的特点 （1）沸点一般很低。 （非极性，只有色散力） （2）随相对分子质量增大而增大。 （运动能量增大，范德华引力增大） （3）相对分子质量相同、叉链多、沸点低。 （叉链多，分子不易接近） 分子间接触面积大 作用力强 分子间接触面积小 作用力弱 bp：36℃ bp：9.5℃ 烷烃的密度均小于1（0.424-0.780）。 偶极矩均为0。 烷烃不溶于水，溶于非极性溶剂。 （3） 密度 （4） 饱和烃的偶极矩 （5）溶解度 烷烃异构体的熔点、沸点规律 支链较多烷烃：熔点高、沸点低 支链较少烷烃：沸点高、熔点低 2、化学性质 （1）卤代反应 （i）甲烷的氯代 甲烷的氯代反应较难停留在一取代的阶段。氯代烷可以继续氯代生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳。 反应机理：自由基反应 链引发 链增长 链终止 ?H= 7. 5KJ/mol Ea=16.7 KJ/mol ? H= -112. 9 KJ/mol Ea=8. 3 KJ/mol 共价键均裂 自由基 ?X + CH3-H ? CH3 + H-X F Cl Br I 439.3 568.2 431.8 366.1 298.3 -128.9 +7.5 +73.2 +141 H (KJ/mol) Ea (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. 氟代反应难以控制。 2. 碘代反应一般不用，碘自由基是不活泼的自由基。 3. 氯代和溴代反应常用，氯代比溴化反应快5万倍。 （ii） 甲烷卤代反应活性的比较 （iii）烷烃氯代反应的选择性 V : V = 28/6 : 72/4 = 1 : 4 1oH 2oH 1oH V : V = 63/9 : 37/1 = 1 : 5.3 3oH 氯代 V : V : V = 1 : 4 : 5.3 1oH 2oH 3oH 3oH 2oH 1oH V : V : V = 1 : 82 : 1600 （iv） 烷烃溴代反应的选择性 氯代反应和溴化反应都有选择性，但溴代反应的选择性 比氯代反应高得多。 溴化 （2）自由基反应 一级碳自由基 带有孤电子的原子或原子团称为自由基。　　　含有孤电子碳的体系称为碳自由基。 三级碳自由基 二级碳自由基 自由基的结构特点:平面型。 自由基的定义 自由基的产生 热均裂产生 辐射均裂产生 单电子转移的氧化还原反应产生 光 H2O2 + Fe2+ HO? + HO- + Fe3+ RCOO- RCOO ? -e- 电解 自由基的稳定性 H=359.8kJ/mol (88kcal/mol) 苯甲基自由基 烯丙基自由基 三级丁基自由基 异丙基自由基 乙基自由基 甲基自由基 苯基自由基 共价键均裂时所需的能