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第二章 烷烃 环烷烃自由基反应历程 一、烷烃同系列和同分异构现象 烷烃的同分异构现象 分子式相同而构造式不同的化合物称为同分异构体，这种现象称为构造异构现象。 烷烃的同分异构现象是由分子中碳原子的排列方式不同而引起的，所以烷烃的同分异构又叫构造异构。 由碳链的构造不同而形成的异构，称为碳链异构。 1、碳链异构 由于分子中碳链形状不同而产生的异构现象 2、位置异构 由于取代基或官能团在碳链上或碳环上的位置不同而产生的异构现象 。 3、官能团异构 分子中由于官能团不同而产生的异构现象。 4、立体异构：结构相似，但由于微小偏差导致结构不同 。 立体异构包括 (1)顺反异构：立体异构的一种，由于双键不能自由旋转引起的，一般指烯烃的双键或多取代环烃的取代基位于环的不同侧造成的同分异构。 (2)光学异构：构造相同的分子，如使其一平面偏振光向右偏转，另一侧向左。则两种互为光学异构体。 5、构象异构：同一种化合物的构象，可通过单键旋转由一种变为另一种，则这两种互为构象异构体。 异构体的导出：先写出最长的碳直链；写出少一个碳的直链；依次减少主链碳原子，依次变换支链数目和位置；最后补上氢 二 烷烃和环烷烃的命名 碳原子的类型 普通命名法 系统命名法 碳原子的编号 烷烃名称的写出 （1）将支链（取代基）写在主链名称的前面。 （2）取代基按“次序规则”小的基团优先列出。 烷基的大小次序：甲基乙基丙基丁基戊基己基异戊基异丁基异丙基。 （3）相同基团合并写出，位置用2，3……标出, 取代基数目用二,三……标出。 （4）表示位置的数字间要用逗号隔开，位次和取代基名称之间要用“半字线”隔开。 例如： 可将烷烃的命名归纳为十六个字：最长碳链，最小定位，同基合并，由简到繁。 环烷烃 分类 环上带有复杂的取代基时，一般将环作为取代基来命名。 环烯烃的命名 　 （1）称为环某烯。 （2）以双键的位次和取代基的位置最小为原则。 例如： 多环脂肪烃的命名 （1） 桥环烃（二环、三环等） 分子中含有两个或多个碳环的多环化合物中，其中两个环共用两个或多个碳原子的化合物称为桥环化合物。 为什么烷烃分子中碳原子为四价，且四个价键是完全相同的呢？ 原因： 在有机物分子中碳原子都是以杂化轨道参与成键的，在烷烃分子中碳原子是以SP3杂化轨道成键的。 杂化后形成四个能量相等的新轨道称为SP3轨道，这种杂化方式称为SP3杂化，每一个SP3杂化轨道都含有1/4 S成分和3/4 P成分。 Ⅱ 式为重叠式：两C原子上的H原子彼此成 0°角，相互重叠，相距最近。这种构象斥力最大，分子内能最高，是一种不稳定的构象。 环己烷的构象 环己烷分子中碳原子是以sp3杂化的，六个碳原子不在同一平面内。环己烷最稳定的构象是椅式，常温下环己烷分子中99%以上为椅式构象。扭船式构象的能量比椅式高23kJ·mol-1，但比船式构象稳定。一种椅式通常很易转变成另一椅式构象，这时原来的a键就变成了e键。 ?? ???????????　　?????????? （二）一元取代环己烷的构象 四烷烃和环烷烃的物理性质 烷烃的物理性质 状态 C1~C4的烷烃为气态，C5~C16的烷烃为液态，C17以上烷烃为固态。 沸点 随着碳原子数的递增，沸点依次升高。 原子数相同时，支链越多，沸点越低。 熔点 熔点变化的总趋势与沸点相似，随着分子质量的增高，有规律的上升。在奇数碳原子的基础上增加一个碳原子变偶数碳原子的烷烃，熔点升高值较大，相反变化较小，因此，熔点随分子质量的而升高变化的曲线是锯齿形的。 正戊烷、异戊烷、新戊烷的熔点高低？并不能简单的说随支链增加，熔点升高。 熔点是分子开始熔融时，即结晶开始大范围被破坏时的温度。熔点的高低与分子的结晶性能有关。一般说来，分子的结构越简单，对称性越好，越容易结晶。对应的熔点就越大。如果支链太长，结晶不能，熔点反会下降。就这一点来说，熔点：新正异 沸点是由液体变为气体，破坏的是分子间的作用力。所以分子间作用力越强，沸点越高。这个问题中分子间作用力主要是范德华力，与分子之间的距离有关，支链越少，分子之间距离越短，作用越强。就这一点说：沸点：正异新。如果分子间还有氢键，甚至有化学键的连接，就要重新考虑了。比如醇的沸点比对应的烷烃高得多，酸的沸点也比对应的醇的沸点高。而经过交联的聚乙烯等，由于化学键作用太强了，不能形成气态，没有沸点。 相对密度（比重） 都小于1，随着分子量的增加而增加，最后接近于0.8（20℃）。 溶解度 不溶与水，溶于某些有机溶剂，尤其是烃类中（“相似相溶”原理）。 环烷烃的沸点熔点都较同碳数的开链烷烃高，密度也较相应的烷烃大，但仍比水轻。常温下，环丙烷、环丁烷为气体， C5~C11的环