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第二章 饱和烃（烷烃) Alkanes 【学习要求】 能正确书写烷烃的构造异构体，掌握烷烃的命名原则。 能用原子轨道杂化理论解释烷烃中碳原子的构型。 掌握σ键的形成、结构特点及特性 。 掌握构象式（纽曼式和透视式）的写法。 掌握烷烃的物理性质（沸点，熔点，溶解度，比重等）存在的规律性的变化。 掌握烷烃的氧化，裂化，取代反应。 掌握烷烃的卤代反应、自由基反应的条件、历程及自由基的稳定性。 1 几个基本概念 烃(Hydocarbons) 饱和烃(Saturated hydrocarbons) 链烷烃的通式(General formula) CnH2n+2 同系列(Homologous series) 同系物(Homologs) 碳原子和氢原子的分类（重点) 2 链烷烃的命名 1.习惯命名法（普通命名法） 2.系统命名法 3. 衍生物命名法 4. 俗名 选择含取代基多的最长碳链 次序规则的主要内容 原子序数大的次序大，原子序数小的次序小，同位素中质量高的次序大 。次序大的 为“较优”基团后命名。 I Br Cl S P F O N C D H 如果原子团的第一个原子相同，则比较与它相连的其它原子（第二个原子）的原子序数大小 ，其它依次类推 。 含有双键或叁键的原子团，可以认为连有二个或三个相同的原子 。 4. 烷烃的构象(Conformation)（重点） 构象：构造一定的分子，通过单键的旋转而引起的分子中各原子在空间的不同排布称为构象。 构象异构体(Conformers)：由单键旋转而产生的异构体。属于立体异构。 单键旋转会产生无数个构象，它们互为构象异构体。室温下，异构体不能分离。 乙烷不同构象的能量曲线图 丁烷的构象 二 .丁烷不同构象的能量曲线图 3、构象的表示方法： 纽曼式（Newman） 楔形式 锯架式 球棒模型 4、构象的稳定性 [分析乙烷两个极端构象] 排斥力最大 排斥力最小 内能高 内能低 非键连相互作用力：不直接相连的原子间的作用力。 构象的稳定性与内能有关。内能低,稳定；内能高,不稳定。 内能最低的构象称优势构象。 其它构象的内能介于这两者之间。 能量最低的构象最稳定，最稳定的构象称为优势构象。 扭张力 扭转能 优势构象 稳定性： 对位交叉 邻位交叉 部分重叠 全重叠 优势构象 72 ≈0 18 ≈0 室温下含量/% 0 15.9 3.7 18.8 热力学能/kJ·mol-1 对位交叉式 部分重叠式 邻位交叉式 全重叠式 绕C-2和C-3之间的σ键旋转，形成的四种典型构象。 戊烷—锯齿形（最稳定） 药效构象：药物受体一般只于药物多种构象中的一种结合，这种构象称为药效构象。 受体(receptor)：对特定的生物活性物质具有识别能力，并可选择结合的生物大分子。 多巴胺 （抗震颤麻痹药物） 1．状态：室温下，碳原子数：1—4 气态；5—17 液态；18以上 固 态。C原子数越多，沸点越高。同C原子的烃，支链越多，沸点越低 b.p ：正戊烷（ 360C ）异戊烷（ 280C ）新戊烷（9.50C） 2 ．熔点：分子量越大，熔点越高。对称性越好，熔点越高。 m.p ：正戊烷（-129.70C ）异戊烷（ -1600C ）新戊烷（-170C） 3．溶解性：易溶解于氯仿、乙醚、四氯化碳、苯的弱极性和非极 性溶剂，不溶于水和其他极性溶剂。 4．密度：随分子量增大而增高，但都小于1。 5. 烷烃的物理性质 6. 烷烃的化学性质（重点） 结构是决定性质的内在因素；同系物结构相似，因而化学性质也基本相似。相对于其他有机物来说，烷烃未含官能团而具有较大的化学稳定性。一般情况下，烷烃和大多数试剂如强酸、强碱、强氧化剂金属钠等都不发生反应。 烷烃分子中只有碳－碳，碳－氢 ? -键，非极性键，键能大：C-C 347.3 kJ/mol ，C-H 414 kJ/mol。故十分稳定。不易发生异裂，一般发生均裂（如高温、高压、光照、催化剂条件下）。 一、氯代：在日光(或紫外光)照射下，或高温下，烷烃分子中的氢原子能逐步被氯取代，得到不同的产物。如甲烷的氯代： CH4 + Cl2 CH3Cl (一氯甲烷) + HCl ； CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 (二氯甲烷) + HCl ； CH2Cl2 + Cl2 CHC