有机化学：chapter-02 烷烃 Alkane.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2. 沸点(b.p.) 1. 状态： 常温常压下，C1-C4 的烷烃为气体； C5-C16 的烷烃为液体； C17 以上的烷烃为固体。 烷烃是非极性分子，分子间只有范德华作用力，其大小与分子间的接触面积成正比，烷烃的分子量增大，沸点升高。 沸点大小取决于分子间的作用力 烷烃沸点的特点 1）沸点一般很低（非极性，只有色散力）。 2）随分子质量增大而增大（运动能量增大，范德华引力增大）。 3）分子质量相同烷烃，支链多则沸点低。（支链多，分子不易相互接近） 相同碳数的烷烃异构体，直链烷烃比带支链的沸点高。 b.p. 36.1oC 25oC 9oC * 3. 熔点(m.p.) 取决于分子间的作用力和晶格堆积的密集度。 烷烃熔点的特点 （1）随相对分子质量增大而增大。 （2）偶数碳烷烃比奇数碳烷烃的熔点 升高值大（如右图）。 （3）相对分子质量相同的烷烃，支链 增多，熔点下降。 m.p. -130oC -160oC -17oC * 4. 相对密度 6. 溶解度 随分子量增加而增加，最高接近0.8，都比水轻。 烷烃是非极性分子，易溶于非极性溶剂中，如醚、苯、四氯化碳等，而难溶于极性溶剂水 ---- 相似相溶原理 。 烷烃的密度均小于1（0.424-0.780) 5. 饱和烃的偶极矩 偶极矩均为0或接近于0 。 烷烃不溶于水，溶于非极性溶剂。 * 一至十个碳原子的直链烷烃的物理性质 * 第五节 烷烃的化学性质 化合物性质取决于分子的结构。开链烷烃分子只含有碳碳和碳氢s键，反应活性较低，一般不与强酸、强碱、强还原剂和强氧化剂反应，故液态烷烃常用于溶剂；但在一定条件下，如高温、光照下，开链烷烃也可发生反应。 1. 稳定：对强酸，强碱，强氧化剂，强还原剂都不发生反应； 2. 燃烧：烷烃都可燃烧，并放出大量热； 3. 卤代：在高温或光照下发生卤代反应； 4. 反应机理：烷烃的多数都是通过自由基机理进行的，不同类型的氢原子及不同的卤素原子反应活性不同——具有选择性。 烷烃化学性质总体特点: * 1. 卤代反应 Halogenation 取代反应: 分子中的原子或基团被其它原子或基团 取代的反应称为取代反应。 卤代反应: 分子中的原子或基团被卤原子取代 的反应称为卤代反应。 * 1） 甲烷的氯化 反应机理(reaction mechanism): 由反应物到产物所经历的过程。 反应式 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 or 250oC Chlorination Cl + C l C l 2 CH3 + CH3 CH3CH3 Cl CH3 + ClCH3 Cl 2 2 Cl hv * 氯代产物复杂性 整个反应经历三个阶段：链引发、链增长、链终止。 也称自由基链锁反应或自由基链反应。 反应经历了自由基活性中间体——自由基取代反应。 C H 4 C l 2 3 0 0 ~ 4 0 0 o o r h v C H 3 C l C l 2 h v C H 2 C l 2 C l 2 h v C H C l 3 C l 2 h v C C l 4 + H C l + H C l + H C l + H C l 1. 该反应只适宜工业生产而不适宜实验室制备; 2. 该反应可以用来制备一氯甲烷或四氯化碳，不适宜 制备二氯甲烷和三氯甲烷。 * [讨论题] 1）将氯气用光照射后在黑暗中放置一段时间再与甲烷混合， 会发生氯代反应吗 ？ 2）甲烷氯代易得氯代烷的混合物，为什么？