上海海洋大学《有机化学》课件-2.饱和脂肪烃.pptVIP

构象互变的可能性单键旋转的能量差一般在12.6~41.8kJ·mol-1之间，室温下分子间的碰撞可能产生84kJ·mol-1的能量，足以越过此能垒，使各种构象容易迅速互变分子在某一构象停留的时间很短（10-6秒），因此在室温下不能分离具有稳定构象的乙烷分子，只有在接近绝对零度，才能得到单一的交叉式构象的乙烷分子三、丁烷的构象交叉式部分重叠式邻位交叉式全重叠式邻位交叉式甲基间距离最远(最稳定)较不稳定较稳定甲基间距离最近（最不稳定）丁烷构象转换与势能关系图第四节烷烃的理化性质一、烷烃的物理性质不溶于水，易溶于非极性的有机溶剂，如CCl4、C6H6等沸点高低的判断方法烷烃属于非极性分子，分子间作用力主要是色散力（取决于分子变形性和分子间距）①碳原子数目:数目↑，沸点↑(C1-C4:气体；C5-C16:液体；＞C17:固体)②碳原子数目相同:支链↑，沸点↓③支链数目相同:对称性↑，沸点↑(2)熔点高低的判断方法（分子间作用力、晶格排列紧密程度）①碳原子数目:数目↑，熔点↑（奇数、偶数）②碳原子数目相同:支链↑，熔点↓③支链数目相同:对称性↑，熔点↑④高度对称的异构体＞直链异构体(3)密度高低的判断方法（分子间作用力）烃类密度均小于水，相对密度小于1①碳原子数目:数目↑，密度↑②碳原子数目相同:支链↑，密度↓二、烷烃的化学性质具有较大的化学稳定性，常作为溶剂、润滑油等室温下不与强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂作用浓H2SO4NaOHKMnO4/H+SnCl2浓HNO3O2NaBH4浓HClC-C和C-Hσ键都很牢固，键极性小，不容易断键同系物化学性质基本相似，但反应速率有很大差别（1）取代反应（以卤代反应为主）烷烃中的氢被其它原子或基团取代，称为取代反应①反应需光照或加热②光照时吸收一个光子可产生几千个氯甲烷(2)卤代反应机理（反应机制，反应历程）①什么是反应机理？反应机理是对反应过程的详细描述，应解释以下问题：反应条件起什么作用？控速步骤是哪一步？副产物是如何生成的？反应是如何开始的？产物生成的合理途径？经过了什么中间体？②研究反应机理的意义：了解影响反应的各种因素，最大限度地提高反应的产率。发现反应的一些规律，指导研究的深入甲烷的氯化反应机理自由基反应自由基中间体机理的控速步骤（以氯代为例）DH(反应热)+7.5kJ·mol-1吸热－112.9kJ·mol-1放热控速步骤过渡态理论在化学反应中，反应物相互接近，总是先达到一势能最高点（活化能，相应结构称为过渡态），然后再转变为产物。例：机理步骤(2)过渡态势能增加势能降低过渡态：反应物转变为产物的中间状态，（推测的）势能最高处的原子排列，寿命=0，无法测得。中间体：反应中生成的寿命较短的分子、离子或自由基，中间体一般很活泼，但可通过实验方法观察到。对比势能最高过渡态键状况:旧键未完全断裂,新键未完全生成。(3)卤化反应的取向与自由基的稳定性①氢原子被卤化的活泼次序**只考虑氢原子的类型,忽略烷烃结构的影响氯代选择性（25oC）：3oH:2oH:1oH=5.0:3.7:1选择性：2oH:1oH=3.7:1选择性：3oH:1oH=5:1②自由基的稳定性Cl2o自由基较易生成3o自由基较易生成自由基的相对稳定性：3o2o1o1o自由基较难生成1o自由基较难生成不同类型自由基的相对稳定性键离解能(4)反应活性与选择性①卤素不同，反应活性不同F2＞Cl2＞Br2＞I2强放热，难以控制主要