第二章 饱和脂肪烃(烷烃)
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S-02饱和脂肪烃
季碳:或第四碳,或4级,用4°表示——与四个 C原子直接相连。
C1H。32C。H2C2。H22C。H2C1。H3
C1。H13CCC。 1。 HH4。 33 CC31HH。 。C31。H3
甲烷是一个例外,不属于以上类型。
二、命名
1、普通命名法------仅适于简单烷烃
直链的烷烃(没有支链):称为“正某烷”。 “某”指烷烃中C原子的数目。用甲、乙、丙、 丁、戊、已、庚、辛、壬、癸表示,十以后用 大写数字表示,十一、十二、……。例如:
4、次序规则:
主链上连有多个不同支链时,支链的排列顺序 按立体化学中的“次序规则”,将较优基团列 在后面。 CH2 CH3
CH3 CH2 CH CH CH2 CH2 CH3 CH3
4-甲基-3-乙基庚烷
乙基为较优基团,故应排在后面。
排列较优基团的方法:
a.各支链与母体相连的原子的原子序数大的, 为较优基团。
也即烷烃的基本结构特征为:
(1)碳原子彼此以单键相连; (2)与碳结合的氢原子数目已达最高限度,不
能再增加,故又称为“饱和烃”。 分子通式:CnH2n+2
一、同系列及异构现象
1、同系列、同系物、同系差
从几种简单的烷烃看:
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
……….
CH4 C2H6 C3H8 C4H10
H-CH2-H H-(CH2)2-H H-(CH2)3-H H-(CH2)4-H
b.若与母体相连的第一个原子相同,则比较第 二个原子,以此类推。
c.烷基的优先次序(由小到大):
甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、异戊基、 异丁基、新戊基、异丙基、仲丁基、叔丁基。
d.最低系列编号法:
当主链有几个支链时,从主链的任一端开始编 号,可得两套表示取代基位置的数据。逐个比 较两种编号法中取代基位置的数字,最先遇 到位次较小者,定为“最低系列”。
C1H。32C。H2C2。H22C。H2C1。H3
C1。H13CCC。 1。 HH4。 33 CC31HH。 。C31。H3
甲烷是一个例外,不属于以上类型。
二、命名
1、普通命名法------仅适于简单烷烃
直链的烷烃(没有支链):称为“正某烷”。 “某”指烷烃中C原子的数目。用甲、乙、丙、 丁、戊、已、庚、辛、壬、癸表示,十以后用 大写数字表示,十一、十二、……。例如:
4、次序规则:
主链上连有多个不同支链时,支链的排列顺序 按立体化学中的“次序规则”,将较优基团列 在后面。 CH2 CH3
CH3 CH2 CH CH CH2 CH2 CH3 CH3
4-甲基-3-乙基庚烷
乙基为较优基团,故应排在后面。
排列较优基团的方法:
a.各支链与母体相连的原子的原子序数大的, 为较优基团。
也即烷烃的基本结构特征为:
(1)碳原子彼此以单键相连; (2)与碳结合的氢原子数目已达最高限度,不
能再增加,故又称为“饱和烃”。 分子通式:CnH2n+2
一、同系列及异构现象
1、同系列、同系物、同系差
从几种简单的烷烃看:
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
……….
CH4 C2H6 C3H8 C4H10
H-CH2-H H-(CH2)2-H H-(CH2)3-H H-(CH2)4-H
b.若与母体相连的第一个原子相同,则比较第 二个原子,以此类推。
c.烷基的优先次序(由小到大):
甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、异戊基、 异丁基、新戊基、异丙基、仲丁基、叔丁基。
d.最低系列编号法:
当主链有几个支链时,从主链的任一端开始编 号,可得两套表示取代基位置的数据。逐个比 较两种编号法中取代基位置的数字,最先遇 到位次较小者,定为“最低系列”。
有机化学 2饱和烃
第二章 饱和脂肪烃(烷烃)
Alkanes
几个基本概念
• 烃(Hydrocarbons) • 饱和烃(Saturated hydrocarbons) • 链烷烃的通式(General formula)
CnH2n+2 • 同系列(Homologous series) • 同系物(Homologs)
第一节 烷烃(alkane)的构造和同分异构现象
§1.1烃:只由碳氢两种元素组成的有机物;也叫碳氢化 合物。
开链烃: 碳原子相连成链状的烃,叫脂肪烃。饱和脂肪 烃叫烷烃。
饱和烃 (烷烃)
开链烃 (脂 肪烃)
烃
不饱 和烃
环烃
H
HH
HCH
HC CH
H CH4 HHH
HH C2H6 HHHH
H C C C HH C C C C H
HHH
HHHH
C3H8
国际纯粹与应用化学联合会
直链烷烃系统命名与普通命名法相同,只是把“正”字取 消
带有支链的烷烃则按以下命名规则命名:
命名规则:
(1)选主链:最长碳链。取代基最多; (2)编号:a:从离支链最近的一端开始编号;
b: “位置和最小”(以前) ——“最低系列”规则(现在) (3)写出名称:a:支链烷基名称和位置写在前;
CH3
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
C11H3-C10H-C9H2-C8H-C7-C6 H2-C5 H2-C4H2-C3H-C2 H-1CH3
CH3
CH3CH2CH3
CH3CH3
2,4,5,5,9,10 – ( ) 2,3,7,7,8,10 – ( )
2,3,7, 8,10-五甲基-7-乙基十一烷
Alkanes
几个基本概念
• 烃(Hydrocarbons) • 饱和烃(Saturated hydrocarbons) • 链烷烃的通式(General formula)
CnH2n+2 • 同系列(Homologous series) • 同系物(Homologs)
第一节 烷烃(alkane)的构造和同分异构现象
§1.1烃:只由碳氢两种元素组成的有机物;也叫碳氢化 合物。
开链烃: 碳原子相连成链状的烃,叫脂肪烃。饱和脂肪 烃叫烷烃。
饱和烃 (烷烃)
开链烃 (脂 肪烃)
烃
不饱 和烃
环烃
H
HH
HCH
HC CH
H CH4 HHH
HH C2H6 HHHH
H C C C HH C C C C H
HHH
HHHH
C3H8
国际纯粹与应用化学联合会
直链烷烃系统命名与普通命名法相同,只是把“正”字取 消
带有支链的烷烃则按以下命名规则命名:
命名规则:
(1)选主链:最长碳链。取代基最多; (2)编号:a:从离支链最近的一端开始编号;
b: “位置和最小”(以前) ——“最低系列”规则(现在) (3)写出名称:a:支链烷基名称和位置写在前;
CH3
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
C11H3-C10H-C9H2-C8H-C7-C6 H2-C5 H2-C4H2-C3H-C2 H-1CH3
CH3
CH3CH2CH3
CH3CH3
2,4,5,5,9,10 – ( ) 2,3,7,7,8,10 – ( )
2,3,7, 8,10-五甲基-7-乙基十一烷
第二章饱和脂肪烃烷烃
第二章饱和脂肪烃烷烃
系统命名法规则如下: (1)选择主链(母体) (a)选择含碳原子数目最多的碳链作为主链,支链作为取代基。 (b) 分子中有两条以上等长碳链时,则选择支链多的一条为主链。 例如:
(2)碳原子的编号 (a)从最接近取代基的一端开始,将主链碳原子用1、2、3……编号
第二章饱和脂肪烃烷烃
第二章饱和脂肪烃烷烃
(3)烷烃与其他卤素的取代反应
溴带反应时(光照,127℃),三种氢的相对活性为: 3°H :2°H :1°H = 1600 :82 :1
故溴代反应的选择性好,在有机合成中比氯带更有用。
第二章饱和脂肪烃烷烃
第二章饱和脂肪烃烷烃
三、烷烃的结构
1、 碳原子的四面体概念(以甲烷为例)
烷烃分子中碳原子为四面体构型。甲烷分子中,碳原子 位于正四面体构的中心,四个氢原子在四面体的四个顶 点上,四个C-H键长都为0.109 nm,所以键角 ∠ H-C-H 都是109.5º
H
109.5
C
H
H H
H
109.5
C
H
H
H
1、状态 在室温(25 oC)和0.1Mp下,C1-C4直链烃为气体,
C5-C17直链烃为液体,十八个碳原子以上直链烃为固体。 2、沸点(bp) 烷烃分子同系物中,随碳原子数的增加,其沸点也相
应升高。在分子式相同的构造异构体中,支链越多,分子间 距越大,其沸点越低。
第二章饱和脂肪烃烷烃
3、熔点(mp) 烷烃分子同系物中,随碳原子数的增加,其熔点也曲线升
第二章饱和脂肪烃烷烃
5、碳原子和氢原子的类型
与一个碳相连的碳称为一级碳,伯碳,1 C, 上面的氢为1 H; 与两个碳相连的碳称为二级碳,仲碳,2 C, 上面的氢为2 H; 与三个碳相连的碳称为三级碳,叔碳,3 C, 上面的氢为3 H; 与四个碳相连的碳称为四级碳,季碳,4 C。
系统命名法规则如下: (1)选择主链(母体) (a)选择含碳原子数目最多的碳链作为主链,支链作为取代基。 (b) 分子中有两条以上等长碳链时,则选择支链多的一条为主链。 例如:
(2)碳原子的编号 (a)从最接近取代基的一端开始,将主链碳原子用1、2、3……编号
第二章饱和脂肪烃烷烃
第二章饱和脂肪烃烷烃
(3)烷烃与其他卤素的取代反应
溴带反应时(光照,127℃),三种氢的相对活性为: 3°H :2°H :1°H = 1600 :82 :1
故溴代反应的选择性好,在有机合成中比氯带更有用。
第二章饱和脂肪烃烷烃
第二章饱和脂肪烃烷烃
三、烷烃的结构
1、 碳原子的四面体概念(以甲烷为例)
烷烃分子中碳原子为四面体构型。甲烷分子中,碳原子 位于正四面体构的中心,四个氢原子在四面体的四个顶 点上,四个C-H键长都为0.109 nm,所以键角 ∠ H-C-H 都是109.5º
H
109.5
C
H
H H
H
109.5
C
H
H
H
1、状态 在室温(25 oC)和0.1Mp下,C1-C4直链烃为气体,
C5-C17直链烃为液体,十八个碳原子以上直链烃为固体。 2、沸点(bp) 烷烃分子同系物中,随碳原子数的增加,其沸点也相
应升高。在分子式相同的构造异构体中,支链越多,分子间 距越大,其沸点越低。
第二章饱和脂肪烃烷烃
3、熔点(mp) 烷烃分子同系物中,随碳原子数的增加,其熔点也曲线升
第二章饱和脂肪烃烷烃
5、碳原子和氢原子的类型
与一个碳相连的碳称为一级碳,伯碳,1 C, 上面的氢为1 H; 与两个碳相连的碳称为二级碳,仲碳,2 C, 上面的氢为2 H; 与三个碳相连的碳称为三级碳,叔碳,3 C, 上面的氢为3 H; 与四个碳相连的碳称为四级碳,季碳,4 C。
第二章 饱和脂肪烃 上
2 1 5
2 1
3 6
3 5
4
•
6
•
12/27/2016
• 把支链(主链之外的其他烷基)作为取代基。烷
•
烃中取掉一个氢原子生成的一价原子团叫烷基, 通式CnH2n+1,常用R—表示。直链烷烃一端碳原 子去掉氢原子后生成的基之命名按其母体烷烃进 行,某烷即称某基。 如CH3—为甲基,简写为Me—;CH3CH2—,为 乙基,Et—;CH3CH2CH2—为丙基,n-Pr—; 丁基,n-Bu—。
• 饱和(saturated)是指
分子中的碳原子与其它 原子的结合达到了最高 极限。
H H H H C C C H H H H
12/27/2016
• 2.1 同系列和同分异构 • 2.1.1 烷烃的同系列和系列差 • 甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷的分子式分别为: • 由上例看出烷烃的通式 烷烃的通式为:CnH2n+2 • 同系列:烷烃中具有同一个通式,结构和化学性质相似, • • • •
12/27/2016
b、取代基不同时,则按立体化学的“次序规则”进行排序。
一般是(大前小后)简单的烷基写在前,复杂的基团写在 后面。
C H 3 C H C H H C H C H C H C H 3 2 C 2 2 3 C H C H 2 3
3-乙基-4-甲基庚烷
4-甲基- 3-乙基庚烷
次序规则:立体化学中,为确定原子或原子团在空间排列的先后顺序 制定的规则。主要有两点:⑴按取代基中与母体相连的原子按其原子 序数大小进行排序,同位素时,质量较高者优先;⑵如果与母体连接 的第一个原子相同,则对第二个原子进行排序,第二个相同则按第三 个进行,以此类推,直至排出。
• 仲某(烃)基 H C 3 • 如右图所示。 仲丁
第二章饱和烃:烷烃和环烷烃
7CH 1 2
2
CH
8CH
CH2
3CH2
7
1
2
6CH2
CH
5
CH2
4
式中两环共用的叔碳原子(1,5)称为“桥头”
从一个桥头到另外一个桥头的链或键称为“桥”或―桥路‖
此例中有三个桥,即碳链2-3-4,碳链6-7和碳链8
29
命名原则
确定母体名称:按成环碳原子的总数称为“某烷”。 注明环数:以“二环”作词头,放在母体名称前面。 注明桥的结构:将各桥所含碳原子数按由多到少的次 序用数字表示,放在词头和母体之间的方括号中,在数 字之间的右下角用小圆点“.”隔开。 编号:从一个桥头开始循环最长的桥编到另一桥头, 然后再循余下的最长的桥编回到起始桥头。最短的桥最 后编号,且仍从起始桥头一端的碳原子开始编号。
18
例如
CH3 CH CH3 CH2 CH3
二甲基乙基甲烷
CH2CH3 CH3 C CH CH3
二甲基乙基异丙基甲烷
CH3 CH3
该命名法虽能清楚地表示分子的结构,但是不能 适用于结构较复杂的烷烃的命名。目前文献中已 很少使用。
19
(3)系统命名法(重点)
系统命名法是我国根据1892年日内瓦国际化学会议首次拟定
饱和脂肪烃(烷烃):是指分子中的碳原子以单 键相连,其余的价键都与氢结合而成的化合物。
H H C H H H H C H H C H H H H C H H C H H C H H H H C H H C H H C H H C H H
甲烷(CH4) 乙烷(C2H6) 丙烷(C3H8) 丁烷(C4H10)
H H
H C
CH3 CH3 C H C CH3
C
2
CH
8CH
CH2
3CH2
7
1
2
6CH2
CH
5
CH2
4
式中两环共用的叔碳原子(1,5)称为“桥头”
从一个桥头到另外一个桥头的链或键称为“桥”或―桥路‖
此例中有三个桥,即碳链2-3-4,碳链6-7和碳链8
29
命名原则
确定母体名称:按成环碳原子的总数称为“某烷”。 注明环数:以“二环”作词头,放在母体名称前面。 注明桥的结构:将各桥所含碳原子数按由多到少的次 序用数字表示,放在词头和母体之间的方括号中,在数 字之间的右下角用小圆点“.”隔开。 编号:从一个桥头开始循环最长的桥编到另一桥头, 然后再循余下的最长的桥编回到起始桥头。最短的桥最 后编号,且仍从起始桥头一端的碳原子开始编号。
18
例如
CH3 CH CH3 CH2 CH3
二甲基乙基甲烷
CH2CH3 CH3 C CH CH3
二甲基乙基异丙基甲烷
CH3 CH3
该命名法虽能清楚地表示分子的结构,但是不能 适用于结构较复杂的烷烃的命名。目前文献中已 很少使用。
19
(3)系统命名法(重点)
系统命名法是我国根据1892年日内瓦国际化学会议首次拟定
饱和脂肪烃(烷烃):是指分子中的碳原子以单 键相连,其余的价键都与氢结合而成的化合物。
H H C H H H H C H H C H H H H C H H C H H C H H H H C H H C H H C H H C H H
甲烷(CH4) 乙烷(C2H6) 丙烷(C3H8) 丁烷(C4H10)
H H
H C
CH3 CH3 C H C CH3
C
2、第二章 饱和脂肪烃(烷烃)
2,7,8-三甲基癸烷
24
三. 烷烃的结构
H H C H 甲烷的结构式 H H H C H H
正四面体结构
Kekule模型
Stuart模型
25
伞形式
H H H C H H H
H C H H H
H C H
26
碳原子外层电子组态: (2s)2, (2px)1, (2py)1, (2pz)0 跃迁 成共价键时:(2s)1, (2px)1, (2py)1, (2pz)1
8
中文名
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 甲烷 乙烷 丙烷
英文名
methane ethane propane
CH3CH2CH2CH3 CH3 CH3CHCH3
正丁烷
n-butane isobutane
异丁烷
9
CH3(CH2)3CH3 CH3 CH3CHCH2CH3 CH3 CH3CCH3 CH3
3o 自由基(叔自由基)
CH3 H3C CH2 CH2 CH2 H3C C CH3
1 负碳离子(伯负碳离子)
o
3o 正碳离子(叔正碳离子)
7
二. 烷烃的命名
• 普通命名法 • IUPAC命名法(系统命名法)(IUPAC: 国际纯粹与应用化学
联合会,International Union of Pure and Applied Chemistry)
正庚烷 正辛烷 正壬烷 正癸烷 正十一烷 正十二烷 正十三烷 正二十烷
n-heptane n-octane n-nonane n-decane n-undecane n-dodecane n-tridecane n-eicosane
11
2. IUPAC命名法(系统命名法)
24
三. 烷烃的结构
H H C H 甲烷的结构式 H H H C H H
正四面体结构
Kekule模型
Stuart模型
25
伞形式
H H H C H H H
H C H H H
H C H
26
碳原子外层电子组态: (2s)2, (2px)1, (2py)1, (2pz)0 跃迁 成共价键时:(2s)1, (2px)1, (2py)1, (2pz)1
8
中文名
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 甲烷 乙烷 丙烷
英文名
methane ethane propane
CH3CH2CH2CH3 CH3 CH3CHCH3
正丁烷
n-butane isobutane
异丁烷
9
CH3(CH2)3CH3 CH3 CH3CHCH2CH3 CH3 CH3CCH3 CH3
3o 自由基(叔自由基)
CH3 H3C CH2 CH2 CH2 H3C C CH3
1 负碳离子(伯负碳离子)
o
3o 正碳离子(叔正碳离子)
7
二. 烷烃的命名
• 普通命名法 • IUPAC命名法(系统命名法)(IUPAC: 国际纯粹与应用化学
联合会,International Union of Pure and Applied Chemistry)
正庚烷 正辛烷 正壬烷 正癸烷 正十一烷 正十二烷 正十三烷 正二十烷
n-heptane n-octane n-nonane n-decane n-undecane n-dodecane n-tridecane n-eicosane
11
2. IUPAC命名法(系统命名法)
《有机化学》第二章 饱和脂肪烃
CH3
CH3 C 或 (CH3)3C 叔丁基
t-Bu
CH3
n=normal (一级的) s=secondary (二级的) t-tertiary (三级的)
2.2 烷烃的命名法
(1) 普通命名法
➢ 分子中碳原子数在十以内时,依次用甲、乙、丙、丁、
戊、己、庚、辛、壬、癸表示碳原子的数目;C 原子数
在十以上时,则以十一、十二等数字表示。
碳链异构体: 分子式相同,分子中碳原子的连接方式不同 (即碳链不同)的化合物。
第二节 烷烃的命名
2.1 烷基的概念
2.1.1 伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氢原子
H H H CH3
H C C C C CH3
H H CH3 CH3
2°碳原子
4°碳原子
1°碳原子 3°碳原子
2.1.2 烷基:烷烃分子中去掉一个H原子, 剩余的基团。
CH2 CH CH3
CH3 CH3 选择正确
(b) 为主链上的碳原子编号
从靠近侧链一端依次用阿拉伯数字编号。
当编号有几种可能时,要使侧链的位次较小(符合
“最低系列”规则-----给主链编号得到两种使取代基的位
次具有不同号数的系列时,逐个比较系列中的位次数字,
最先遇到位次数字较小的系列就定为最低系列)。
由此产生的异构体——构象异构体
H
HH
HH
H
H
HH H
H H
纽
透 视 式
重叠式
曼
投
H
H
影
H
H式
H
H HH H
H
H
H 交叉式
图2-7 乙烷分子的交叉式和重叠式构象
纽曼(Newman)投影式:
饱和脂肪烃烷烃课堂
H H
H C1 H H
C1 H
叔氢:叔碳上的氢, 3o氢。
H
H
1o碳:和一个别的碳原子相连,又称伯碳。
2o碳:和二个别的碳原子相连,又称仲碳。
3o碳;和三个别的碳原子相连,又称叔碳。
4o碳:和四个别的碳原子相连,又称季碳。
2.2 烷烃的命名
2.2.1 、 普通命名法(掌握) 用于简单烷烃和烷基的命名
HC CC H
H
H
HCH
H
异丁烷 Bp=-10.2℃
分子式均为:C4H10,但是碳原子连接次序不 同。各自代表的是不同的物质
戊烷C5H10有三个同分异构体
H
H H HHH
H HHH
HC H
H
H
H C C C CCH H C C CCH H C C C H
H H H HH
H
HH
HCH
H
H
HCH
正戊烷
构造:分子由哪些原子构成,各原子间的连接
方式和顺序。
H HH
H H HH
H C CC H
HC CCCH HHHH
正丁烷
H
H
HCH
H
异丁烷
这些式子中,只表示了原子之间的连接方式(单 键连接)和次序(谁与谁连接),并没有表示分 子的空间立体型象,所以:只表示了原子之间的 连接方式和次序的式子,称为构造式。
H
异戊烷
H
新戊烷
Bp=36.1℃
Bp=27.9℃
Bp=9.5℃
理论可根据碳原子数计算出相应烷烃异构体数 含不同碳原子数的烷烃的同分异构体数目
碳原
子数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15
第二章饱和脂肪烃(烷烃)【精品-ppt】
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三、烷烃的同分异构现象
1、碳链异构的概念 2、如何写出可能的异构体
1、碳链异构的概念
在绪论中我们已经讲过,同分异构 体是指那些分子式相同,但结构不同 的化合物。这种现象称为同分异构现 象。同分异构现象在有机化学中非常 普遍。同样的,在烷烃中存在着大量 的同分异构现象。
甲烷、乙烷和丙烷任你怎样写都是一个结构,因此它 们没有相应的异构体。但从丁烷开始就有异构现象。
然而实验证明甲烷中的四个C-H键都是完全等同的,键与 键之间的夹角为109.5度。所以实际上碳原子也不是直接 以激发态的形式与其它元素的原子结合的,这种结合太 不平均,同样是四个H原子,为什么偏让一个氢与其它的 三个不同呢?因此碳原子在激发后不是直接与其它元素 结合,而是进一步搞平均化即所谓的“杂化”:
H
C
C
C
CC H H
CC H H
CC CC C C
H
C
伯
仲
叔氢原子
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五、命名
1、习惯命名法 2、烷基的概念、命名和顺序规则 3、系统命名法
有机化合物的命名法较多,一般有下面三种: 俗名、习惯命名法和系统命名法。俗名是根据 化合物的来源或性质等命名,没有规律,只能 硬记。因此我们主要介绍后两种。
CH3 CH3 CH3-C-CH3 CH3
下面我们来分析一下丁烷的2个异构体 和戊烷的三个异构体之间为什么会不 同。仔细观察这些异构体,可以看出 引起异构的原因与氢原子无关,而是 与碳原子的排列方式有关:碳原子的 排列方式不同,碳架不同。这种由于 分子中碳架不同而引起的同分异构现 象称为碳架异构或叫碳链异构。
因此比较稳定,这也证明了烷烃的稳 定性。从C-H和C-C的键能看,前者比 后者不稳定,容易断裂,这可以从下
第2章 饱和脂肪烃(烷烃)
H C H H H
CH ②简写式: 3
CH2
CH CH3
CH3
CH3 CH2 CH CH3 CH3
③缩写式: CH3CH2CH(CH3)CH3
2.4
烷烃的构象
不 要 求
2.5 烷烃的物理性质
有机物的物理性质通常是指: 物态、沸点、熔 点、密度、 溶解度、折射率、比旋光度和光谱 性质等。通过测定物理常数可以鉴定有机物和 分析有机物的纯度。
H H H C H H C H H C H H H C H H C H H H C H H C H C H H C H H H C H H H H H C H H C H C C H H C H H H
正戊烷
异戊烷
新戊烷
构型:分子在一定构造的基础上,各原子的空间 排布。分子的立体型象。
H H C H H
4o碳:和四个别的碳原子相连,又称季碳。
2.2 烷烃的命名
2.2.1 、 普通命名法(掌握) 用于简单烷烃和烷基的命名
命名原则: 根据分子中的碳原子总数叫做某烷。 “某” 为数字,表示分子中碳原子的数目。
表示法如下: 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸、 十一、 十二……二十…… CH4、C2H6、C3H8、C4H10、5H12……C12H26 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 ……十二烷
第二章 饱和烃(烷烃)
饱和烃:分子中氢、碳数量比达 到最高(饱和)
链烃 烃 (碳氢化合物) 环烃
不饱和烃: 烯烃、炔烃
脂环烃: 环烷烃、环烯(炔)烃 芳(香)烃 (以苯为代表的一类)
2.1
烷烃的同系列和同分异构
2.1.1 同系列和同分异构(掌握)
烷烃的通式: CnH2n+2
第二章 饱和脂肪烃(烷烃)
二、命名实例
编号考虑:1、从最接近支链开始编号 2两边对比,先有的就从这边开始编号 3在前两者都不矛盾的情况下,再考虑最低编号和
ChemDraw 命名
H H H CH3 H H H H H H3C C C C C C C C C C CH3
H
HHH
CH3
CH3 CH3
CH3 CH3
2,3,7,7,8,10-hexamethylundecane
Hale Waihona Puke HCl + CH3 CH3Cl + Cl
类似地:
CH3 为甲基游离基(自由基)
CH3 CH3 + Cl2 hv CH3 CH2Cl (CH3CH2 )
乙基游离基
2、游离基的稳定性
• ——为什么产率比与原子个数比不相同?
(P25)
CH3CH2CH3 hv
Cl2
eg1.
CH3CHCH3 + CH3CH2CH2Cl
烷基名称 甲基 乙基 丙基 丁基
结构
CH3CH3CH2CH3CH2CH2CH3CH2CH2CH2-
英文名称 methyl ethyl n-propyl n-butyl
通常符号 Me Et n-Pr n-Bu
(特别重要的要记住!)
三、同分异构体(P13)
• 1、同分异构现象:
丁烷(同一个分子式)有两种不同结构,称之为同 分异构现象。
Cl
产物比: 1 : 1
原 料 中 可 被 取 代 的 H个 数 比 2 : 6
两成速种率游不离同基[,C约H3为C3H:CH13,(2因°)为、C2H°3C碳H游2C离H基2比(11°])的°生 碳游离基稳定。
2、游离基的稳定性
第二章饱和脂肪烃
第二章饱和脂肪烃
重点: 1、同系列、异构体、构象和化学键概念。 2、烷烃的命名法。 3、卤代反应历程及能量变化。
第二章饱和脂肪烃
•基本概念
烃:由碳和氢两种元素形成的有机物叫烃。也叫碳氢化合物。
分类
开链烃
饱和开链烃(烷烃) 烯烃
不饱和开链烃 炔烃
二烯烃
H3C
CH2 CH2 CH3
H3C CH CH CH3
Cl2 CH4 光照 H3CCl
Cl2
光照
CH2Cl2 Cl2 光照
CHCl 3 Cl2 CCl4
光照
⑴ 甲烷与Cl2的反应历程 甲烷与Cl2的反应有如下的反应事实: 在室温、黑暗中不反应;
高于250℃发生反应;
在室温下如有光存在能发生反应;
用光引发反应,吸收一个光子就能产生几千个氯甲烷分子;
如有氧或有一些能捕捉自由基的杂质存在,反应有一个诱导期,诱导期时
⑶ 含有双键或叁键的基团,可以认为连有两个或三个相同的原子。 例如:
—C≡C—H —C(CH3)3 —CH=CH2 —CH(CH3)2 —CH2CH3 —CH3
H3C CH3 H3C
HH
H
H
H
H C C HH C CH3 H C C H H C CH3H C CH3 H C H
CH3 CH3 H3C
链终止:
temination
Cl·
Cl·
CH3· + Cl·
HC C H
31 2 4
H2C CH CH CH2
烃 碳环烃
脂环烃
CH2
H2C
CH2
H2C
CH2
CH2
C1 H2
HC
CH
4
重点: 1、同系列、异构体、构象和化学键概念。 2、烷烃的命名法。 3、卤代反应历程及能量变化。
第二章饱和脂肪烃
•基本概念
烃:由碳和氢两种元素形成的有机物叫烃。也叫碳氢化合物。
分类
开链烃
饱和开链烃(烷烃) 烯烃
不饱和开链烃 炔烃
二烯烃
H3C
CH2 CH2 CH3
H3C CH CH CH3
Cl2 CH4 光照 H3CCl
Cl2
光照
CH2Cl2 Cl2 光照
CHCl 3 Cl2 CCl4
光照
⑴ 甲烷与Cl2的反应历程 甲烷与Cl2的反应有如下的反应事实: 在室温、黑暗中不反应;
高于250℃发生反应;
在室温下如有光存在能发生反应;
用光引发反应,吸收一个光子就能产生几千个氯甲烷分子;
如有氧或有一些能捕捉自由基的杂质存在,反应有一个诱导期,诱导期时
⑶ 含有双键或叁键的基团,可以认为连有两个或三个相同的原子。 例如:
—C≡C—H —C(CH3)3 —CH=CH2 —CH(CH3)2 —CH2CH3 —CH3
H3C CH3 H3C
HH
H
H
H
H C C HH C CH3 H C C H H C CH3H C CH3 H C H
CH3 CH3 H3C
链终止:
temination
Cl·
Cl·
CH3· + Cl·
HC C H
31 2 4
H2C CH CH CH2
烃 碳环烃
脂环烃
CH2
H2C
CH2
H2C
CH2
CH2
C1 H2
HC
CH
4
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CH3
H3C
H2 C
H H2 C C CH2 CH3
CH3 C CH3
H C H
H C H
H C H
H C Cl
H2 C
CH3
H3C
H2 C
H H2 C C CH2 CH3
CH3 C CH3
H C H
H C H
H C H
H C CH3
H2 C
CH3
规则:比较基团大小,编号以基团小的排先 【按原子序数大小排列:原子序数大 的为“较优基团” 。“较优基团”排后。】
CH3
规则: 比较原子序数大小,编号以原子序数 小的优先: C N O F Cl Br I 原子序数越小,排的顺序越优先。
H3C
H2 C
H H2 C C CH2 CH3
CH3 C CH3
H C H
H C H
H C H
H C Cl
H2 C
CH3
5,5-二甲基-3-乙基-9-氯十一烷
二、命名实例
• eg1:(注意步骤:选主链——定编号——排序命 名)
伯、仲、叔、季
——孙策(字伯符) ——孙权(字仲谋)
己烷(C6H14)的碳链异构:
(正己烷)
(?)
(?) 不系统研究烷烃 的命名不行啦!
第二节 烷烃的命名
第二节 烷烃的命名
在中国给婴儿怎么取名字? 1、…斯基、…诺娃 、…一郎、伊丽莎 白等 2、阿猫、阿狗、猫伢子、狗伢子 3、张三李四 ……
第二节 烷烃的命名
一. 烃及其分类
烃: 仅由碳和氢组成的化合物叫做烃
饱和: 烷烃 开链烃 不饱和: 烯、炔 烃 环状烃 芳香烃 脂环烃
烷烃: 开链的饱和脂肪烃
二、同系列(P12)
甲烷:CH4 乙烷: C2H6 丙烷: C3H8 通式: CnH2n+2
相差n个CH2 (n=1,2,3……),即为同系列
烷基名称
甲基 乙基 丙基 丁基 CH3-
CH3-CH-CH3 (2 ° )
两种游离基的生成速率不同,约为3:1,因为2° 碳游离基比1°碳游离基稳定。
2、游离基的稳定性
CH3-CH2-CH3 hv Cl2 CH3-CH-CH3 Cl + CH3-CH2-CH2-Cl
产物比: 1 : 1 原料中可被取代的H个数比 2 : 6
[
(2o)]的生成速率为[
2. 写名字时以基团小的写前面
H3C
H2 C
H H2 C C CH2 CH3
CH3 C CH3
H C H
H C H
H C H
H C CH3
H2 C
CH3
3,7,7-三甲基-9-乙基十一烷
H3C
H2 C
H H2 C C CH2 CH3
CH3 C CH3
H C H
H C H
H C H
H C Cl
H2 C
(1o)]的4.5倍,
即前者比后者稳定;且越易生成,稳定性越高。
2、游离基的稳定性
结论:一般
即: 3o>2o>1o> CH3
类似地,有稳定性顺序:
二、氧化和燃烧(P26-27)
1、烷烃都可完全氧化(即燃烧),生成CO2、H2O: 沼气,天然气 2、汽油燃烧、瓦斯(CH4)爆炸的原理
小结:
1. 命名规则 2. 游离基的稳定性
CH3 + Cl2 CH3Cl + Cl
CH 3 为甲基游离基(自由基)
2、游离基的稳定性
• ——为什么产率比与原子个数比不相同?(P25)
Cl2
H H H H H H H H
hv
2Cl
H H H H H H H H H H H H
Cl
H
+
H
CH3-CH2-CH2 (1° )
CH3-CH-CH3 (2 ° )
的排先 【按原子序数大小排列:原 子序数大的为“较优基团” 。 “较优基团”排后。】 C,C,C,H C,C,H,H
H3C
H2 C
规则: 1. 按原子序数大小排列:原子序数大
H H2 C C CH2 CH3
CH3 C CH3
H C H
H C H
H C H
H C CH3
H2 C
CH3
的为“较优基团” 。“较优基团”排 后。
看支链数多少,取多的做主链
第三节 烷烃的物理性质
(P21-22)
一、状态: C1-C4为气态;C5-C17为液态;C18以上为固 态。 二、熔、沸点: Mw(分子量)↑,m.p. 、b.p.↑。 三、溶解性: 不溶于水,易溶于非极性溶剂。
(有机物的物理性质具有很强的相似性——以后除非 特殊情况,一般自学!)
命名原则: 符合中国人的命名习惯,不会引起混淆。
一、命名步骤
选主链——定编号——排序命名
1、选主链 2、定编号: a、从支链最近端给主链编号,标明支链位 置。(P15) b、多个支链时。
3、排序命名: a、中文命名中,较优的后列出,同种基用 “二、三……”表示数目(英文命名按字母序排 列)。(P15) b、排列较优基团方法(P16)
第二章
• • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
饱和脂肪烃(烷烃)
生活和自然界的烷烃 烷烃的含义 烷烃的命名 烷烃的物理性质 烷烃的化学性质
[本章作业] P27: 2、3、4、16
本章重点: 1、 系统命名法 2、 烷烃的结构 3、 异构现象 4、 烷烃的物理性质和化学性质 5、 自由基(游离基)的稳定性
结构式书写步骤:先
C 后 H ,一个都不能少!
三、同分异构体
• 丙烷结构式:
丁烷结构式(P13)
(后一个C有不同的排列,加上H后也符合C4H10,也是
丁烷,但性质不同,为区别,称呼为异丁烷)
三、同分异构体(P13)
• 1、同分异构现象:
丁烷(同一个分子式)有两种不同结构,称之 为同分异构现象。
二、命名实例
• eg3:(氢伸出型:压缩简化)
二、命名实 例
• eg2:(氢伸出型:压缩简化)
二、命名实例
• eg6:(另一种形式的基团收缩,当心 陷阱!!!)
二、命名实例
二、命名实例
H3C
H C CH3
H C H
CH3 H C C
CH3 CH3
H C H
H C H
H C H
H C
H C
第四节 质
烷烃的化学性
• 一、氯代
• 二、氧化和燃烧
一、氯代
• 1、烷烃的取代反应机理(P23) :
hv CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
一氯甲烷继续反应,可以得到二氯 甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯甲烷 (四氯化碳)(P23)
一、氯代
• 反应机理为游离基历程: P24 hv 2Cl Cl Cl Cl + CH4 HCl + CH3
第一节 生活和自然界的烷烃
• 一、生活中的烷烃
• 打火机
• 一、生活中的烷烃
• 润滑油
• 一、生活中的烷烃
• 加油站:汽油、煤油、柴油
• 一、生活中的烷烃
• 炼油厂
自然界的烷烃
1、行星大气层主要成分——生命起源的原始成分 (1953) 2、沼气主要组分——温室效应气体之一(甚于二 氧化碳)——恐龙灭绝 • 二、高级烷烃——昆虫信息激素(P27) 1、蚁类传递警戒信息物质(C11、C13烷) 2、雌虎蛾引诱雄蛾的性外激素(2-甲基十七 烷)——人工合成昆虫激素——第三代农药(生态农 药)
CH3
CH3 CH3
2, 4, 5, 5, 9, 10-六甲基十一烷 2, 3, 7, 7, 8, 10-六甲基十一烷 2,3,7,7,8,10-hexamethylundecane
H3C
H2 C
H H2 C C CH2 CH3
CH3 C CH3
H C H
H C H
H C H
H C CH3
H2 C
• 2、碳链异构:
因为碳链不同所致,故为碳链异构。
• 3、碳数更多的烷烃,有更多的异构体。
四、不同的碳原子
(P13)
存在碳链异构的戊烷:
其中,
碳原子的区别:
a类碳:与1个C相连——1o碳原子 b类碳:与2个C相连——2o碳原子 c类碳:与3个C相连——3o碳原子 d类碳:与4个C相连——4o碳原子 用中文字:
结构
英文名称
methyl ethyl n-propyl n-butyl
通常符号
Me Et
CH3CH2CH3CH2CH2CH3CH2CH2CH2-
n-Pr n-Bu
(特别重要的要记住!)
三、同分异构体
甲烷结构式:
原则:1个C,有4个价健,即以单键连接4个原子, 一个都不能多!
三、同分异构体
• 乙烷结构式:
Байду номын сангаас
2、游离基的稳定性
• ——为什么产率比与原子个数比不相同?
(P25)
eg1.
hv Cl2 CH3-CH-CH3 Cl + CH3-CH2-CH2-Cl
CH3-CH2-CH3
产物比: 1 : 1 原料中可被取代的H个数比 2 : 6
Chemistry
Chemistry
CH3-CH2-CH2 (1° )