b 第二章 烷烃
第二章烷烃和环烷烃.doc
第二章 烷烃和环烷烃2-1（中国科学技术大学2007年硕士研究生入学考试试题）为下列转变提供所需的试剂，必要时注明用量。
有的可能需要不止一步反应，请分别写出每步反应所需的试剂。
Br解：根据-CN 可以水解为羧酸基，所以可以考虑用氰基将卤原子取代，再水解。
还可以考虑格利雅试剂，所以，本题所需的试剂有：①KCN; ②H 3O +或Mg ；③CO 2；④H 3O+2-2（华中科技大学2004年硕士研究生入学考试试题）完成下列反应。
CH 32hv解：本题考查烷烃的卤代，根据烷烃中氢原子被卤代的顺序，有反应：CH 32hvCH 3Br2-3（南京航空航天大学2008年硕士研究生入学考试试题）用系统命名法命名化合物。
H 3CH 3CCH 3CH 3H 3C解：根据命名的原则，先选一条最长的主链，然后给碳原子编号找出所有的取代基，命名为：4-甲基-6-异丙基壬烷。
2-4（南京航空航天大学2006年硕士研究生入学考试试题）命名下列化合物。
PhC CH 3CH 3CH 2HC CH 3CH 3解：根据烷烃命名原则，命名为：2,4-二甲基-2-苯基戊烷。
2-5（华中科技大学2004年硕士研究生入学考试试题）给出化合物的名称或结构。
CH 3CH 2CHCH 2CH 2CH(CH 3)2CCH 2CH 3CH 3CH 2CH 3解：根据婉烷烃的命名原则，命名为：2,6-二甲基-3,6-二乙基辛烷。
2-6（浙江工业大学2004年硕士研究生入学考试试题）选择题。
（1）甲烷分子的空间构型以及碳原子的杂化类型为（ ）。
A.正方椎体，Sp 3杂化B.三角锥体，Sp 2杂化 C.正四面体，Sp 3杂化 D.正四方体，Sp 2杂化（2）CH 3CH 2CH 32hvClCHCH 3Cl 的反应机理为：（ ）。
A.自由基取代B.亲电取代C.亲核取代D.亲电加成（1）答案：C 。
解析：甲烷分子构型为正四面体，碳原子居于正四面体的中心，与氢原子的键角为109.5o ，碳原子为Sp3杂化。
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有机化学习题精选第二章烷烃选择：1．引起烷烃构象的原因是〔〕A. 分子中的双键旋转受阻B. 分子中的单双键共轭C. 分子中的两个碳原子围绕碳碳单键作相对旋转D. 分子中有吸电子基团2．丁烷的最稳定构象是〔〕A. 全重叠式B. 局部重叠式C. 对位交叉式D. 邻位交叉式3．以下化合物沸点X的是〔〕A、2-甲基己烷B、庚烷C、2-甲基庚烷D、3，3-二甲基戊烷4．化合物HOCH2-CH2OH的稳定构象是〔〕5.CH3CH2CHCH2CH2CCH2CH3CH3CHCH3CH2CH3CH3化合物用系统命名法命名为（）A、3-甲基-3-乙基-6-异丙基辛烷B、2,2-二乙基-5-异丙基庚烷C、2,2，5-三乙基-6-甲基庚烷D、2，6-二甲基-3,6-二乙基辛烷第三章烯烃选择：1．以下具有顺反异构体的是〔〕A、FCH=CH2B、CH3CH2CH=CHCH3C、CH3CH=C(CH3)2D、(CH3)2C=C(CH3)22．以下烯烃氢化热最大的是〔〕A、反-3-己烯B、2-甲基-2-戊烯C、顺-3-己烯D、2，3-二甲-2-丁烯3．以下哪种烯烃的氢化热最小？〔〕A．E-2-丁烯B．Z-2-丁烯C．1-丁烯D．异丁烯4.CH-CH3化合物在过氧化合物存在下与HBr反应，主要产物是( )A．1-苯基-2-溴丙烷B．1-苯基-1-溴丙烷C．1-苯基-3-溴丙烷D．邻溴苯基丙烷5.CH3化合物H3CC(CH3)3HHH命名为( )A．〔2Z，4E〕-4-叔丁基-2,4-己二烯B．〔2E，4Z〕-3-叔丁基-2,4-己二烯C．〔2Z，4E〕-3-叔丁基-2,4-己二烯D．〔2E，4Z〕-4-叔丁基-2,4-己二烯6.关于烯烃的催化加氢反响，以下表达错误的选项是〔〕A ．催化加氢反响是在催化剂外表进行的B ．催化加氢反响是定量进行的C ．催化加氢反响是反式加成D ．催化加氢反响是放热的 方程式：1.CH 3CH=CCH 2CH 326222CH 32.CH 3CH=CCH 2CH 33CH 33.CH 3CH=CCH 2CH CH 3HBr / ROOR4.CH 3CH=CH 2 + Cl 2500o C5. CH 3CH 2CH=CH 2 + H 2SO 42 第四章 炔烃 二烯烃 选择：1．丁二烯与以下烯烃衍生物进行Diels-Alder 反响最生动的是〔 〕 2．以下二烯烃氢化热最小的是〔 〕A. 1，2-丁二烯B. 1，4-戊二烯C. 1，3-丁二烯D. 1，3-戊二烯3．以下二烯烃最稳定的是〔 〕A. 1，2-丁二烯B. 1，4-戊二烯C. 1，3-丁二烯D ． 1，3-戊二烯4. 以下碳正离子最稳定的是〔 〕 5．Lindler 催化可用于那种反响〔 〕A ．二元醇脱水B ．末端炔烃水合成醛C ．芳烃的硝化D ．炔烃局部复原成顺式烯烃 6. 以下碳正离子最稳定的是〔 〕7．以下化合物最易与环戊二烯发生反响的是( )A ．CH 2=CHCOOCH 3B ．CH 2=CHOCH 3C ． CH 2=CHCH 3D ．CH 2=CH 2 8. 以下化合物氢化热最小的是〔 〕。
有机化学第二版课后习题答案
徐寿昌编《有机化学》第二版习题参考答案第二章烷烃1、用系统命名法命名下列化合物（1）2，3，3，4-四甲基戊烷（2）3-甲基-4-异丙基庚烷（3）3，3，-二甲基戊烷（4）2，6-二甲基-3，6-二乙基辛烷（5）2，5-二甲基庚烷（6）2-甲基-3-乙基己烷（7）2，2，4-三甲基戊烷（8）2-甲基-3-乙基庚烷2、试写出下列化合物的结构式(1) (CH3)3CC(CH2)2CH2CH3(2) (CH3)2CHCH(CH3)CH2CH2CH2CH3(3) (CH3)3CCH2CH(CH3)2(4) (CH3)2CHCH2C(CH3)(C2H5)CH2CH2CH3（5）(CH3)2CHCH(C2H5)CH2CH2CH3(6)CH3CH2CH(C2H5)2(7) (CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3(8)CH3CH(CH3)CH2CH(C2H5)C(CH3)33、略4、下列各化合物的系统命名对吗？如有错，指出错在哪里？试正确命名之。
均有错，正确命名如下：（1）3-甲基戊烷（2）2，4-二甲基己烷（3）3-甲基十一烷（4）4-异丙基辛烷（5）4，4-二甲基辛烷（6）2，2，4-三甲基己烷5、（3）＞（2）＞（5）＞(1) ＞(4)6、略7、用纽曼投影式写出1，2-二溴乙烷最稳定及最不稳定的构象，并写出该构象的名称。
H交叉式最稳定重叠式最不稳定8、构象异构（1），（3）构造异构（4），（5）等同）2），（6）9、分子量为72的烷烃是戊烷及其异构体(1) C(CH3)4(2) CH3CH2CH2CH2CH3 (3) CH3CH(CH3)CH2CH3(4) 同(1)10、分子量为86的烷烃是己烷及其异构体(1)(CH3)2CHCH(CH3)CH3(2) CH3CH2CH2CH2CH2CH3 , (CH3)3CCH2CH3 (3)CH3CH2CH(CH3)CH2CH3(4)CH3CH2CH2CH(CH3)214、(4)＞（2）＞（3）＞(1)第三章 烯烃1、略2、（1）CH 2=CH — （2）CH 3CH=CH — （3）CH 2=CHCH 2— CH 2CH CH 3M eH H i-P rE t M en-P rM e M e E t i-P rn-P r (4)(5)(6)(7)3、（1）2-乙基-1-戊烯 (2) 反-3,4-二甲基-3-庚烯 (或(E)-3,4-二甲基-3-庚烯 (3) (E)-2,4-二甲基-3-氯-3-己烯 (4) (Z)-1-氟-2-氯-2-溴-1-碘乙烯(5) 反-5-甲基-2-庚烯 或 (E)-5-甲基-2-庚烯 (6) 反-3,4-二甲基-5-乙基-3-庚烯 (7) (E) -3-甲基-4-异丙基-3-庚烯 (8) 反-3,4-二甲基-3-辛烯 4、略 5、略 6、CH 3CH 2CHC H 2CH 3CH 3CH 2CCHC H 3CH 3OH BrCH 3CH 2CCHC H3CH 3Cl ClCH 3CH 2C CHC H3CH 3OH OHCH 3CH 2CHCHC H 3CH 3OHCH 3CH 2COCH3CH 3CHOCH 3CH 2CHCHC H 3CH 3Br(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)7、活性中间体分别为：CH 3CH 2+ CH 3CH +CH 3 (CH 3)3C + 稳定性: CH 3CH 2+ ＞ CH 3CH +CH 3 ＞ (CH 3)3C + 反应速度: 异丁烯 ＞ 丙烯 ＞ 乙烯8、略9、（1）CH 3CH 2CH=CH 2 (2)CH 3CH 2C(CH 3)=CHCH 3 (有顺、反两种) （3）CH 3CH=CHCH 2CH=C(CH 3)2 (有、反两种)用KMnO 4氧化的产物: (1) CH 3CH 2COOH+CO 2+H 2O (2)CH 3CH 2COCH 3+CH 3COOH (3) CH 3COOH+HOOCCH 2COOH+CH 3COCH 310、（1）HBr ，无过氧化物 （2）HBr ，有过氧化物 （3）①H 2SO 4 ，②H 2O （4）B 2H 6/NaOH-H 2O 2 （5）① Cl 2，500℃ ② Cl 2，AlCl 3（6）① NH 3，O 2 ② 聚合，引发剂 （7）① Cl 2，500℃，② Cl 2，H 2O ③ NaOH 11、烯烃的结构式为：（CH 3）2C=CHCH 3 。
第二章 烷烃
第二章 烷烃1.用系统命名法命名下列化合物：1.(CH 3)2CHC(CH 3)2CHCH 3CH 32.CH 3CH 2CH CHCH 2CH 2CH 3CH 3CH(CH 3)22，3，3，4－四甲基戊烷 2，4－二甲基－3－乙基己烷3.CH 3CH 2C(CH 3)2CH 2CH 34.CH 3CH 3CH 22CH 2CCH 2CH3CHCH 3CH 3CH 2CH 3123456783，3－二甲基戊烷 2，6－二甲基－3，6－二乙基辛烷5.12345676.2，5－二甲基庚烷 2－甲基－3－乙基己烷7.8.12345672，4，4－三甲基戊烷 2－甲基－3－乙基庚烷2.写出下列各化合物的结构式：1．2，2，3，3－四甲基戊烷 2，2，3－二甲基庚烷CH 3CCCH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CHCHCH 2CH 2CH 2CH 3CH 33、 2，2，4－三甲基戊烷4、2，4－二甲基－4－乙基庚烷CH 3C CHCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CHCH 2CCH 2CH 2CH 33CH 3CH 35、 2－甲基－3－乙基己烷6、三乙基甲烷CH 3CH 3CHCHCH 2CH 2CH 3CH 2CH 3CH 3CH 2CHCH 2CH 3CH 2CH 37、甲基乙基异丙基甲烷 8、乙基异丁基叔丁基甲烷 14. 试将下列烷基自由基按稳定性大小排列成序：（1） CH 3.（2）.CH 3CHCH 2CH 3（3） .CH 3CHCH 2CH 3 （4）.CH 3C CH 33解：（4）>（2）> （3）>（1）。
第三章 烯烃2．写出下列各基团或化合物的结构式： 解：（1） 乙烯基CH 2=CH- （2）丙烯基 CH 3CH=CH-（3） 烯丙基CH 2=CHCH 2-（4）异丙烯基CH 3C=CH 2（5）4－甲基－顺－2－戊烯C=C CH 3CH CH 3CH 3HH （6）（E ）-3,4-二甲基－3－庚烯CH 3CH 2CH 33C CCH 2CH 3（7）（Z ）-3-甲基－4－异丙基－3－庚烯CH 3CH 2C=C CH 3CH(CH 3)2CH 2CH 2CH 37．乙烯、丙烯、异丁烯在酸催化下与水加成生成的活性中间体和稳定性及分别为：中间体分别是：CH 3CH 2+CH 3CH +CH 3CH 3CH 33+中间体稳定性：CH 3CH 2+CH 3CH +CH 3CH 3CH 33+<<反应速度顺序为：CH 3CH 2+CH 3CH +CH 3CH 3CH 33+<<6．3－甲基－2－戊烯分别在下列条件下发生反应，写出各反应式的主要产物：CH 3CH=CCH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CH 22CH 33CH CCH 2CH 3Br CH 33CH CCH 2CH 3CH 3ClCH 3CHCCH 2CH 3CH 3OHOH3CHO+CH 3CCH 2CH 3O3CH 2CH 3CH 33CH CH 32CH 3C第四章 炔烃、二烯烃、红外光谱2. 用系统命名法或衍生物命名法命名下列化合物。
第二章 烷烃和环烷烃
C H3C H2C H2 C H3C H2C H2C H2 C H3C HC H 2 C H3
(正)丁基 Bu 异丁基 i -Bu
C H3C HC H C H3 仲丁基 2 s-Bu C H3 C H3 C C H3 叔丁基 t-Bu
在生理状况下，机体自由基一方面不断产 生，另一方面又不断清除，活性氧处于产生与清 除平衡状态。一旦活性氧的产生和清除失去平衡 ，过多的自由基就会造成对机体的损害，从而引 起多种疾病，并可诱发癌症和导致衰老。 天然抗氧化酶系统：超氧化物歧化酶(SOD) 、 过 氧 化 氢 酶 ( CAT)、 谷 胱 甘 肽 过 氧 化 物 酶 (GSH-Px)
构象异构
(一) 烷烃的构造异构(constitutional isomerism)
戊烷有3种碳链异构体
CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3
正戊烷 异戊烷
CH3 CH3-C-CH3 CH3
新戊烷
碳原子数 异构体数 4 5 6 7 2 3 5 9
碳原子数 8 9 10 20
异构体数 18 35 75 366 319
天然抗氧剂(自由基清除剂)：VE、 Vc、 2巯基乙胺、谷胱甘肽、辅酶Qn(泛醌)、-硫辛酸 等
第二节 环 烷 烃
一、脂环烃的分类和命名
(一) 分类 C3-C4
根 据 环 数 多 少 分
小环 普通环
单脂环烃
C5-C6
C7-C12
中环
C13以上 大环 多脂环烃 桥环 螺环
(二) 命名
1. 单脂环烃: 在相应的烃名前加“环”字;英文名加词头cyclo
第二章 烷烃
-CH2CH2CHCH3 异戊基 i-Pent CH3 CH3 -CH2-C-CH3 新戊基 neo-Pent CH3
仲丁基 s-Bu
CH3 -C-CH2CH3 CH3
叔戊基 t-Pent
英文命名中，n（正）, i（异）, sec（二级）, tert（三级）
烷烃分子从形式上去掉两个氢原子所剩下的基团叫做 亚烷基。
构造式 名称 构造式 名称
-CH3
甲基
Me Et
-CH2CH3
-CH2CH2CH3 CH3-CH-CH3 -CH2(CH2)2 CH3 -CH2-CH-CH3 CH3 -CH-CH2CH3 CH3
乙基
正丙基 n-Pr 异丙基 i-Pr
CH3 -C-CH3 CH3
叔丁基
t-Bu
正丁基 n-Bu 异丁基 i-Bu
2、构造异构的书写规则
先直后支、先边后心、先少后多、先简后繁
请大家书写庚烷的同分异构体
先直后支
先 简 后 繁
先边后心
先 少 后 多
三、烷烃分子中碳、氢类型
1、碳的类型
季碳 4oC 仲碳 2oC
叔碳 3oC 伯碳 1oC 2、氢的类型 根据与其相结合的碳原子， 分别称为伯、仲、叔氢。
1oH 2oH 1oC 2 oC
H H
m.p -138 C b.p
¡ ¡ -0.5 C
m.p -159 C b.p 11.7 C
¡ ¡
分子式相同，结构式不同的化合物－－同分异构体；
分子式相同，结构式不同的现象－－同分异构现象。
对烷烃这种同分异构是由于分子中碳原子排列方式不同引起的， 称为构造异构。
C4H10有2个异构体；C10H22有75个异构体；C20H42有366319 个异构体。 随着碳原子数增加，同分异构体迅速增加。
第二章 烷烃(1)
dodecane
为区别异构体用“正”、“异”、“新”。 将直链烷烃——叫“正” （normal，n-） CH3 具有 CH3-CH- 结构，即端位第二个碳原子有2个CH3 ——叫“异” （iso，i-） CH3 具有 CH3-C- 结构，即端位第二个碳原子有3个CH3 CH3 ——叫“新”（ neo ）（季碳）
CH3CH2CH2CH2CH3
正戊烷 n-pentane
CH3CHCH2CH3 CH3
异戊烷 i-pentane
CH3 CH3 C CH3 CH3
新戊烷 neopentane
CH3 CH3 C CH2CH3 CH3
新己烷 neohexane
二、烷基的命名
烷烃分子中去掉一个氢原子剩下的原子团称为烷基。
碳链一般是曲折地排布在空间，在晶体时碳链排列整齐， 呈锯齿状，在气、液态时呈多种曲折排列形式（因键能自 由旋转所致）。
§2-4 烷烃的构象
构象(Conformation)，是具有一定构造的分子，因单 键旋转改变其原子或原子团在空间的相对位置而呈现的
不同立体形象。
一、乙烷的构象
锯架透视式
重叠式(sp) 交叉式(ap)
异构体数目
如 戊烷 C5H12 己烷 C6H14 壬烷 C9H20 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
正戊烷
3 5 35 CH3-CH-CH2-CH3 CH3
异戊烷
CH3 CH3-C-CH3 CH3
新戊烷
沸点：36℃
28 ℃
9.5 ℃
三、碳原子和氢原子的类型
碳链中的碳原子按照它们所连结的碳原子数目可分为四类： 只连有一个碳原子的称为伯碳原子，常以1°表示（一级碳原子）；
有机化学--第二章烷烃
3. 相对密度
烷烃比水轻，其相对密度都小于1。相对密度变化的 规律也是随着相对分子质量的增加逐渐增大。这也是与 分子间van der Waals力有关的，分于间的作用力增大，
CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3 CH CH2CH3 CH3 CH3 C CH3 CH3
熔点℃
-130
-160
-17
一般偶数碳链具有较高的对称性，因此，含偶数碳原子
烷烃的熔点通常比含奇数碳原子烷烃的熔点升高较多，构成
相应的两条熔点曲线，偶数居上，奇数在下。
直链烷烃的熔点与分子中所含碳原子数的关系图
碳原子数如果是n，则氢原子数必为2n+2，即烷烃的通式为 C n H 2n+2 。
具有同一通式，组成上相差CH2及其整倍数的一系列
化合物，称为同系列(homologous series)。同系列中的各 个化合物互为同系物(homologs)。CH2称为系差。
2.1.2 构造异构(constitutional isomerism)
键 (C—C) 相连，其余的价键都为氢原子所饱和，则称 为饱和烃 (saturated hydrocarbons)，其中碳骨架是开
链的称为烷烃或石蜡烃，碳骨架是环状的称为环烷烃
(cycloalkanes)。
2.1 烷烃的通式和构造异构
2.1.1 烷烃的通式
每增加一个碳原子，同时增加二氢原子。因此，分子中
sp3 1s
σ键
sp3
σ键 ①在分子中可以单独存在 ②键能较大，可极化性较小
sp3
σ键的特性
③可以沿键轴自由旋转而不易被破坏
由于sp3杂化轨道保持了键角109.5º ，在碳链中C—C—C
的键角也必然保持接近于109.5º ，因此，碳链的立体形象，
第2章饱和烃：烷烃和环烷烃
第二章 饱和烃：烷烃和环烷烃一、 本章知识结构及知识要点本章知识结构：知识要点1、通式和构造异构（1）烃、烷烃和环烷烃：只含有碳和氢两种元素的有机化合物统称为烃；烃分子中碳原子以单键相连，碳骨架为开链结构称为烷烃；烃分子中碳原子以单键相连，碳骨架为环状结构称为环烷烃。
（2）通式：烷烃的通式为C n H 2n+2，环烷烃的通式为C n H 2n 。
（3）同系列和同系物：具有同一通式，组成上相差CH 2及其整倍数的一系列化合烷烃和环烷烃烷烃和环烷烃的通式和构造异构烷烃和环烷烃的构造异构烷烃和环烷烃的命名 烷基和环烷基烷烃和环烷烃的结构σ键的形成及其特征环烷烃的结构与环的稳定性 乙烷的构象烷烃和环烷烃的主要来源和制法自由基取代反应氧化反应丁烷的构象烷烃和环烷烃的物理性质烷烃和环烷烃的化学性质 烷烃的命名环烷烃的命名烷烃和环烷烃的构象 环己烷的构象取代环己烷的构象 异构化反应裂化反应小环环烷烃的加成反应烷烃和环烷烃的通式伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氢原子物称为同系列。
同系列中的各化合物互为同系物。
（3）构造异构：分子中原子的连接顺序不同形成的异构体叫构造异构。
2、命名（1）烷烃的命名普通命名法：用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸十个字分别表示十个以下碳原子的数目，十个以上的碳原子用汉字数字（十一、十二、十三……）表示，用正、异、等前缀区别同分异构体。
系统命名法：（a）选主链：在分子中选择一条最长的碳链作主链，根据主链的碳原子数叫某烷，将主链以外的其他烷基看作是主链上的取代基。
烷基是由烷烃分子除去一个或几个氢原子剩下的部分，通常用R-表示。
（b）编号：从靠近取代基的一端开始编号，使取代基编号位次最小。
（c）取代基的排列次序：用阿拉伯数字表示取代基位置，用汉字（一、二、三……）表示相同取代基个数，写在取代基名称前面，若含有不同的取代基，则优先级别低的写在前面，优先级别高的写在后面。
（2）环烷烃的命名（a）单环环烷烃：在相应的烷烃名称之前加“环”字，称为“环某烷”。
有机化学B(基础医学, 临床医学)提纲 - 北京大学
有机化学B(基础医学, 临床医学)提纲本课程为4学分，60学时。
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讲授内容主要突出化学结构与性质的关系，从结构的角度阐述各类化合物的性质及其反应，使同学受到良好的科学思维的基本训练。
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习题课上为同学做示范性总结，除探讨和分析基本例题外，还练习一些较难的例题，使各种水平的同学都有收获和提高。
共考试两次，期中考试占40%，期末考试占60%。
第一章绪论（2 学时）1.1 有机化学和有机化合物1.2 有机化合物的特点1.3 有机化合物结构特点 共价键一. 共价键表示方法二. 共价键参数(键长，键角，键能)三. 杂化轨道四. 共价键极性、电负性、偶极距1.4 有机反应类型一. 均裂二. 异裂三. 协同反应1.5有机化合物分类1.6反应速度、活化能与过渡态1.7 酸碱概念第二章烷烃和环烷烃（5 学时）(一) 开链烷烃2.1 烷烃的同系列和异构现象2.2 烷烃的结构特征与命名2.3 烷烃的物理性质2.4 烷烃的化学性质卤化反应：甲烷卤化的历程（反应机制的概念、自由基连锁反应的三个阶段、反应热与活化能、卤化反应速率的比较）丙烷的卤化（1、2、3级氢的活性的比较、自由基的稳定性、氯化与溴化反应的选择性）(二) 环烷烃2.4 环烷烃的分类、异构与命名2.5 环烷烃的化学性质2.6 拜耳张力学说2.7 构象异构体一、乙烷的构象 1.构象的定义 2. 构象的稳定性（重叠型、交叉型）3.构象的表示方法（锯架式、伞式（立体式）、Newman投影式）二、正丁烷的构象（全重叠型、邻交叉型、重叠型、对交叉型）三、环己烷的构象四、取代环己烷的构象五、十氢合萘的构象构象第三章旋光异构体（4 学时）3.1 异构体分类3.2 分子的对称性、手性和光活性一、分子的对称性和对称因素、手性和非手性二、偏振光和旋光现象3.3 含手性碳原子的手性分子一. 含一个手性碳原子的化合物（手性中心和手性碳原子、对映体、外消旋体、旋光异构体的命名、RS构型、DL构型、旋光异构体的表达方式、）二. 含两个（或多个）不同手性碳原子的化合物（旋光异构体的数目、非对映体、苏式与赤式）三. 含两个（或多个）相同（相象）手性碳原子的化合物（内消旋体、假不对称碳原子）四. 含手性碳原子的单环化合物（命名、判别单环化合物旋光性的方法、取代环已烷的光活性与构象）3.4 不含手性碳原子的旋光异构（丙二烯型、联苯型）3.5 外消旋混合物的拆分第四章卤代烃（5 学时）4.1 卤代烃的分类、命名与物理性质4.2 化学性质一、饱和碳原子的亲核取代反应 (1. 概述 2. 溶剂解 3.反应机理：S N1、S N2、构型转化 4. 影响S N1、S N2反应速度的因素(烷基的结构、离去基团、溶剂效应、试剂的亲核性)二、消除反应 1.反应机理:E1、E2 2.影响消除反应速度的因素，烷基的结构、试剂的影响 3. 消除反应的方向—扎依切夫规则 4. 消除反应的立体化学—反式消除三、取代反应和消除反应的竞争四、不饱和碳原子的取代与消除反应五、卤代烃与金属的反应六、卤代烃与还原七、卤代烃的鉴定第五章烯烃、炔烃和共轭二烯烃（5 学时）(一) 烯烃5.1 烯烃的结构、异构(顺反)与命名5.2 烯烃的物理性质电子效应、诱导效应、共轭效应5.3 烯烃的化学性质一、亲电加成二、自由基加成三、催化氢化四、氧化反应五、硼氢化反应六、烯烃的 -卤代反应(二) 炔烃5.4 炔烃的结构、异构和命名5.5 炔烃的物理性质5.6 炔烃的化学性质一、末端炔氢的反应二、催化氢化三、亲电加成四、自由基加成五、亲核加成六、氧化反应(三) 共轭二烯烃5.7 共轭二烯烃的结构、分子轨道、共轭效应5.8 共轭二烯烃的化学性质亲电加成、1，4加成作用，分子轨道理论，狄尔斯- 阿德耳反应5.9 烯烃、炔烃、共轭二烯烃的鉴定5.10 共振论简介第六章芳香烃（5 学时）6.1 苯的结构6.2 芳香烃的分类与命名6.3 芳香烃的物理性质6.4 芳香烃的化学性质一、加成反应二、芳环侧链上 -氢的卤素取代反应三、氧化反应四、芳环上亲电取代反应五、亲电取代反应的机理和定位效应六、亲电取代反应在合成上的应用七、芳香卤代烃的亲核取代反应6.5 稠环芳烃一、萘、蒽、菲的命名和结构二、萘的物理性质和化学性质1、亲电取代反应、定位效应2、加成反应3、氧化反应6.6 芳香性与休克尔4n+2规则第七章醇、醚、酚（5 学时）(一) 醇7.1 醇的分类、结构与命名7.2 醇的物理性质7.3 醇的化学性质一、醇的酸性与碱性二、羟基的亲核取代反应三、酯化反应四、醇的消除反应五、醇的氧化和脱氢、碘仿反应六、多元醇的氧化7.4 醇的鉴定(二) 醚7.5 醚的分类、结构、命名与物理性质7.6 醚的化学性质一、自动氧化二、形成徉盐三、醚键的断裂四、环醚的化学性质7.7 冠醚(三) 酚7.8 酚的结构、命名与物理性质7.9 酚的化学性质一、酸性二、成酯与佛里斯(Fries)重排反应三、酚芳环上的亲电取代反应(卤化、磺化、硝化、Fridel-Crafts反应) 四、柯尔白Kobel反应五、莱穆尔- 梯曼反应(Remier-Timan)反应六、成醚的反应七、酚的鉴定第八章醛、酮、醌（5 学时）8.1 醛酮结构、命名与物理性质8.2 醛、酮的化学性质一、羰基的亲核加成反应(含碳的亲核试剂、含氧的亲核试剂、含硫的亲核试剂、氨及其衍生物对羰基的加成) 二、羰基的α-氢的反应(卤代和碘仿反应、羟醛缩合反应、酚与羰基化合物的加成) 三、还原反应(还原成醇、还原成亚甲基) 四、氧化反应 1. 醛酮的鉴别--吐伦试剂、菲林试剂、本尼地试剂 2. 康尼查罗反应 3. 安息香缩合反应8.3 共轭不饱和醛酮的反应 (亲电加成反应、亲核加成反应、麦克尔加成)8.4 醛酮的鉴定8.4 醌的结构和化学反应 (羰基的加成反应、碳-碳双键的加成反应、1,4-加成反应、醌的还原反应)第九章羧酸及其衍生物（6 学时）(一) 羧酸9.1 羧酸的命名、结构与物理性质9.2 羧酸的化学性质一、酸性(诱导效应、共轭效应对酸性的影响、羧酸盐与活波卤代烷的反应)二、羧酸的α-氢的卤代反应三、羧羰基的反应(加成-消除反应历程) 四、羧酸的还原反应五、脱羧反应(二) 羧酸衍生物9.3 羧酸衍生物的命名、结构与物理性质9.4 羧酸衍生物的化学性质一、羧羰基的亲核加成-消除反应二、羧酸衍生物的还原反应三、羧酸衍生物α-氢的酸性及其反应(克莱森缩合反应、狄克曼缩合反应、诺文葛耳反应) 四、β-二羰基化合物在有机化学中的应用----药物设计与合成五、霍夫曼重排反应-酰氨氮上氢的反应六、酯的热裂消除反应第十章胺（4 学时）10.1 胺的分类、结构、命名与物理性质10.2 胺的化学性质一、胺的碱性二、胺的烷基化反应三、磺酰化-兴斯堡反应四、与亚硝酸的反应五、胺的氧化反应六、芳香环上的亲电取代反应七、烯胺的反应八、曼尼烯反应九、四级胺碱及N-氧化物的消除反应十、芳香重氮盐及其反应(置换反应、偶联反应) 十一、胺的鉴定第十一章杂环化合物（4 学时）11.1 含杂原子的五员杂环化合物一、含一个杂原子的五员杂环化合物 1. 呋喃、噻酚、吡咯的命名、结构与物理性质 2.化学性质(亲电取代反应、与重氮盐偶联反应、与酸碱作用)二、含两个杂原子的五员杂环 1. 唑的结构与命名 2. 唑的化学性质11.2 含杂原子的六员杂环化合物一、吡啶的结构、命名与物理性质二、吡啶的化学性质 1. 吡啶的碱性与亲核性 2.氧化反应 3.亲电取代反应 4.亲核取代反应 5.侧链α-氢的反应 6.还原反应三、吡啶衍生物11.3 含两个杂原子的六员杂环化合物(二嗪的结构与命名)11.4 稠杂环化合物一、苯并呋喃、噻酚、吡咯二、喹啉、异喹啉三、嘧啶和咪唑的并环体系---- 嘌呤11.5 核酸与生物碱一、核酸 1. 核酸与生命遗传的化学本质 2. 核酸的结构 3. DNA分子的双螺旋结构二、生物碱第十二章碳水化合物-糖（4 学时）(一) 单糖12.1 单糖的立体构型及构象一、变旋光现象二、单糖的环状半缩醛结构12.2 单糖的物理性质12.3 单糖的化学性质一、羰基上的反应(糖苷的形成，糖腙，糖脎) 二、羟基上的反应(成醚、成酯、缩醛、缩酮) 三、氧化-还原反应四、碱作用下的互变异构五、单糖的递升与降解六、糖的结构鉴定(二) 双糖12.4 还原性双糖(麦芽糖、纤维二糖、乳糖)12.5 非还原性双糖(蔗糖)12.6 多糖12.7 糖的鉴定第十三章氨基酸和蛋白质（4 学时）(一) 氨基酸13.1 氨基酸酸碱性和等电点13.2 氨基酸的反应一. 与酰氯、酸酐的反应-氨基的保护二. 酯化反应-羧基的保护三.与茚三酮的反应四. 热分解反应五. 氨基酸的消旋13.3 氨基酸的合成一、卤代酸的氨解二、斯特瑞克反应三、盖布瑞尔反应（二）肽13.4 肽的结构、命名与合成13.5 多肽合成一.保护基策略二.多肽合成方法(碳二亚胺法、混合酸酐法、活泼酯法) 三、固相法合成多肽13.6 多肽的结构测定第十四章天然产物、萜类化合物、甾族化合物（1学时）异戊二烯规则、链型单萜、单环萜、双环萜有机化学(B) 讲课进度表。
有机化学第二章-烷烃
CH3-CH2-CH CH3
CH3 CH CH CH2 CH2 CH3
CH-CH3 CH3 选择正确
选择错误
CH3
CH3CH2CH CHCH CHCH 3 2,3,5-三甲基-4-丙
CH3 CH2
CH 3
基庚烷
CH 2CH 3
B、选择支链位号较小的为主碳链。
7
6
5
4
3
2
1
CH3 CH2 CH 4CH 3CH2 2CH 1CH3
1、直链烷烃的命名：与普通命名法相似，只 是把“正”去掉。例如：CH3(CH2)4CH3 己烷
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２、支链烷烃的命名：分三步进行： ⑴选择主链，确定母体：
从构造式中选择最长碳链即碳原子数目最多 作为主链（母体），并根据主链碳原子数目称为 “某某烷”，其它支链均作为取代基。
最长碳链碳原子数8 个，母体辛烷。
1 2 3 4 5 6 7 8 编号错误
C
8
C
7
C
6
CC
5
C
4
CC
3
C2
C 1 编号正确
1 2 3 4 5 6 编号正确
C CC CC C
6C
C 2 1 编号错误
C
B、从碳链任何一端开始，第一个支链的
位置都相同时，则从较简单的一端开始编号。
即：小的取代基编号最小
错误
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CH3CH2CH CH2CHCH2CH3
⑵ 缩写式 A、构造式 CH3 CH2 CH2 CH2 CH3
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B、简式
CH3CH2CH2CH2CH3
C、简式 CH3(CH2)3CH3
第二章-烷烃
CH3 CH2 CH3 CH2 CH CH2 CH CH3 CH2 CH2 CH3
主链：八个碳原子，辛烷
2) 编号：从离取代基最近的一端开始，用阿拉伯数 字1,2,3...将主链碳原子编号. (使取代基的位次最小)
4
5
8
7 6
CH3 CH2
CH3 CH2 CH CH2CH CH3
3 CH2
2 CH2 1 CH3
CH3 CH3 C
CH3
i-Bu t-Bu
• 烷烃分子从形式上去掉两个氢或三个氢原子而剩下 的原子团分别称为亚基、次基。(page 20)
亚基: CH2
CHCH3
C(CH3)2
亚甲基
亚乙基
亚异丙基
CH2 CH2 1, 2-亚乙基
CH2 CH2 CH2 1, 3-亚丙基
次基:
CH
次甲基
CCH3
次乙基
(CH3)3CCH2CH3
键线式
碳干式 C C C C C C
C CCCC
C
3、碳原子和氢原子的类型
• 伯碳原子(一级碳原子, 1o)(primary): 直接与一个碳原子相连 • 仲碳原子(二级碳原子, 2o)(secondary): 直接与两个碳原子相连 • 叔碳原子(三级碳原子, 3o)(tertiary): 直接与三个碳原子相连 • 季碳原子(四级碳原子, 4o)(quaternary): 直接与四个碳原子相连
CH3
碳架异构
构造异构 位置异构
同
官能团异构（包括互变异构）
分
异
(分子式相同，而构造不同)
构
立体异构
构型异构 构象异构
顺反异构 旋光异构
(构造相同，原子在空间排布方式不同)
第二章烷烃和环烷烃
第⼆章烷烃和环烷烃第⼆章烷烃和环烷烃⼀、教学⽬的与要求：1、掌握烷烃和环烷烃的结构特征和命名；烷烃和环烷烃的构象异构。
2、掌握烷烃和环烷烃的化学性质的异同点；烷烃和环烷烃的⾃由基取代及机理；掌握⼩环的开环加成。
⼆、教学重点1、烷烃的命名（包括六碳以下的英⽂命名）。
伯、仲、叔碳原⼦和氢原⼦,⼄烷与正丁烷的构象；2、烷烃的结构特征：σ键。
卤代⾃由基反应机理，伯、仲、叔氢的反应活性，伯、仲、叔碳⾃由基的相对稳定性；3、脂环烃的命名（单环、螺环与桥环），三元、四元环的开环加成。
4、环⼰烷的椅式构象以及取代环⼰烷的优势构象规律。
三、教学难点：1、烷烃的英⽂命名；2、⾃由基卤代反应机理；3、环⼰烷的椅式构象，以及取代环⼰烷的优势构象规律；4、环丙烷的结构；六、教学步骤及时间分配导⾔：烃（Hydrocarbon ）：碳氢化合物。
简述烃的分类，介绍本章学习的重点要求，强调本章内容是学习后续各章的基础。
1.1 烷烃⼀、烷烃的结构烷烃的结构特征：碳为sp 3杂化；C-H 、C-C 均为σ键。
σ键特点：键牢固，电⼦云沿键轴呈圆柱形对称，可⾃由旋转。
[⽰CH 4、CH 3CH 3的球棒模型]简述同系列和同系物的概念和重要性：⼆、烷烃的异构现象(⼀) 碳链异构（carbon chain isomer ）：具有相同分⼦式，仅由于碳链结构不同⽽产⽣的同分异构现象。
如：丁烷（C 4H 10 ）：正丁烷异丁烷戊烷（C 5H 12）：正戊烷异戊烷新戊烷从以上异构体引出：四种类型的碳,三种类型的氢。
分析：各级碳和氢的结构特征和代表的符号。
思考：①指出下列烷烃的各级碳和氢：CH 3-C-CH 2-CH-CH 2-CH 3CH 3CH 33CH 32CH 3CH 3②写出含⼀个叔碳、⼀个仲碳的分⼦量最⼩的烷烃（）指出：分类的⽬的在于同种功能基结合在不同类型的碳上，反应活性有差别。
（⼆）构象异构定义：因碳碳单键的旋转引起分⼦中的原⼦（团）在空间产⽣不同的排列⽅式称构象，各种不同的空间排列互称为构象异构体（conformational isomers ）．1、⼄烷的构象[操作球棒模型：旋转Ｃ－Ｃσ键，产⽣⽆数种构象异构体]。
第二章烷烃
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
饱和
即分子中碳原子达到了与 其它原子结合的最大限度。 烷烃的“烷”有完满即饱 和之意。
1、烷烃的同系列
具有同一个通式，结构相似, 而在组 成上相差一个或几个CH2的许多化合物 组成的化合物系列。 同系列中的各化合物互称同系物。 同系列中的各同系物的化学性质相 似，物理性质则随着碳原子数的增加而 有规律地变化。
甲烷分子的立体构型：正四面体
四个H在四面体的顶点 碳原子在正四面体的中心 四个C-H键长全等 H-C-H夹角为109°28'
分子构型的表示：
H
楔形式
H
（1）实线在平面上；
C H H
（2）实楔形线表示伸出纸面向前； （3）虚楔形线表示在纸后面。
通常所书写的构造式为立体构型的 平面投影式。
H H H H H C H C H H
正、异、新的含义：
正：直链
CH 3CH CH 3
异：分子中一端带有两个CH3侧链
新：含一个与四个碳原子相连的碳 普通命名法只能用于少数碳的 化合物，复杂的烷烃必须使用系统 命名法来命名。
中英文名称对照
C H4 甲烷 C2 H5 乙烷 C3 H6 丙烷 C4 H10丁烷 C5 H12戊烷 C6 H14己烷 C7 H16庚烷 C8 H18辛烷 C9 H20壬烷 C10H22癸烷 methane ethane propane butane pentane hexane heptane octane nonane decane C11H24十一烷 undecane C12H26十二烷 dodecane C13H28十三烷 tridecane C14H30十四烷 tetradecane C15H32十五烷 pentadecane C16H34十六烷 hexadecane C17H36十七烷 heptadecane C18H38十八烷 octadecane C18H40十九烷 nonadecane C20H42二十烷 eicosane
有机化学复习题(含选择题答案)
有机化学习题课第二章烷烃一、1、+ Cl2CH4CCl4是（A ）。
A．自由基取代反应；B．亲电取代反应；C．亲核取代反应；D．消除反应2．化合物CH3CH2CH2CH3有（ A ）个一氯代产物。
A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个3. 按次序规则，下列基团中最优先的是（ A ）。
A．—CH2Cl B. —C(CH3)3 C. —CH2NH2 D. —CH2OCH34、下列化合物沸点最高的是（ A ）。
A．正己烷；B．2-甲基戊烷；C．2,3-二甲基丁烷；D．2-甲基丁烷5．根据次序规则，下列基团最优先的是（ B ）。
A. 丙基B. 异丙基C. 甲基D. H6、根据“顺序规则”，下列原子或基团中，优先的是（ C ）。
（A）–NO2；（B）–CHO；（C） -Br；（D）–CH=CH27、烷烃中的氢原子发生溴代反应时活性最大的是（ C ）。
（A）伯氢；（B）仲氢；（C）叔氢；（D）甲基氢8、下列化合物中，沸点最高的是（ C ）。
（A）2-甲基己烷；（B）2,3-二甲基己烷；（C）癸烷；（D）3-甲基辛烷9、3,3-二甲基戊烷进行氯代反应可能得到的一氯化物的构造式有（ C ）。
（A）1个；（B）2个；（C）3个；（D）4个10、根据“顺序规则”，下列基团优先的是（ B ）。
（A）丙基（B）异丙基（C）甲基（D）H11、根据“顺序规则”，下列基团优先的是（ D ）。
（A）丙基（B）异丙基（C）硝基（D）羟基12、下列化合物沸点最高的是（ C ）。
A．3,3-二甲基戊烷；B．正庚烷；C．2-甲基庚烷；D．2-甲基己烷二、写出符合以下条件的分子式为C6H14的烷烃的结构式，并按系统命名法命名。
1．含有两个三级碳原子的烷烃；2．仅含一个异丙基的烷烃；3． 含有一个四级碳原子以及一个二级碳原子的烷烃三、 写出符合以下条件的分子式为C 5H 12的烷烃的结构式，并按系统命名法命名。
4． 含有一个三级碳原子和一个二级碳原子的烷烃； 5． 仅含有一级碳原子和二级碳原子的烷烃； 6．含有一个四级碳原子的烷烃。
第2章烷烃和环烷烃
英文名
n-butane isobutane
正丁烷 异丁烷
C4
CH3 CH3CHCH3 CH3(CH2)3CH3 CH3 CH3CHCH2CH3
正戊烷
n-pentane
异戊烷
isopentane
C5
CH3 CH3CCH3 CH3
新戊烷
neopentane
异构词头用词头“正”、“异”和“新”等区分 相应的英文词头为 n- (normal)、iso和neo（注意不加“-”） 缺点：C原子数较少时可以采用，若C数较多、支链较多，则无法命名。
各种原子或取代基按先后次序排列的规则称为顺序规则。
规则1：先比较取代基中与主链直接相连的原子按原 子序数由大到小排列，原子序数大的为优先基团。 若为同位素，则质量数高的顺序在前。
I > Br > Cl > F > O > N > C > D > H
不同原子按原子序数排列
同位素按质量 数由高到低的 顺序排列
【学习要求】
1. 了解C原子和H原子的类型以及烷基的概念。 2. 掌握普通命名法和系统命名法的基本原则，并能熟练 命名烷烃和环烷烃。 3. 了解同系物沸点、熔点变化规律。 4. 掌握烷烃和环烷烃的化学性质及影响因素。 5. 掌握构象异构和顺反异构产生的原因、特 点、命名及书写。
第一节
一、 烷烃的命名
烃
环状烃
脂环烃 芳香烃
饱和脂环烃（如环烷烃） 不饱和脂环烃（如环烯烃、环炔烃） 含苯芳烃（如萘、蒽、菲） 非苯芳烃
第一节 烷
一 二 三 四 五
烃
烷烃的命名 烷烃的结构 烷烃的物理性质 烷烃的化学性质 烷烃卤代反应的历程
有机化学之其中复习
CH 3CHCHCH 2CHCH 3CH 3CH 2CH 3CH 3(C 2H 5)2CHCH(C 2H 5)CH 2CHCH 2CH 33)2(1)(2)第二章烷烃之要领复习1. 用系统命名法命名下列化合物：2,5-二甲基-3-乙基已烷 2-甲基-3,5,6-三乙基辛烷3,4,4,6-四甲基辛烷 2,2,4-三甲基戊烷3,3,6,7-四甲基癸烷4-甲基-3,3-二乙基-5-(1-甲基乙基)辛烷6、（1）把下列三个透视式，写成楔形透视式和纽曼投影式，它们是不是不同的构象？CH 3CH(CH 2CH 3)CH 2C(CH 3)2CH(CH 2CH 3)CH 3(3)(4)(5)(6)ClHHCl F H HF Cl ClH H AB CA 的楔形透视式和纽曼投影式分别为：B 的楔形透视式和纽曼投影式分别为：C 的楔形透视式和纽曼投影式分别为：所以A 和B 是同一构象。
（2）把下列两个楔形透视式，写成锯架透视式和纽曼投影式，它们是不是不同的构象？所以它们是不同的构象。
ClHFHH HClHHCl ClClH H Cl（3）把下列两个纽曼投影式，写成锯架透视式和楔形透视式，它们是不是不同的构象？所以它们是不同的构象。
8、试估计下列烷烃按其沸点的高低排列成序（把沸点高的排在前面）。
（1）2－甲基戊烷 （2）正已烷 （3）正庚烷 （4）十二烷十二烷﹥正庚烷﹥正已烷﹥2－甲基戊烷10、根据以下溴代反应事实，推测相对 分子质量为72的烷烃异构体的构造简式。
（1）只生成一种溴代产物； （2）生成三种溴代产物 （3）生成四种溴代产物。
CnH2n+2=72n=5HFFFF HFH H F12、试写出下列各反应生成的一卤代烷，预测所得异构体的比例。
叔、仲、伯氢在室温时氯代的相对活性为5：4：1＝×＝×＝1-氯丙烷的得率＝3÷（4＋3）×100%＝43% 2-氯丙烷的得率＝4÷（4＋3）×100%＝57%叔、仲、伯氢在室温时溴代的相对活性为1600：82：1＝×＝×＝2,2,3-三甲基3-溴丁烷的得率＝320÷（320＋3）×100%＝99.07% 2,2,3-三甲基1-溴丁烷的得率＝3÷（320＋3）×100%＝0.93%C CH 3H 3C CH 3CH 3(1)(2)CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3(3)CH 3CH 2CH(CH 3)CH 3CH 3CH 2CH 3+Cl 2光室温CH 3CH 2CH 2Cl +CH 3CH(Cl)CH 3(1)氯丙烷氯丙烷-2-1仲氢总数伯氢总数仲氢相对活性伯氢相对活性264143(CH 3)3CCH (CH 3)2室温，CCl 4Br 2光(CH 3)3CC(CH 3)2Br+(CH 3)32BrCH 3(2)溴丁烷三甲基溴丁烷三甲基-1-2,2,3-3-2,2,3伯氢总数叔氢总数伯氢相对活性叔氢相对活性151116003320同理可求得＝×＝ 2-甲基2-溴丙烷的得率＝1600÷（1600＋9）×100%＝99.4% 2甲基1-溴丙烷的得率＝9÷（1600＋9）×100%＝0.6%14、在下列一系列反应步骤中：试回答：a 、哪些物种可以认为是反应物、产物、中间体？b 、写出总的反应式；c 、绘出一张反应能量变化曲线草图。
有机化学第五版,李景宁主编第2章烷烃上课讲义
纽曼式
楔形式
模型
锯架式
纽曼式
楔形式
2. 两种极限构象的位能变化
• 稳定性比较：交叉式＞重叠式
思考
如何分析交叉式构象和重叠式构象的 稳定性？（原子的空间分布、位能）
三、正丁烷的构象
围绕C2— C3单键旋转形成各种构象
1. 四种极限构象式的表达
对位交叉式（反叠式）
部分重叠式（反错式）
邻位交叉式（顺错式）
二、乙烷的构象 1. 两种极限构象的表达
重叠式（顺叠式） eclipsed conformation
前后两个碳上的氢 原子处于重叠位置
交叉式（反叠式） staggered conformation
前后两个碳上的氢 原子处于交叉位置
思考：写出重叠式和交叉式构象的楔形式、锯架式 和纽曼式。
模型
锯架式
溴代：3°H ∶ 2°H ∶ 1°H = 1600∶82∶1
（2）根据反应活性，推测异构体产率(自学) 思考：为什么氢原子的卤代反应活性顺序为
3°>2°>1°？
第七节 烷烃的卤代反应历程 （reaction mechanism）
反应历程（或反应机理）： 化学反应所经历的途径或过程。
研究内容： ① 反应步骤 ② 反应中心 ③ 价键变化 ④ 影响因素
• 次序规则是为了表达某些有机化合物的立体 化学关系，需决定有关原子或基团的排列次 序。它的主要内容如下：
① 单原子取代基按其原子序数大小排列，大 者为“较优”基团。若为同位素，则质量 大的为“较优”基团。例如:
“＞”表示“优于”
②多原子取代基则逐个原子顺次比较，排出 优先次序。
丁基
Hale Waihona Puke 异丙基两个基团的第一个原子所连接的原子或基团 相同（C、H、H），则比较第二个原子：
有机化学答案解析（何建玲）
有机化学答案解析（何建玲）第⼆章烷烃1. 写出庚烷的所有的构造异构体的结构式，并⽤系统命名法命名。
2. 写出下列化合物的结构式，并指出化合物分⼦中碳原⼦和氢原⼦的类型。
CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3CH 3CH 2CH 2CH 2CHCH 3CH 3CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 33正庚烷2-甲基⼰烷3-甲基⼰烷CH 3CH 2CHCH(CH 3)2CH 3CH 3CHCH 2CHCH 3CH 3CH 3(CH 3)3CCH 2CH 2CH 32，3-⼆甲基戊烷2，4-⼆甲基戊烷2，2-⼆甲基戊烷CH 3CH 2CCH 2CH 3CH 3CH 2CHCH 2CH 3(CH 3)3CCH(CH 3)2CH 332CH 33，3-⼆甲基戊烷3-⼄基戊烷2，2，3-三甲基丁烷(CH 3)2CHCCH 2CH 2CH 2CH 3CH 33CH 3CHCHCH 2CH 3CH 32CH 3CH 3CH CH 3C CH CH 3CH 2CH 3CH 33CH 3CH 2CHCHCH 2CH 2CH 2CH 2CH 3CH 32CH 3(1)(2)(3)(4)CH 3CH CH 3CH 2CH 3CH CH 3CH 2CH 2CH 3C CH 3CH 3H 3C CH 3CH 3CH 2CH 2CHCH 2CH 2CH 2CH 2CH 33)2CH 3CHCH 2CH 2CHCHCH 2CH 2CH 2CH 33CH 2CH 33)3CH 3CH CH 3CH 2C CH 3CHCH 2CH 33)2CH 3CH 3CH 2CHCH 2CHCH 2CH 2CH 2CH 3CH 2CH 32CH 3H 3C (5)(6)(7)(8)(9)(10)3. ⽤系统命名法命名下列各化合物。
⑴ 4-异丙基⾟烷⑵ 2,2,4-三甲基庚烷⑶ 2-甲基-3-⼄基⼰烷⑷ 2,5-⼆甲基-4-⼄基⾟烷⑸ 3,5-⼆甲基-4-异丙基壬烷⑹ 3-甲基-4,6-⼆⼄基壬烷⑺ 2,3-⼆甲基-5-⼄基⾟烷⑻ 2,5-⼆甲基-3-⼄基庚烷4. 以纽曼投影式，画出下列化合物的最稳定和最不稳定的构象式。
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控制一定的反应条件和原料用量，可以使某一种氯代物为 主要产物。例如：欲得 CH3Cl ，可用过量的 CH4 。
m.P -159.4 0C
从丁烷开始，碳链出现了不同的连接方式 CH3CH2CH2CH3 b.P 0.5 0C 正丁烷 CH3CHCH3 b.P -11.7 0C 异丁烷 CH3
∴正丁烷和异丁烷是两种不同的化合物 同分异构体：
分子式相同（即分子组成相同），而结构不同的化合物 在同分异构体中如果它们的结构不同是由于分子中各原子 连结的次序和方式不同引起的，叫“构造异构”。
图中可以看出，由一种交叉式通过C-C单键的扭转变成另一种交叉式， 中间必须克服3×4.184KJ/mol的“能垒”才能完成。这个能量又称“扭转能”。 可见C-C单键的旋转也不是完全“自由”的，而是需要能量。但一般室温下分子 的热运动就可以越过这个能垒，所以各个构象之间迅速互变，各种构象的寿命 都很短，在室温下不能把某一种构象分离出来。
构象用投影式或透视式表示，Ex.乙烷的构象
重叠式构象
交叉式构象
重叠式构象
交叉式构象
重叠式构象
交叉式构象
在交叉式构象中，两个C上H原子互相距离最远，相互间排斥 力最小，分子的内能最低，是最稳定的构象；在重叠式构象中， 两个C上H原子相距最近，互相排斥力最大，内能最高，这种分子 内存在一种张力，也就是要趋于最稳定的交叉式构象而产生的键 的扭转张力，所以重叠式构象最不稳定。
2，3，5-三甲基-4-正丙基庚烷 此时可以保证取代基最简单
f. 主链两端开始，第一个取代基位次都相同
CH3CHCH2CHCCH3 CH3 CH3 CH3
6 5 4 3 2 1
CH3
2，2，3，5-四甲基己烷 （而不是2，4，5，5-四甲基己烷）
命名时要使取代基位次的代数和最小
三. 烷烃的结构 1. 甲烷的结构
五. 烷烃的性质 物理性质： 常T常P下： C1
的直链烷烃是气体 C5 C17 的直链烷烃是液体 C18 以上的直链烷烃是固体 b.p： 随着分子量增加，分子的体积增大，范德华引 力增大，b.p相应升高。分子量相同，支链越多，b.p 越低，因为支链多，分子间接近难， 引力减小。 m.p：随着分子量增加，m.p升高，含偶数碳原子比 含奇数碳原子的m.p高，因前者结构上更对称。 d:随着分子量增加，分子间作用力增大，距离减小， 比重升高。 溶解度：根据“相似相溶原理”，烷烃一般不溶于水， 而易溶于非极性溶剂。
甲烷分子中，四个氢原子的地位 完全相同，其一氯取代物只有一种。
用物理方法测得 甲烷分子是一个正四 面体结构。碳原子位于四面体中心，四个 氢原子位于四面体的四个顶点，碳氢键的 键长都是109pm，所有H-C-H的键角都是 109°28‘。
3 sp 杂化 2. 碳原子的↑1来自↑1↑
↑
↑
↑↓
2p x 2p y
2-甲基-4-乙基己烷
有几种取代基时，应按“次序规则”排列。指 定较优基团后列出。 例如：几种烷基的次序如下：（较优在后） 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……
Ethy 乙基
Methyl 甲基
Propyl 丙基
按英文名称第一个字母排序（应用于文献中）
d. 含相同的取代基
同分异构现象： 产生于同分异构体的现象 构造异构：
三种戊烷的同分异构体的相互比较 化学式 键线式 b.p (°） C 31.6
正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3
异戊烷
CH3CHCH2CH3 CH3
CH3
27.9
新戊烷
H3C C CH3
CH3
9.5
有机物的同分异构现象是造成有机物种类繁多 的另一个因素。预计： 庚烷
2p
0
z
激发 ↑
2p1x 2p1y 2p1z
sp3 杂化
↑
↑
↑
↑
2s2
2s1
sp3
sp 杂化轨道图形
3. σ键
3
3 sp 杂化轨道 碳原子的
甲烷分子的透视式
σ键的特点
H C H H H
a. 电子云沿链轴圆柱形对称分布。两个原子可绕链轴自由旋转 而不改变电子云的分布状况。 b. σ键有方向性，所以甲烷是四面体结构 。 c. 轨道重叠程度大，所以键能大，断键所需能量高。 d. 几个重要的键参数 键能 104×4.184KJ/mol
CH3CHCH3 异丙基用iso-propyl或iso-pro表示
-1° H
CH3CH2CH2CH3
-2° H
CH3CH2CH2CH2 正丁基 用 butyl或n-Bu表示 CH3CHCH2CH3
仲丁基 用sec-Bu表示
CH3 CH3CHCH3
-1° H
CH3 CH3CHCH2 CH3CCH3 CH3
乙烷各种构象的能量图
H H HH HH H H
E
H H
HH
E
H H H H H H H H H H H H H H
E
H H H H
12.6KJ/mol
0
60
120
180
240 (度 )
图中任意一点都代表一种构象以及其能量。位于曲线最低点，能量最低， 代表交叉式构象；位于曲线上最高一点，即峰处，能量最高，代表重叠式构象。 各种构象异构体同时存在于一个平衡体系中。
系统命名法的具体步骤：
a. 选择主链
CH3CHCH2CH2CH2CH3 CH3
？己烷
b. 主链碳原子编号 从最接近取代基的一端开始，将主链碳原子 用阿拉伯数字1，2，3……编号。
1 2 3 4 5 6 CH3CHCH2CH2CH2CH3 CH3
2-甲基己烷
c. 有多个取代基时
6 5 4 3 2 1 CH3CH2CHCH2CHCH3 CH2 CH3 CH3
异丁基 用iso-Bu表示 叔丁基 用tere-Bu或t-Bu
-3° H
3． 命名 常用的命名法有三种，分别是： （1）.习惯命名法 Ex. 正戊烷、异戊烷、新戊烷……
CH3(CH2)10CH3
十二烷
这种命名法只适用于少数低级烷烃。 （ 2）. 衍生物命名法 这是将所有烷烃看作是甲烷的烷基衍生物 来命名的一种命名方法。
本反应为什么必须在光照或高温时才能反应？产 物为什么是一混合物？ 反应机理（历程） 化学反应中的实质是旧键的断裂，新键的形成。 共价键的断裂一般有两种形式：
① 异裂
A
B
键长 (C- H) 109pm 键角 ( C
H H
) 109°28′
4. 其他烷烃的结构
乙烷
H
H
C C H H 乙烷分子的透视式： H H
C C C H
键长154pm 键能 98×4.184 KJ/mol
C
H H
键角109°28‘
四. 烷烃的构象（comformation) 1. 乙烷的构象 乙烷中C-C键为σ键， σ键电子云呈圆柱形轴对称， 能自由旋转而不改变电子云的分布状况，但是在旋转的 过程中，甲基上H原子的相对位置不断发生变化，形成 许多不同的空间排列方式，这种由于单键的自由旋转引 起的分子中原子或原子团不同空间排列叫构象。由此而 产生的异构体叫构象异构或旋转异构体。
Ex.
* CH3CHCH2CH3 CH3
CH3 CH3
H3C C CH3
二甲基乙基甲烷
四甲基甲烷
这种命名法虽然简单，但对于结构复杂的烷烃无能为力。 （3）. 系统命名法 系统命名法是由国际纯粹化学和应用化学联 合会International Union of Pure and Applied chemistry(IUPAC)制定的一种有机物命名方法，也 是目前有机化合物最常用的命名方法，我国现用的 系统命名法就是根据IUPAC规定的原则，再结合我 国文字上的特点而制定的。
2，2-二甲基丁烷 两个同处在“2”位的甲基要分 C CH2CH3 别标出，而不能写成 CH3 “2-二甲基丁烷”
CH3 H3C
e. 有多个等长碳链,选择取代基最多的长链为主链.
CH 3 CH 3
7 6 5 4 3 2 1
CH3CH2CHCHCHCHCH 3 ① CH 3 ③ CH 2 CH 2 ② CH 3
丁烷的构象 丁烷的构象跟乙烷相似，可以推断其最重要的 几种典型的构象为：
两个甲基离得最远的构象（对位交叉）没有扭转张 力，内能最低，最稳定; 两个甲基离得最近的构象（全重叠）扭转张力最大， 内能最高，最不稳定。 各种构象的稳定性次序： 对位交叉>邻位交叉>部分重叠>全重叠
构造是指分子中原子的结合顺序与方式，由此引起 的异构体叫构造异构体（constitutional isomer） 构象是指由于单键自由旋转，引起原子或原子团在 空间中的不同排列） 二者的区别：构造异构体的转变必需断键； 构象异构体的转变不需断键。
C7H16
同分异构体数共9个（已全部制得）
9
三十烷 C30 H62 同分异构体数4111× 10
正： normal 正（链）的。碳链上无其它支链。n异：isomer
CH 3CH CH 3
以后的是连续的，不含分支。 iso-
新：neo-
希腊字头。指中心碳原子连接四个碳原子。
二．烷烃的命名 1．关于伯、仲、叔、季
CH4
C2H6
C3H8 C4H10
……
同系列：结构相似，分子式符合同一通式，且 组成上相差一个或多个CH2 的一系列 化合物叫“同系列” 同系物：组成同系列的各化合物之间互为同系物 系差：同系物之间相差一个或多个CH2 ，同系 列中相邻两个分子式的差值 CH2 ， 称 为系差