一烷烃和环烷烃

CH3 CH3 CH3
2，7，8-三甲基癸烷（不是 3，4，9-三甲基癸烷）
次序规则： a.将取代基的中心原子按原子序数由大到小排列， 原子序数大者为优先基团， 例如：Cl＞O＞C＞H；D＞H。 b.各取代基的中心原子相同， 则比较与它直接相连的几个原子， 先比较原子序数最大者， 如还相同，再依次类推比较第 2 个、第 3 个等。例如：
RH + X2 hν R hν X + HX X + HX
+ X2
（2）小环烷烃的加成反应
Br2 BrCH2CH2CH2Br
CH3 CH3 HBr CH3
CH3 (CH3)2CHCCH3 Br
此反应属离子型加成反应。 不对称小环加成时， 含氢最少和含氢最多的两个碳原子之间 的键断裂， 也就是有最多取代基和最少取代基之间的碳原子之间的键断裂且卤原子加到含氢 较少的碳原子上。 1.3.6 卤代反应的反应机理 烷烃的重要反应是卤代反应， 反应通过共价键的均裂产生自由基中间体， 进而发生卤原 子取代烷烃分子中氢原子的反应。
1.2
重点和难点
重点：同分异构现象，有机化合物命名的基本原则，烷烃和环烷烃的化学性质。 难点：构象异构的概念及应用，命名原则的运用，卤代反应的反应机理。
1.3
知识点内容提要
1.3.1 烷烃的系统命名法 链状烷烃命名的一般原则 ①主链的确定：首先选取碳数最多的链，其次选取取代基最多的链。 ②给主链碳原子编号： 对有支链的烷烃编号时一般是从 “离支链最近的” 一端开始编起， 保证取代基的位次最小。若主链上有多个不同取代基，且比较复杂时应按照“最低系列”对 取代基位次予以编号。不同取代基的排列顺序按“次序规则” ，较优基团排在后面。 最低系列：对碳链以不同方向进行编号，如果得到两种或两种以上不同编号的系列，则 顺次逐项比较各系列的不同位次，最先遇到的位次最小者，定位为： “最低系列” 。例如：
第一部分
单元复习
（2）异构现象 ①顺反异构：通常视环为平面，处于环平面同侧的两个取代基如果均为较优先基团，标 记为顺–，反之则标记为反–。
CH3 CH3
顺–1,2–二甲基环己烷
CH3 CH3
反–1,2–二甲基环己烷
②构象异构： 环己烷的典型构象有椅式构象和船式构象， 一般以椅式构象为最稳定构象。 每个成环碳原子连接两个环外基团，一个以平伏键（e 键）连接，一个以直立键（a 键）连 接。一般体积较大的基团在平伏键上。
透视式
H H CH3 CH3 H H H3C H CH3 H H H
Newman 投影式
H H
部分交叉式
CH3 H
全交叉式
CH3 CH3 H H
CH3 H HCH3 H H
全重叠式
H3C CH3 H H H H
H CH3 H H CH3 H
部分重叠式
由于全交叉式构象的分子中甲基（最大基团）之间的排斥力较小，因此是最稳定构象， 称为优势构象；最不稳定的是全重叠式。
第一部分
单元复习
一
烷烃和环烷烃
1.1
学习要求和目标
1.了解碳原子和氢原子的类型以及常见的几种烷基。 2.掌握并熟练运用普通命名法和系统命名法的基本原则。 3.了解同系物的概念及物理性质的变化规律。 4.掌握烷烃和环烷烃的化学性质及卤代反应的反应机理。 5.掌握构象异构现象产生的原因、特点及其书写方法。 6.掌握环己烷的顺反异构、构象异构及二者的联系与区别。
椅式构象
船式构象
例如二取代环己烷的构造有 1，2–二取代，1，3–二取代，1，4–二取代等位置异构，构 型有顺反异构，最稳定构象是取代基处于平伏键（e 键）的一种；如果有构象限制，是优先 基团（大取代基）处于平伏键（e 键）的一种。
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 H3C CH3 H3C
CH3
CH3CH2CH2CH3―Cσ键能够自由旋转，使分子中的原子或原子团在空间产生不同的排列，这种 排列形式称为构象，常用透视式或 Newman 投影式表示。例如丁烷绕 C2―C3 键旋转有 4 种 典型构象： 透视式
H H CH3 H
Newman 投影式
H H CH3 H H CH3
X2 CH4 + X . . CH3 + X 2 2X . . CH3 + HX CH3X + X .
卤代反应的特点： （1）反应在光照下经历卤原子的生成、中间体烷基自由基的生成、自由基的转移和再 生、自由基终止这几个过程。 （2）烷基自由基的形成快慢决定反应的速度，而这主要取决于烷基自由基的稳定性。 （3）烷基自由基稳定性：3°R·＞2°R·＞1°R·＞·CH3，由稳定性高的自由基得到主 要产物。 （4）卤素的反应活性：F2＞Cl2＞Br2＞I2。 （5）烷烃的卤代产物经常是不同卤代烷的混合物。
CH3 CH3 CH3
顺–1,2–二甲基环己烷
CH3
反–1,2–二甲基环己烷
CH3
CH3
CH3
顺–1,3–二甲基环己烷
反–1,3–二甲基环己烷
CH3 H3C CH3 CH3
顺–1,4–二甲基环己烷
H3C H3C CH3
CH3
反–1,4–二甲基环己烷
第一部分
单元复习
1.3.5 烷烃和环烷烃的化学性质 （1）烷烃和环烷烃的取代反应
1.3.4 环烷烃的结构特征及异构现象 （1）结构特征：环烷烃中每个碳为 sp3 杂化，键角受环大小的影响有所变化。环的稳 定性与角张力（由于键角偏离正常键角而引起）和扭转张力（由于环上各原子相互重叠而引 起）有关。环越小（指三元环和四元环） ，键角受到压缩的作用力越大，相应要回复到正常 键角的作用力越大，所以稳定性差，化学性质不同于普通饱和烷烃和五元环、六元环。
第一部分
单元复习
CH3 C CH3 CH3 > CHCH3 > CH3
C C
CH2CH3 >
CH3
有双键或叁键的基团， 则相当于连有 2 个或 3 个组成双键或叁键的原子。 例如：
(C) (C)
相当于
C
C
。
(C) (C)
1.3.2 环烷烃的命名原则 通常选择环作为母体，取代基按照“次序规则”和“最低系列”原则编号命名。当取代 基较复杂或较长时，可以将环作为取代基来命名。 1.3.3 烷烃的结构特征及异构现象 （1）结构特点：烷烃中的每个碳均为 sp3 杂化，为四面体构型，是非常稳定的构型， 分子中只有σ键，因此化学性质稳定。 （2）异构现象：烷烃为饱和烃，通式为 CnH2n+2，在同系列中，甲烷、乙烷、丙烷没有 异构现象，从丁烷开始有同分异构现象。随碳数增加，异构现象明显，异构体数目增加。