第二章饱和烃：烷烃和环烷烃

CH2CH3 CH3CH CH CH3 CH3 C CH2CH2CH3 CH2 4-丙基庚烷
式中含七个碳原子的最长碳链有三个， 上式实线箭头标记碳链连接的取代基最多， 故应 选为主链。它的正确名称为：2，3，6-三甲基-4-乙基-4-丙基庚烷。而不应是 2，3-二甲基-4乙基-4-异丁基庚烷；2，3，6-二甲基-4-乙基-4-丙基庚烷；2 甲基-4-乙基 4（1’，2’—二甲基 丙基）庚烷等错误名称。 例 2 在室温下，烷烃的伯、仲、叔原子氯代反应的相应活性是 1°H: 2°H: 3°H=1.0: 3.8:5.0,试预测 CH3CH（CH3）CH2CH3 进行一元氯代时各异构体产物的比例及其百分含量。 [解析] 烷烃卤代反应各异构体的相对产率与各种类型氢的活泼性、几率因素（即有几 个相同类型的氢原子）及卤素的活泼性有关。 各类氢的相对反应速率=该类型氢的数目×该类型氢的相对活性。
一、选择题
1、 CH3CH(CH3 )C(CH3 )2CH2CH3 的衍生物命名法正确名称是( )。
A、二甲基叔戊基甲烷 B、二甲基新戊基甲烷 C、异丙基二甲基乙基甲烷 D、二甲基乙基异丙基甲烷 2、下列烷烃中沸点最高的是（ ） ，沸点最低的是（ ） 。 A、新戊烷 B、异戊烷 C、正己烷 D、正辛烷 3、甲烷分子不是以碳原子为中心的平面结构，而是以碳原子为中心的正四面体结构，其原 因之一是甲烷的平面结构式解释不了下列事实( )。 A、CH3Cl 不存在同分异构体 B、CH2Cl2 不存在同分异构体 C、CHCl3 不存在同分异构体 D、CH4 是非极性分子 4、甲烷和丙烷混和气体的密度与同温、同压下乙烷的密度相同，该混和气体中甲烷和丙烷 的体积比是( )。 A、1:1 B、2:1 C、3:1 D、1:3 5、下列化化合物的沸点由高到低顺序是( )。 ①2，2，3，3—四甲基丁烷 ②辛烷 ③2-甲基庚烷 ④ 2，3—二甲基己烷 A、②＞③＞④＞① B、②＞③＞①＞④ C、②＞①＞③＞④ D、①＞②＞③＞④ 6、下列化合物的熔点由高到低的顺序是( )。 ①CH3(CH2)4CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③ CH3C(CH3)2CH3 ④ CH3CH(CH3)CH2CH3
Ni , 乙 醇 25oC ， 5Mpa
CH3CH2CH2CH3
2、Corey — House 合成：
(CH3) 2CuLi + CH3(CH2)3CH2I
干醚 ， 25 oC 3.5h， 98％
CH3 (CH2 )3CH 2CH3
3、由卤代烷制备： 用 Zn 或 Na 与二卤代烷反应，生成环烷：
Br Br + Zn
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号时，要从靠近支链的一端开始、遵循最小编号的原则，对每个取代基要一一对应，用阿拉 伯数字标出位次；相同取代基要合并，并用中文数字标明其个数；不同的取代基要把简单基 团均在前面，复杂基团写在后面，即得全称。
NaI 乙 醇 ， 80％
+ ZnBr2
例题解析
例1 用系统命名法命名下列化含物。
CH2CH3 CH3CH CH CH3 CH3 C CH2CH2CH3 CH2 CH(CH3)2
[解析] 首先检查分子结构属于何种有机物。它均以碳碳单键相连，说明它属烷烃。在 烷烃命名中， 要遵循 “一长、 二多、 三小” 的原则。 即首先要正确选取最长碳链作为主链 （母 体） 。切莫把题目写出的直链误为主链，因为σ键是可以旋转的，如果有两个以上等长的最 长碳链时，要选取取代基最多的一个最长碳链为主链，按主链含碳数称某烷。其次是依次编
“二环”和“某烷”中间； 3）编号从一个桥头开始，沿最长桥到另一桥头，再沿次长桥回到起始碳，最后是最短 桥； 4）将环上取代基位次和名称放在“二环”之前。 螺环烷烃 1）二环螺环烃命名时以“螺”为词头,称“螺某烷” ； 2）将各环除螺原子以外的碳原子数由小环到大环用数字表示，用圆点分开放在方括号 中，括号放在“螺”和“某烷”中间； 3）编号从较小环与螺原子相邻的碳开始，沿小环经螺原子到较大的环； 4）支链命名与桥环烷烃相同。
C2H5
7 8 1 2 3
CH3
6 7
CH3
5 4 8
3 2 1
CHCH3 CH2
4
6 5
2，8-二甲基-1-乙基二环［3.2.1］辛烷
5-甲基螺［3.4］辛烷
二、结构与性质
1、结构 每个 sp3 杂化轨道含 1/4 s 成分和 3/4 p 成分。甲烷分子中有四个 C-H σ 键。相类似， 乙烷分子中有六个 C-H σ 键和一个 C-C σ 键。 2、性质 物理性质： 1）直链烷烃的沸点一般随相对分子质量的增加而升高。碳原子数相同时，含支链多的 烷烃沸点低。 2） 直链烷烃的熔点随相对分子质量的增加而增加。 相同碳数烷烃对称性越好熔点越高。 一般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。 3）环烷烃的沸点、熔点和相对密度都较含同数碳原子的开链脂肪烃为高。 化学性质： 1）卤代反应 烷烃与环烷烃的卤化是一个连锁反应，也叫链反应。一般说，链反应分为链引发、链增 长和链终止三个阶段： 链的引发： Cl : Cl
+ H2
Ni , 80 oC
CH3CH2CH3
加卤素：开环加成生成二卤代物。不能用溴褪色的方法来区别环烷烃与烯烃！
+ Br2 BrCH2CH2CH2Br
加卤化氢：取代环丙烷加成符合 Markovnikov 规则。
+ HBr CH3CH2CHBrCH3
三、制法
1、烯烃和芳烃加氢：
CH3CH=CHCH3 + H2
(CH3)2CClCH2CH3 =5.0/3.0+7.6+5.0+6.0×100%=23.1%
ClCH2CH(CH3)CH2CH3 =6.0/3.0+7.6+5.0+6.0×100%=27.8%
单元练习题
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=3×1.0:2×3.8:1×5.0:6×1.0 =3.0:7.6:5.0:6.0 （2）求各产物的百份产率：
(CH3)2CHCH2CH2Cl =3.0/3.0+7.6+5.0+6.0×100%=13.9% (CH3)2CHCHClCH3 =7.6/3.0+7.6+5.0+6.0×100%=35.2%
C2H5 C2H5 C2H5 CH3
1，2-二乙基环丙烷 1-甲基-3-乙基环己烷
二环环烷烃的命名 桥环烷烃 1）二环桥环烷烃命名时，按成环碳原子数称为 二环“某烷” ； 2）将各桥碳原子数由大到小用数字表示，用下角圆点分开放在方括号中，将括号放在
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(CH3)2CHCH2CH3 + Cl2
光
(CH3)2CHCH2CH2Cl + (CH3)2CHCHClCH3
+ (CH3)2CClCH2CH3 + ClCH2CH(CH3)CH2CH3
（1）求各产物的相对比例：
(CH3)2CHCH2CH2Cl : (CH3)2CHCHClCH3 : (CH3)2CClCH2CH3 : ClCH2CH(CH3)CH2CH3
光 照 或加 热
2Cl . HCl + . CH3
CH3Cl + Cl .
链的增长： Cl . + H : CH3
. CH + Cl : Cl 3
链的终止： Cl . + Cl .
. CH3 + . CH 3
Cl . + . CH3
Cl2
CH3CH3
CH3Cl
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C、 CH3CH(CH3)CH2CH(CH3)2
D、 CH3CH2CH(CH3)C(CH3)3
14、将甲烷先用光照射再在黑暗中与氯气混合，不能发生氯代反应，其原因是( )。 A、未加入催化剂 B、未增加压力 C、加入氯气量不足 D、反应体系中没有氯游离基 15、实验室制取甲烷的正确方法是( )。 A、乙醇与浓硫酸在 170℃条件下反应 B、电石直接与水反应 C、无水醋酸钠与碱石灰混和物加热至高温 D、醋酸钠与氢氧化纳混和物加热至高温 16、将下列化合物按沸点由高到低排列（不要查表）( )。 a、3，3-二甲基戊烷 b、正庚烷 c、2-甲基庚烷 d、2-甲基己烷 A、d > a > e > b > c B、b > c > d > a C、c > b > d > a D、a > d > c > b 17、下列烷烃中沸点最高的是（ ） ，沸点最低的是（ ） 。 A、3-甲基庚烷 B、2，2，3，3-四甲基丁烷 C、正辛烷 D、2，3-二甲基己烷 18 、 环 烷烃的 稳 定 性可 以 从 它 们 的 角 张力 来 推断 ， 下 列 环 烷烃 哪 个 稳 定 性 最 差 的是 ) ( A、环丙烷 B、环丁烷 C、环己烷 D、环庚烷 19、下列化合物熔点最高的是（ ） 。 A、金刚烷 B、环己烷 C、环庚烷 D、庚烷 20、下列自由基中最稳定的是（ ）。
CH3 5 CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH C CH2 CH3 8 CH CH
2 3
CH3
3 CH CH2 CH3 CH3
3，8-二甲基-5-（1，1-二甲基丙基）癸烷 或 3，8-二甲基-5-1′，1′-二甲基丙基癸烷
2、环烷烃的命名 单环环烷烃 1）在相应烷烃名称前加“环”字，称为“环某烷” ； 2）使所有取代基编号尽可能小。
不同卤素与烷烃的反应活性不同，其顺序为：F2＞Cl2＞Br2＞I2 氢原子被卤化的次序为：叔氢＞仲氢＞伯氢 烷基自由基的稳定性次序为：(CH3)3C·＞(CH3)2CH·＞CH3CH2·＞CH3· 烷烃卤化时，卤原子的选择性为：Br＞Cl＞F 2）小环烷烃的加成反应 环丙烷和环丁烷与烯烃相似，易开环进行加成。 加氢：在催化剂的作用下，生成开链烷烃。
第二章 饱和烃：烷烃和环烷烃
本章重点内容
一、命名
1、烷烃的命名 普通命名法(习惯命名法)： 碳原子数用“天干”字——甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸和十一、十二…… 等数目字表示。用“正”、“异”、“新”等前缀区别不同的构造异构体。 衍生命名法： 以甲烷为母体， 将其它烷烃看成是甲烷的烷基衍生物。 命名时通常选择分子中连接烷基 最多的碳原子作为母体命名，烷基作为取代基。不同烷基的排列顺序，按照立体化学中的次 序规则所规定的顺序列出，其中“较优”基团后列出。按照立体化学中次序规则的规定，几 个常见烷基的优先顺序是：叔丁基＞仲丁基＞ 异丙基＞异丁基＞正丁基＞正丙基＞乙基＞ 甲基（符号“＞”表示“优先于” ） 。 系统命名法： 1) 选取包含支链最多的最长碳链为主链； 2）按“最低系列”原则编号； 3) 命名。依次写出取代基的位次和名称以及主链名称；按“次序规则”，“较优”取 代基后列出 ；相同取代基合并表示。
A、①＞②＞③＞④ B、①＞③＞②＞④ C、②＞①＞③＞④ D、①＞④＞②＞③ 7、从某有机物燃烧后生成的 CO2 和 H2O 中可计算出它含碳 37.5%，含氢 12.5％，实验测定 它的分子量为 32，其分子式应是( )。 A、C2H6 B、C2H8 C、CH6N D、CH4O 8、某烃分子量为 86，控制一氯取代时能生成 3 种一氯代烷，符合该烃题意的构造式有 ( )。 A、1 种 B、2 种 C、3 种 D、4 种 9、2-甲基丁烷和氯气发生取代反应时，能生成—氯代物异构体的数目是( )。 A、2 种 B、3 种 C、4 种 D、5 种 10、2，3-二甲基丁烷的—溴代物异构体的数目是( )。 A、2 种 B、3 种 C、4 种 D、5 种 11、5mol 碘与 1mol 甲烷在光照射下反应结果是( )。 A、生成 CH3I B、生成 CH2I2 C、生成 CHI3 D、无取代产物 12、50mＬ甲烷、乙烷混和气体，完全燃烧后得 60mＬCO2 气体(均在同温、同压下侧定)， 该混和气体中甲烷的百分含量是( )。 A、90％ B、80％ C、70％ D、60％ 0 0 0 13、分子量为 l00，同时含有 1 , 3 ，4 碳原子的烷烃构造式是( )。 A、 CH3CH(CH3)C(CH3)3 B、 CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)2