《有机化学》 第二章 烷烃
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一、烷烃的通式和同系列
1、通式:能够代表任意一个烷烃组成的式子。
烷烃的通式为CnH2n+2 2、同系列:结构和性质相似,在组成上相差一个
或数个CH2的一系列化合物,叫同系列。 3、系差:同系列中各分子在组成上相差数个CH2基
团, CH2被称为系差。 4、同系物:同系列中的化合物互称同系物。同系
CH3
四甲基甲烷
二甲基乙基甲烷
有机化学
烷烃
15
缺点:对C数较多,取代基较多的分子 无法命名。如:
CH3
CH3 CH2
CH3 C CH2
CH2CH3 C CH2CH3 CH3
3,4,4—三甲基—3—乙基庚烷
有机化学
烷烃
16
四、系统命名法(IUPAC法)
烷烃的系统命名分直链和支链两种情况。
1. 直链烷烃:
C4H10 C10H22 C11H24 C20H42
丁烷
癸烷 十一烷 二十烷
有机化学
烷烃
11
2. 为了区别异构体: 不含支链的直链烷烃叫“正某烷”。
含 有 一 个 支 链 的 叫 “ 异 某 烷”。
含有两个支链的叫“新某 烷”。
CH3 CH CH3
CH3 CH3 C
CH3
有机化学
烷烃
12
例:C5H12的三个同分异构体
名称 正丁烷 异丁烷
熔点 -138.3℃ -159.4℃
沸点 -0.5℃ -11.7℃
它们的熔、沸点不同,显然不是同一种分子
② 这种分子式相同,而结构和性质不同的化合 物,叫做同分异构体。
产生同分异构体的现象称为同分异构现象。
由于同分异构现象是由于分子的构造不同而引起 的,所以也叫做构造异构。
一、烷烃的通式、同系列和同分异构 二、烷烃的命名 三、烷烃的结构 四、烷烃的构象 五、烷烃的物理性质 六、烷烃的化学性质 七、烷烃的天然来源 小结
有机化学
烷烃
3
§2-1 烷烃的通式、同系列和同分异构
烃中的碳原子之间均以单键相连,其它键都与H结 合,形成的开链化合物叫烷烃。又叫饱和烃。
1 23 4
CH3 CH CH2 CH3
CH3
2—甲基丁烷
最长C链有4个C原子,称“丁烷” ,余下的一个 甲基作为取代基。
有机化学
烷烃
18
如果可以选出两条或两条以上的最长碳链(含C 数相同)时,此时则应以取代基最多的那条碳 链为主链。例:
直链烷烃的命名同习惯法,但去掉“正某烷”中的 正字,而直接称为“某烷”。例:
CH3CH2CH2CH2CH3 习惯法中称为——正戊烷 系统法中称为—— 戊烷
有机化学
烷烃
17
2. 含支链烷烃的命名原则:
(1). 选主链
选取含碳原子数最多的链为主链,并按主链碳(直 链)数命名称“某烷”。例:
百度文库
1、 不管分子中有多少个碳,一律以“甲烷”为母 体,其它均视为取代基。
如: CH4 叫做甲烷。 而CH3-CH3 叫做甲基甲 烷。
2、取代基的书写次序按“由小到大”依次书写, 用大写中文“二、三”等表示相同的取代基数目, 并写在取代基名称前。例:
CH3
CH3
CH3 C CH3
CH3 CH CH2 CH3
46763
有机化学
烷烃
8
三、伯、仲、叔、季碳原子
1. 伯碳:一个C原子与另一个C原子直接相连,该 C称为伯碳原子,用1°表示
2. 仲碳:一个C原子与另二个C原子直接相连,该 C称为仲碳原子,用2°表示。
3. 叔碳:一个C原子与另三个C原子直接相连,该 C称为叔碳原子,用3°表示。
4. 季碳:一个C原子与另四个C原子直接相连,该 C称为季碳原子,用4°表示。
CH3CH2CH2CH2CH3
正戊烷
CH3 CH3 CH CH2CH3
异戊烷
CH3
CH3 C CH3
CH3
新戊烷
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。
有机化学
烷烃
13
二、烷基
烷烃去掉一个H原子后剩下的原子团叫烷基,用“R-”
表示。通式为CnH2n+1
例: CH3- 甲基 Me
第二章 烷烃
只含有C、H两种元素的有机化合物叫 碳氢化合物,简称烃。
烃根据其结构和性质不同,可以分为 以下几类:
烃的分类
烃
开链烃(脂肪烃)
饱和烃
不饱和烃
烷烃
烯烃
炔烃
CH3CH3(乙烷) CH2=CH2(乙烯) C2H2(乙炔)
闭链烃(环烃) 脂环烃 芳香烃 环己烷 C6H6(苯)
有机化学
烷烃
2
主要内容:
有机化学
烷烃
6
2. 同分异构体数目的推算
例:推导C6H14的同分异构体数: ① 先写出最长的直链(无支链)C-C-C-C-C-C
② 从最长链上减一个C,用该C做支链在长链上移动位置。
C
C
C
CCCCC
CCCCC CCCCC
③ 减少2个C作为取代基,注意这两个C可以是两个甲基, 也可以是一个乙基。
④ 若C数较多,则依次减少,直到不能再减为止。
C
C
C
CCCC
CCCC
CCCC
C
C
C
有机化学
烷烃
7
一些烷烃的异构体数目
碳原子 异构体 碳原子 异构体 碳原子 异构体
数
数数数数数
1
1
6
5
11 159
2
1
7
9
12 355
3
1
8
18 15 4347
4
2
9
35 20 36631
9
5
3
10 75 30 41118
有机化学
烷烃
9
。
1
。 1
。 2
3。 4C。H3
。 1
CH3 CH2 CH C CH3
C。H3 CH。3 11
分别与伯、仲、叔碳原子相连的氢原子, 则相应你为伯、仲、叔氢原子。
有机化学
烷烃
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§2-2 烷烃的命名
有机物的命名常用的有习惯法、衍生物法和系统 法三种。
一、习惯命名法(普通法)
1. 按烷烃中的碳原子数叫“某烷”,C10及C10 以下用“天干”数(甲、乙、丙、丁、戊、己、 庚、辛、壬、癸)表示,C10以上就用中文“十 一、十二”表示。 例:
CH3CH2- 乙基
Et
CH3
CH3CH2CH2- 丙基 n-Pr
CH3 C
CH3 CH CH3 异丙基 i-Pr
CH3CH2CH2CH2- 正丁基 n-Bu
CH3 CH CH2
CH3 异丁基 i-Bu
CH2CH2CH
CH3 仲丁基 s-Bu
有机化学
烷烃
CH3
叔丁基 t-Bu
14
三、 衍生物命名法
物的结构和性质都非常相似。
有机化学
烷烃
4
二、烷烃的同分异构
1.构造和同分异构
① 分子中原子相互连接的方式和次序叫做构造。 如丁烷(C4H10):
C-C-C-C 和 C C C
它们可各自形成一种分子: C
CH3 -CH2 -CH2 -CH3
有机化学
CH3 CH CH3 CH3
烷烃
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正丁烷和异丁烷的性质差别
1、通式:能够代表任意一个烷烃组成的式子。
烷烃的通式为CnH2n+2 2、同系列:结构和性质相似,在组成上相差一个
或数个CH2的一系列化合物,叫同系列。 3、系差:同系列中各分子在组成上相差数个CH2基
团, CH2被称为系差。 4、同系物:同系列中的化合物互称同系物。同系
CH3
四甲基甲烷
二甲基乙基甲烷
有机化学
烷烃
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缺点:对C数较多,取代基较多的分子 无法命名。如:
CH3
CH3 CH2
CH3 C CH2
CH2CH3 C CH2CH3 CH3
3,4,4—三甲基—3—乙基庚烷
有机化学
烷烃
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四、系统命名法(IUPAC法)
烷烃的系统命名分直链和支链两种情况。
1. 直链烷烃:
C4H10 C10H22 C11H24 C20H42
丁烷
癸烷 十一烷 二十烷
有机化学
烷烃
11
2. 为了区别异构体: 不含支链的直链烷烃叫“正某烷”。
含 有 一 个 支 链 的 叫 “ 异 某 烷”。
含有两个支链的叫“新某 烷”。
CH3 CH CH3
CH3 CH3 C
CH3
有机化学
烷烃
12
例:C5H12的三个同分异构体
名称 正丁烷 异丁烷
熔点 -138.3℃ -159.4℃
沸点 -0.5℃ -11.7℃
它们的熔、沸点不同,显然不是同一种分子
② 这种分子式相同,而结构和性质不同的化合 物,叫做同分异构体。
产生同分异构体的现象称为同分异构现象。
由于同分异构现象是由于分子的构造不同而引起 的,所以也叫做构造异构。
一、烷烃的通式、同系列和同分异构 二、烷烃的命名 三、烷烃的结构 四、烷烃的构象 五、烷烃的物理性质 六、烷烃的化学性质 七、烷烃的天然来源 小结
有机化学
烷烃
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§2-1 烷烃的通式、同系列和同分异构
烃中的碳原子之间均以单键相连,其它键都与H结 合,形成的开链化合物叫烷烃。又叫饱和烃。
1 23 4
CH3 CH CH2 CH3
CH3
2—甲基丁烷
最长C链有4个C原子,称“丁烷” ,余下的一个 甲基作为取代基。
有机化学
烷烃
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如果可以选出两条或两条以上的最长碳链(含C 数相同)时,此时则应以取代基最多的那条碳 链为主链。例:
直链烷烃的命名同习惯法,但去掉“正某烷”中的 正字,而直接称为“某烷”。例:
CH3CH2CH2CH2CH3 习惯法中称为——正戊烷 系统法中称为—— 戊烷
有机化学
烷烃
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2. 含支链烷烃的命名原则:
(1). 选主链
选取含碳原子数最多的链为主链,并按主链碳(直 链)数命名称“某烷”。例:
百度文库
1、 不管分子中有多少个碳,一律以“甲烷”为母 体,其它均视为取代基。
如: CH4 叫做甲烷。 而CH3-CH3 叫做甲基甲 烷。
2、取代基的书写次序按“由小到大”依次书写, 用大写中文“二、三”等表示相同的取代基数目, 并写在取代基名称前。例:
CH3
CH3
CH3 C CH3
CH3 CH CH2 CH3
46763
有机化学
烷烃
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三、伯、仲、叔、季碳原子
1. 伯碳:一个C原子与另一个C原子直接相连,该 C称为伯碳原子,用1°表示
2. 仲碳:一个C原子与另二个C原子直接相连,该 C称为仲碳原子,用2°表示。
3. 叔碳:一个C原子与另三个C原子直接相连,该 C称为叔碳原子,用3°表示。
4. 季碳:一个C原子与另四个C原子直接相连,该 C称为季碳原子,用4°表示。
CH3CH2CH2CH2CH3
正戊烷
CH3 CH3 CH CH2CH3
异戊烷
CH3
CH3 C CH3
CH3
新戊烷
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。
有机化学
烷烃
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二、烷基
烷烃去掉一个H原子后剩下的原子团叫烷基,用“R-”
表示。通式为CnH2n+1
例: CH3- 甲基 Me
第二章 烷烃
只含有C、H两种元素的有机化合物叫 碳氢化合物,简称烃。
烃根据其结构和性质不同,可以分为 以下几类:
烃的分类
烃
开链烃(脂肪烃)
饱和烃
不饱和烃
烷烃
烯烃
炔烃
CH3CH3(乙烷) CH2=CH2(乙烯) C2H2(乙炔)
闭链烃(环烃) 脂环烃 芳香烃 环己烷 C6H6(苯)
有机化学
烷烃
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主要内容:
有机化学
烷烃
6
2. 同分异构体数目的推算
例:推导C6H14的同分异构体数: ① 先写出最长的直链(无支链)C-C-C-C-C-C
② 从最长链上减一个C,用该C做支链在长链上移动位置。
C
C
C
CCCCC
CCCCC CCCCC
③ 减少2个C作为取代基,注意这两个C可以是两个甲基, 也可以是一个乙基。
④ 若C数较多,则依次减少,直到不能再减为止。
C
C
C
CCCC
CCCC
CCCC
C
C
C
有机化学
烷烃
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一些烷烃的异构体数目
碳原子 异构体 碳原子 异构体 碳原子 异构体
数
数数数数数
1
1
6
5
11 159
2
1
7
9
12 355
3
1
8
18 15 4347
4
2
9
35 20 36631
9
5
3
10 75 30 41118
有机化学
烷烃
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。
1
。 1
。 2
3。 4C。H3
。 1
CH3 CH2 CH C CH3
C。H3 CH。3 11
分别与伯、仲、叔碳原子相连的氢原子, 则相应你为伯、仲、叔氢原子。
有机化学
烷烃
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§2-2 烷烃的命名
有机物的命名常用的有习惯法、衍生物法和系统 法三种。
一、习惯命名法(普通法)
1. 按烷烃中的碳原子数叫“某烷”,C10及C10 以下用“天干”数(甲、乙、丙、丁、戊、己、 庚、辛、壬、癸)表示,C10以上就用中文“十 一、十二”表示。 例:
CH3CH2- 乙基
Et
CH3
CH3CH2CH2- 丙基 n-Pr
CH3 C
CH3 CH CH3 异丙基 i-Pr
CH3CH2CH2CH2- 正丁基 n-Bu
CH3 CH CH2
CH3 异丁基 i-Bu
CH2CH2CH
CH3 仲丁基 s-Bu
有机化学
烷烃
CH3
叔丁基 t-Bu
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三、 衍生物命名法
物的结构和性质都非常相似。
有机化学
烷烃
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二、烷烃的同分异构
1.构造和同分异构
① 分子中原子相互连接的方式和次序叫做构造。 如丁烷(C4H10):
C-C-C-C 和 C C C
它们可各自形成一种分子: C
CH3 -CH2 -CH2 -CH3
有机化学
CH3 CH CH3 CH3
烷烃
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正丁烷和异丁烷的性质差别