环烷烃
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一、环烷烃的命名
环烷烃的命名与烷烃相似,只是在同数碳原子的链环烷烃的名称前加“环”字。
环丙烷环丁烷环己烷成环碳原子的编号,应使环上取代基的位次最小。
甲基环戊烷1-甲基-3-乙基己烷当环上有复杂取代基时,可将环作为取代基命名。
CH
2CH
2
CH
2
CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
1-环丁基丁烷1,4-二环戊基丁烷
二、环烷的结构与稳定性
环烷烃的稳定性与其环的几何形状和角张力有关,分子键角越接近正四面体角(109°28′),分子越稳定,反之,偏差越大角张力越大,环越不稳定。
………
一、稳定性:烷烃具有高度的化学稳定性,常用作溶剂的药物基质。
烷烃在适宜的反应条件
下,也能进行一些反应,主要有卤代反应。
二、卤代反应:有机化合物分子中的氢原子(或其他原子)或基团被另一原子或基团取代的化学反应称为取代反应。
烷烃分子中的氢原子被卤素原子取代的反应称为卤代反应。
1、甲烷的卤代反应
条件:紫外光照射或加热至250~400℃
产物:一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)的混合物
一般较难限定取代在一元取代的产物(CH
3
Cl)的阶段
CH
4+Cl
2
2、烷烃卤代反应的取向
含有不同类型氢原子的烷烃,发生自由基氯取代反应,生成多种氯代烷异构体的混合物。
CH
3CH
2
CH
33
CH
2
CH
2
Cl+CH
3
CHCH
3
Cl
1-氯丙烷(43%)2-氯丙烷(57%)
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3CHCH
3
+Cl
23
CHCH
2
-Cl + CH
3
CCH
3
Cl
2-甲基-1-氯丙烷(37%)2-甲基-2氯丙烷(63%)
由于氯的活泼性较大,选择性较差,在氯代反应中,各种产物间的相对比例相差不大;溴的活泼性较小,选择性较强,总是以一种产物占优势。
CH
3CH
2
CH
3
CH
3
CH
2
CH
2
Br+CH
3
CHCH
3
Br
1-溴丙烷(3%)2-氯丙烷(97%)
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3CHCH
3
+Br
3
CHCH
2
-Br + CH
3
CCH
3
Br
卤代反应活性:叔氢>仲氢>伯氢
F 2>Cl 2>Br 2>I 2
不同类型的C-H 键离解能不同,离解能越小,生成的自由基稳定性越大。
叔碳>仲碳>伯碳
注:伯碳原子是只与1个其他碳原子直接相连的碳原子。
仲碳原子是与2个其他碳原子直接相连的碳原子。
叔碳原子是与3个其他碳原子直接相连的碳原子。
季碳原子是与4个其他碳原子直接相连的碳原子。
1° 2° 3° 2° CH 31°
CH 3 CH 2 CH CH 2 C 4° CH 31°
1°CH 3 CH 31°
除季碳原子外,伯、仲、叔碳原子上的氢原子,分别称为伯氢原子(1°氢原子)、仲氢原子(2°氢原子)和叔氢原子(3°氢原子)。
不同类型氢原子的相对反应活性各不相同。
烷烃与溴发生自由基取代反应,其分子中不同类型氢的反应活性支配着溴取代的“主”“次”产物。
一般是叔氢最容易被取代,其次是仲氢,伯氢较难被取代。
环烷烃的化学性质 : 化学性质稳定,特定条件下能像链状烷烃样自由取代反应
+
Br
+ HBr
环戊烷 溴代环戊烷
三元环、四元环环烷烃容易发生开环反应,生成开链化合物。
+ H CH 3CH 2CH 2CH 3
环丙烷在常温下既能与卤素或氢卤酸发生开环反应,生成链状化合物。
+ HBr CH 3CH 2CH 2Br (溴丙烷)
+ Br 2 CH 2CH 2CH 2 (1,3-二溴丙烷) Br Br
当烷基取代的环丙烷与氢卤酸作用时,碳环开环发生在连氢原子最多和连氢原子最少的两个碳原子之间。
氢卤酸中的氢原子加在连氢原子较多的碳原子上,卤原子加在连氢原子较少的碳原子上。
CH 3+ HBr CH 3CHCH 2CH 2(2-溴丁烷)
Br H
烯烃和炔烃
烯烃和炔烃均属于不饱和烃,其分子中分别含有碳碳双键(..........................C=C ...)和碳碳三键(.......C .≡.C .).不饱和键。
烯烃和炔烃的...........化学性质比烷烃活泼的多,而且这两类化合物的性质都很相似,主.............................要的化学反应都发生在不饱和键上。
所以碳碳双键和碳碳三键分别是这两类化合物的官能.......................................团。
..
一、烯烃
烯烃是分子中含有碳碳双键(>C=C <)的碳氢化合物。
含有一个C=C 开链烃的通式为C n H n 2,比相应的烷烃少两个氢原子。
二、烯烃的异构现象和命名
构造异构:烯烃与同碳原子数的烷烃相比,其构造异构提的数目更多。
以戊烯为例
CH 3CH 2CH 2CH=CH 2 ⑴ CH 3CH 2CH=CHCH 3 ⑵
CH 3CHCH=CH 2⑶ CH 3C=CHCH 3 ⑷ CH 3CH 2CH=CH 3 ⑸ CH 3 CH 3 CH 3
(1)、(2)与(3)、(4)、(5)之间的碳链骨架不同,属于碳链异构。
而(1)与(2)之间或(3)、(4)、(5)之间的碳骨架相同,只是双键的位置不同,这种异构现象称为位置异构。
三、烯烃的命名
简单的烯烃常用普通命名法.....
命名 CH 3 CH 3
CH 2=CH 2 CH 3CH=CH 2 CH 3C=CH 2 CH 2=CH-C=CH 2
乙烯 丙烯 异丁烯 异戊二烯
烯烃的系统命名....
与烷烃相似,其命名原则为: (1)选择含有双键在内的最长碳链为主链,按主链碳原子的数目命名为某烯,多余10个碳的烯烃在中文数字后加“碳烯”。
(2)编号时首先考虑碳碳双键具有最低位次,其次兼顾取代基具有较低位次。
双键的位次以两个双键碳原子中编号较小的一个表示。
(3)在烯烃母体名称之前标明双键的位次并用半字线隔开。
取代基的位次和名称写在双键位次之前用半字线隔开。
CH 3CH 2CH=CH 2 CH 3CH=CHCH 3 CH 3(CH 2)15CH=CH 2
1-丁烯 2-丁烯 1-十八碳烯
③CH
2④CH
2
⑤CH
3
CH
3
CH
3
CH
3CH
2
C②=CH
2
① CH
3
⑥CH
2
⑤CH④-C③=CH②CH
3
①
2-乙基-1-戊烯 3,4-二甲基-2-己烯。