第二章烷烃

第二章烷烃

基本内容和重点要求

烷烃的系统命名法（学时）

烷烃的结构（学时）

烷烃的物理性质及其变化规律（学时）烷烃的化学性质及卤代反应机理（学

时）烷烃的构象异构（学时）

重点掌握烷烃的系统命名法、烷烃的构象异构、卤化的自由基反应机理及各类自由基的相对稳定性。

2.1 烷烃的同系列和同分异构

1、烷烃的同系列

烷烃的通式：C n H2 n+2

同系列：凡具有同一通式，化学性质相似，物理性质随着碳原子数的增加而有规律的变化，分子式间相差N个CH2 的一系列化合物。

同系物：同系列中各化合物的互称。

系差：CH2

2、烷烃的异构

构造：分子中原子互相连接的方式和次序。

同分异构体：分子式相同而构造不同的化合物的互称。

烷烃同分异构体的构造式的书写原则（以C6H14为例）：

①先写出最长的碳链

②再写出少一个碳原子的直链，把剩下的一个碳原子当作支链加在主链上并依次变动支链的位置。

③然后写出少两个碳原子的直链，把剩下的两个碳原子当作一个或两

个取代基加到主链上，并依次变动支链的位置。

④以此类推

2.2 烷烃的命名

1. 烷基的概念

1) 伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氢原子

2) 烷基R-

烷基：烷烃分子中去掉一个氢之后剩余的部分(原子团)称为基。

两价的烷基叫亚基，

2、烷烃的命名

（1）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，十个以上的碳原子就用汉字数字（十一、十二、十

三⋯⋯）表示，用正、异、新等前缀区别同分异构体。

eg ：

2）衍生物命名法

CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3

正戊烷

CH 3

CH 3CH 2CH 2CH 3 异戊烷 CH 3 CH 3CH 2CH 3

CH 3

新戊烷

将所有烷烃看作是甲烷的烷基衍生物来命名。 在命名时， 选择连有烷基最多 的碳

原子作为甲烷碳原子，而把与此碳原子相连的基团作为甲烷氢原子的取代 基，适用于简单的有机化合物。

CH 3

CH

3 CH C CH 2 CH 3 CH 3 CH 3

甲基乙基仲丁基甲烷

（ 3）系统命名法 1892年在日内瓦开了国际化学会议，制定了系统的有机化合物的命名法， 叫做日内

瓦命名法。 其基本精神是体现化合物的系列和结构的特点。 后来由国际 纯粹和应用化学联合会（ International Union of Pure and Applied Cherristry 简写 IUPAC ）作了几次修订，简称为 IUPAC 命名法。我国参考这个命名法的原则 结合汉字的特点制定了我国的系统命名法（ 1960）。1980 年进行增补和修订， 公布了《有机化学命名原则》。

在系统命名法中， 对于直链烷烃的命名和普通命名法是基本相同的， 仅不写 上

“正”字。如； CH3CH2CH2CH2C 普H3通 命名法叫正戊烷，系统命名法叫戊烷。 对于支链烷烃，把它看作是直链烷烃的烷基取代衍生物。

支链烷烃的命名法的步骤：

1）选取主链（母体）。选一个含碳原子数最多的碳链作为主链。（写出相 当于这个

主链的直链烷烃的名称）含多取代基时，编号采用“最低次序”原则。 所谓“最低序列” 指的是碳链以不同方向编号， 得到两种或两种以上的不同编号 序列，则顺次比较各系列的不同位次，最先遇到的位次最小者为“最低系列”。

CH 3 CH 3 CH 2 C CH CH 2 CH 3

CH 3 CH 3 二甲基乙基异丙基甲烷

2）主链碳原子的位次编号。确定主链位次的原则是要使取代基的位次最小。从距离支链最近的一端开始编号。位次和取代基名称之间要用“一”连起来，写出母体的名称。

3）如果有几个不同的取代基时，把小的取代基名称写在前面，大的写在后面；如果含有几个相同的取代基时，把它们合并起来，取代基的数目用二、三、四⋯⋯等表示，写在取代基的前面，其位次必须逐个注明，位次的数字之间要用“，”隔开。

烷基大小的次序：甲基< 乙基

< 丙基

< 丁基< 戊基< 己基.

4）当具有相同长度的链可作为主链时，则应选择具有支链数目最多的链作为主链。

5）如果支链上还有取代基时，从与主链相连的碳原子开始，把支链的碳原子依次编号，支链上取代基的位置就由这个编号所得的号数来表示。这个取代了的支链的名称可放在抬号中，或用带撇的数字来表明支链中的碳原子。

用括号表示：2—甲基—5、5 一二（1、1—二甲基丙基）葵烷

用带撇的数字表示：2—甲基—5、5 一二—1‘、1'—二甲基丙烷葵烷。

有关命名方法可参阅《有机化学命名原则》（1980 年版）

2.3 烷烃的结构

1、碳原子的四面体构型和SP3杂化

甲烷分子中C—H 的键长为110pm，HCH的角度为109o28' ，四个氢原子正好位于以碳原子为中心的正四面体的四个顶点上。

其它烷烃分子中，C–H和C–C的键长分别为110 和154pm，或与此相近，C–

C–C的键角在111~113之间，接近四面体所要求的角度。因此，可以认为烷烃分子中碳原子以SP 杂化轨道相互重叠，生成C–Cσ键，碳原子以SP3杂化轨道与氢原子的1S 轨道重叠，生成C–Hσ键。

成键电子云对键轴呈圆柱形对称的键都称为σ键，以σ键相连接的两个原子可以绕对称轴相对旋转而不影响电子云的分布。

键的特点：

电子云呈轴对称；具有可旋转性；重叠程度高，键较牢固