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文檔簡介

1、烷烷 烴烴一一 烴的定義烴的定義 分子中只含有分子中只含有C、H兩種元素的有機化合物叫兩種元素的有機化合物叫 碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔?簡稱烴簡稱烴.二二 烴的分類烴的分類:根據(jù)烴分子中碳原子連接方式1) 脂肪烴:飽和烴和不飽和烴2) 脂環(huán)烴:分子中碳原子聯(lián)結(jié)成閉合碳環(huán)3) 芳香烴: 含芳香環(huán)的一大類烴化合物,如苯環(huán) (1)烷烴烷烴碳原子的四個共價鍵,除以單鍵與其他碳原子碳原子的四個共價鍵,除以單鍵與其他碳原子相互結(jié)合成碳鏈外,其余的價鍵也都和氫原子相結(jié)合,即相互結(jié)合成碳鏈外,其余的價鍵也都和氫原子相結(jié)合,即完全為氫原子所飽和。又叫完全為氫原子所飽和。又叫飽和烴飽和烴,石蠟是烷烴的混合石蠟是烷烴的

2、混合物物例如例如:甲烷甲烷,乙烷乙烷,丙烷丙烷,丁烷丁烷(正丁烷正丁烷,異丁烷異丁烷),戊烷戊烷 (正戊烷正戊烷,異戊烷異戊烷,新戊烷新戊烷).2.1 烷烴的通式烷烴的通式,同系列和同分異構(gòu)同系列和同分異構(gòu)丙烷丙烷 C3H8丁烷丁烷 C4H10戊烷戊烷 C5H12CH3CH2CH3CH3(CH2)2CH3CH3(CH2)3CH3CH4CH3CH3甲烷甲烷 CH4乙烷乙烷 C2H6名稱名稱 分子式分子式 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式結(jié)構(gòu)簡式為了方便,只要寫出鋸齒形骨架為了方便,只要寫出鋸齒形骨架,用鋸齒形線的用鋸齒形線的角角及其及其端端點點代表碳原子代表碳原子.不寫出每個碳上所連的氫原子不寫出每個碳上

3、所連的氫原子.但其它原子但其它原子必須寫出必須寫出.注意注意:鍵線式鍵線式書寫烷烴的分子結(jié)構(gòu)書寫烷烴的分子結(jié)構(gòu): (2)烷烴的通式烷烴的通式直鏈烷烴分子中,一個或幾個直鏈烷烴分子中,一個或幾個-CH2-基團(亞甲基)連成碳鏈,碳鏈的兩端再連基團(亞甲基)連成碳鏈,碳鏈的兩端再連有兩個氫原子,因此直鏈烷烴的通式可寫為有兩個氫原子,因此直鏈烷烴的通式可寫為: H-(-CH2-)n-H 或:或: CnH2n+2 同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體由于分子式相同由于分子式相同,但它們的構(gòu)但它們的構(gòu)造不同造不同(分子中各原子相連的方式和次序不同分子中各原子相連的方式和次序不同). 又叫構(gòu)造異構(gòu)體。又叫構(gòu)造異構(gòu)體。戊烷

4、可看成是正丁烷和異丁烷上的一個戊烷可看成是正丁烷和異丁烷上的一個 H被甲基被甲基-CH3 取代的產(chǎn)物取代的產(chǎn)物: (正戊烷正戊烷,異戊烷異戊烷,新戊烷新戊烷).烷烴分子中,隨著碳原子數(shù)的增加烷烴分子中,隨著碳原子數(shù)的增加,烷烴的構(gòu)造異烷烴的構(gòu)造異構(gòu)體的數(shù)目也越多構(gòu)體的數(shù)目也越多.寫出寫出C10H22的同分異構(gòu)體?的同分異構(gòu)體? 烷烴的通式烷烴的通式 CnH2n+2, 直鏈烴的通式可寫為直鏈烴的通式可寫為: H-(-CH2-)n-H同系物同系物在組成上相差一個或多個在組成上相差一個或多個 CH2,且結(jié)構(gòu)和性質(zhì)且結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(官官能團種類和個數(shù)相同能團種類和個數(shù)相同)相似的一系列化合物稱為同系相似的

5、一系列化合物稱為同系列列.同系列中的各化合物互稱同系物同系列中的各化合物互稱同系物.系差系差同系列相鄰的兩同系列相鄰的兩個分子式的差值個分子式的差值 CH2 稱為系差稱為系差.(3)同系物同系物在烴分子中僅與一個碳相連的碳原子叫做伯碳原子(或一級碳原子,用在烴分子中僅與一個碳相連的碳原子叫做伯碳原子(或一級碳原子,用1表示)表示) 與兩個碳相連的碳原子叫做仲碳原子(或二級碳原子,用與兩個碳相連的碳原子叫做仲碳原子(或二級碳原子,用2表示)表示) 與三個碳相連的碳原子叫做叔碳原子(或三級碳原子,用與三個碳相連的碳原子叫做叔碳原子(或三級碳原子,用3表示)表示) 與四個碳相連的碳原子叫做季碳原子(

6、或四級碳原子,用與四個碳相連的碳原子叫做季碳原子(或四級碳原子,用4表示)表示)(4)烷烴中碳原子的分類烷烴中碳原子的分類:與伯與伯,仲仲,叔碳原子相連的叔碳原子相連的H原子原子,分別稱為分別稱為 伯伯,仲仲,叔叔H原子原子如:如:CH3 C CH2 CH CH3CH3CH31234CH31 有機化合物的命名的基本要求是必須能夠反映出分子結(jié)有機化合物的命名的基本要求是必須能夠反映出分子結(jié)構(gòu),使我們看到一個不很復(fù)雜的名稱就能寫出它的結(jié)構(gòu)式構(gòu),使我們看到一個不很復(fù)雜的名稱就能寫出它的結(jié)構(gòu)式,或是看到構(gòu)造式就能叫出它的名稱來。烷烴的命名法是,或是看到構(gòu)造式就能叫出它的名稱來。烷烴的命名法是有機化合物

7、命名的基礎(chǔ),應(yīng)很好的掌握它。有機化合物命名的基礎(chǔ),應(yīng)很好的掌握它。2.2 烷烴的命名烷烴的命名常用的命名法常用的命名法 習(xí)慣命名法習(xí)慣命名法系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法(1)含有)含有10個或個或10個以下碳原子的直鏈烷烴,用天干順序個以下碳原子的直鏈烷烴,用天干順序“甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸”10個字分別表個字分別表示碳原子的數(shù)目,后面加烷字。示碳原子的數(shù)目,后面加烷字。例如:例如: CH3CH2CH2CH3 命名為正丁烷。命名為正丁烷。(2)含有)含有10個以上碳原子的直鏈烷烴,用小寫中文數(shù)字表示個以上碳原子的直鏈烷烴,用小寫中文數(shù)字表示碳原子的

8、數(shù)目。碳原子的數(shù)目。如如CH3(CH2)10CH3命名為正十二烷。命名為正十二烷。一一. 習(xí)慣命名法習(xí)慣命名法 (3)對于含有支鏈的烷烴,則必須在某烷前面加上一)對于含有支鏈的烷烴,則必須在某烷前面加上一個漢字來區(qū)別。在鏈端第個漢字來區(qū)別。在鏈端第2位碳原子上連有位碳原子上連有1個甲基時,個甲基時,稱為異某烷,在鏈端第二位碳原子上連有稱為異某烷,在鏈端第二位碳原子上連有2個甲基時,個甲基時,稱為新某烷。稱為新某烷。 CH3 CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 CH3-C-CH3 CH3 正戊烷正戊烷 異戊烷異戊烷 新戊烷新戊烷 烷基:烷烴分子去掉一個氫原子后余下的部

9、分。其通式為CnH2n+1-,常用R-表示。 常見的烷基有: 甲基 CH3 乙基 CH3CH2 正丙基 CH3CH2CH2 異丙基 (CH3)2CH 正丁基 CH3CH2CH2CH2 異丁基 (CH3)2CHCH2 仲丁基 叔丁基 (CH3)3C CH3CH2CHCH3三三. 系統(tǒng)命名法系統(tǒng)命名法(IUPAC) (1) 直鏈烷烴按碳原子數(shù)命名直鏈烷烴按碳原子數(shù)命名 10以內(nèi)以內(nèi):依次用天干:依次用天干:甲乙丙丁戊己庚辛壬甲乙丙丁戊己庚辛壬癸癸. 10以上以上:用中文數(shù)字:用中文數(shù)字:十一十一.烷烷. (1)選擇分子中最長的碳鏈作為主鏈,按這個鏈所含的)選擇分子中最長的碳鏈作為主鏈,按這個鏈所含

10、的碳原子數(shù)稱為某烷,并以此作為母體。碳原子數(shù)稱為某烷,并以此作為母體。選擇主鏈選擇主鏈(2)帶有支鏈的烷烴帶有支鏈的烷烴CH3-CH2 CH CH CH2-CH3CH2CH3CHCH3CH3選擇錯誤選擇正確CH3-CH2-CH CH CH CH-CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH3選擇正確選擇錯誤(2) 分子中有兩條以上等長碳鏈時,則選擇支鏈多的分子中有兩條以上等長碳鏈時,則選擇支鏈多的一條為主鏈。一條為主鏈。(1) 從最接近取代基的一端開始,將主鏈碳原從最接近取代基的一端開始,將主鏈碳原子用子用1、2、3編號編號 C C C C C C C C2346781CCC876543215CC

11、 C C C CCC234615162編號正確編號錯誤編號正確編號錯誤碳原子的編號碳原子的編號(2) 若第一個支鏈的位置相同,則依次比較第二若第一個支鏈的位置相同,則依次比較第二、第三個支鏈的位置,以取代基的系列編號最小(、第三個支鏈的位置,以取代基的系列編號最小(最低系列原則)為原則。最低系列原則)為原則。 A 將支鏈(取代基)寫在主鏈名稱的前面B 取代基按“次序規(guī)則”小的基團優(yōu)先列出 烷基的大小次序:甲基乙基丙基丁基戊基己基異戊基異丁基Cl2 Br2 I2CH4 + F2CH3F + HF=kJmol-1H= kJmol-1H= kJmol-1H= kJmol-1HCH4 + Cl2CH3

12、Cl + HClCH4 + Br2CH3Br + HBrCH4 + I2CH3I + HI強烈放熱,引起爆炸其他烷烴氟化時,還發(fā)生鍵斷裂反應(yīng)進行較快反應(yīng)能緩和進行在室溫下無明顯反應(yīng)在紫外光漫射或高溫下,甲烷易與氯、溴發(fā)生反應(yīng)。在紫外光漫射或高溫下,甲烷易與氯、溴發(fā)生反應(yīng)。CH4Cl2CH3HClCl漫射光甲烷的鹵代反應(yīng)較難停留在一元階段,氯甲烷還會繼續(xù)甲烷的鹵代反應(yīng)較難停留在一元階段,氯甲烷還會繼續(xù)發(fā)生氯化反應(yīng),生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。發(fā)生氯化反應(yīng),生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。若控制一定的反應(yīng)條件和原料的用量比,可得其中一種若控制一定的反應(yīng)條件和原料的用量比,可得其中一種氯代烷

13、為主要的產(chǎn)物。氯代烷為主要的產(chǎn)物。比如比如 甲烷甲烷 :氯氣:氯氣 = 10 :1 (400450時)時)CH3Cl占占98% = 1 :4 (400時)主要為時)主要為CCl42其他烷烴的氯代反應(yīng)其他烷烴的氯代反應(yīng)1) 反應(yīng)條件與甲烷的氯代相同(光照),但產(chǎn)物更為復(fù)反應(yīng)條件與甲烷的氯代相同(光照),但產(chǎn)物更為復(fù)雜,因氯可取代不同碳原子上的氫,得到各種一氯代或多雜,因氯可取代不同碳原子上的氫,得到各種一氯代或多氯代產(chǎn)物。例如:氯代產(chǎn)物。例如:CH3CH2CH3Cl2 ,光CH3CH2CH2CH3CHCH3二氯代物三氯代物ClClCH3CHCH2CH3CH2-CHCH2CH3CH3CH3-C-C

14、H2CH3CH3ClCH3CH CHCH3CH3ClClCH3CHCH2CH2CH3Cl33.5%22%28%16.5%Cl2光CH32) 伯、仲、叔氫的相對反應(yīng)活性伯、仲、叔氫的相對反應(yīng)活性CH3-CH2-CH3Cl2CH3-CH2-CH2CH3-CH-CH3ClCl43%57%25光,分子中,有六個等價伯氫,兩個等價仲氫,若氫的活分子中,有六個等價伯氫,兩個等價仲氫,若氫的活性一樣,則兩種一氯代烴的產(chǎn)率,理論上為性一樣,則兩種一氯代烴的產(chǎn)率,理論上為 6 :2 = 3 :1但實際上為但實際上為 43 :57 = 1 :1.33這說明在室溫氯代時這說明在室溫氯代時,各類氫的反應(yīng)活性是不一樣的

15、,各類氫的反應(yīng)活性是不一樣的, 氫的相對活性氫的相對活性 = 產(chǎn)物的數(shù)量產(chǎn)物的數(shù)量被取代的等價氫的個數(shù)被取代的等價氫的個數(shù)。這樣可知。這樣可知: 伯氫的相對活性仲氫的相對活性=57 / 243 / 641即仲氫與伯氫的相對活性為即仲氫與伯氫的相對活性為4 :1。異丁烷一氯代物 CH3-CH-CH3CH3Cl2CH3CCH3CH3ClCH3CHCH3CH2Cl光25叔丁基氯異丁基氯36%64%同理可求得叔氫的相對反應(yīng)活性:同理可求得叔氫的相對反應(yīng)活性: 叔氫的相對活性伯氫的相對活性=36 / 164 / 9=5.11即叔氫的反應(yīng)活性為伯氫的即叔氫的反應(yīng)活性為伯氫的5倍。倍。烷烴的鹵代反應(yīng)歷程烷烴

16、的鹵代反應(yīng)歷程反應(yīng)歷程反應(yīng)歷程 化學(xué)反應(yīng)所經(jīng)歷的途徑或過程,又稱為反應(yīng)機理。化學(xué)反應(yīng)所經(jīng)歷的途徑或過程,又稱為反應(yīng)機理。 反應(yīng)歷程是根據(jù)大量的實驗事實作出來的理論推導(dǎo),實反應(yīng)歷程是根據(jù)大量的實驗事實作出來的理論推導(dǎo),實驗事實越豐富,可靠的程度就越大。到目前為止,有些已被驗事實越豐富,可靠的程度就越大。到目前為止,有些已被公認(rèn)確定下來,有些尚欠成熟,有待于理論化學(xué)工作者的進公認(rèn)確定下來,有些尚欠成熟,有待于理論化學(xué)工作者的進一步努力。一步努力。horCH4ClCH3HClCl2CH3-ClClCH3-ClClCH2-ClHClCH2-ClCl2CH2-Cl2Cl.鏈引發(fā)鏈增長階段ClClCl2C

17、lCH3-ClCH3-CH3鏈終止階段 CH3CH3CH3CH3Cl Cl2 Cl2.7 甲烷氯代反應(yīng)歷程甲烷氯代反應(yīng)歷程從上可以看出,一旦有自由基生成,反應(yīng)就能連續(xù)的進行下去從上可以看出,一旦有自由基生成,反應(yīng)就能連續(xù)的進行下去,這樣周而復(fù)始,反復(fù)不斷的進行反應(yīng),故又稱為鏈鎖反應(yīng)(,這樣周而復(fù)始,反復(fù)不斷的進行反應(yīng),故又稱為鏈鎖反應(yīng)(free radical chain reaction)。)。凡是自由基反應(yīng),都是經(jīng)過鏈的引發(fā)、鏈的傳遞、鏈的終止三凡是自由基反應(yīng),都是經(jīng)過鏈的引發(fā)、鏈的傳遞、鏈的終止三個階段來完成的。個階段來完成的。 2.6.1 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)1、燃燒、燃燒燃燒反應(yīng)的機制非

18、常復(fù)雜,但也是自由基反應(yīng)。燃燒反應(yīng)的機制非常復(fù)雜,但也是自由基反應(yīng)。 1、完全燃燒 用途:可用燃燒來測定它們的C、H含量。 很好的燃料。 2、不完全燃燒、不完全燃燒烷烴的不完全燃燒會產(chǎn)生有毒的烷烴的不完全燃燒會產(chǎn)生有毒的CO和黑煙和黑煙C,是汽車尾氣,是汽車尾氣所造成的空氣污染之一。所造成的空氣污染之一。用途:用途:炭黑是黑色的顏料。炭黑是黑色的顏料。 可作為橡膠的填料,具有補強作用可作為橡膠的填料,具有補強作用 3、 部分氧化 在控制條件時,烷烴可以部分氧化,生成烴的含氧衍生物。例如石蠟(含2040個碳原子的高級烷烴的混合物)在特定條件下氧化得到高級脂肪酸。 RCH2CH2R + O2 RC

19、OOH + RCOOHCH4+ O2H2O+V2O5400500HCHOMnO2 有機氧化的概念:無機中的氧化的概念以電子的得失,氧化數(shù)的變化來判斷是否是氧化還原反應(yīng)。有機中的氧化的概念同無機中的氧化的概念有所不同,在有機中,加氧去氫為氧化,加氫去氧為還原。 裂化:烷烴在隔絕空氣的條件下加強熱,分子中的碳碳鍵或碳?xì)滏I發(fā)生斷裂,生成較小的分子,這種反應(yīng)叫做熱裂化。如: 產(chǎn)生的游離基:CH3CHCH2HHPyrolysisCH3+ CHCH3. 1) 可相互結(jié)合生產(chǎn)烷烴: 2) 轉(zhuǎn)移1個H給另1個游離基,產(chǎn)生1個烷烴和1個烯烴: 3) 石油化工的催化重整CH3.CH3.+CH3CH3CH3+ CH

20、CH2.HCH4+ CH2=CH2(1) 石油石油(分餾產(chǎn)物分餾產(chǎn)物);(2) 天然氣天然氣 干天然氣干天然氣-甲烷甲烷86%99%(體積體積) 濕天然氣濕天然氣-甲烷甲烷60%70%,還含有一定的乙烷還含有一定的乙烷, 丙烷丙烷,丁烷等氣體丁烷等氣體.(3) 油田氣油田氣-低級烷烴低級烷烴,如甲烷如甲烷,乙烷乙烷,丙烷丙烷,丁烷和戊烷等丁烷和戊烷等;(4) 煤層氣煤層氣,沼氣沼氣-甲烷等甲烷等;(5) 可燃冰可燃冰甲烷冰甲烷冰.2.10 烷烴的天然來源烷烴的天然來源烷烴的制備 1、甲烷的實驗室制法: 2、偶聯(lián)反應(yīng) (1).武慈合成法 特點: 成倍增長碳鏈,只能制備對稱烷烴。 可制備高級烷烴。

21、CH4+CH3COONaNaOHNa2CO3CaORXRXNa+R-RNaX+ 2 (2). 柯爾貝電解法特點: 成倍增長碳鏈,只能制備對稱烷烴。 可制備低級烷烴。RC+R-R+OONaH2OCO2+Na OHH2+陽極陰極 3、由不飽和烴加氫 4、鹵烷還原 + H2heatcatalystCH CH(1)C C+ 2H2heatcatalystCH CHHH(2)RX + H2Pd / BaCO3heatR H + HXRI + HIheatR H + I2 5、Grignard反應(yīng) 6、由酮類還原R X + MgetherR MgXR MgX + H2O( HOR)R H + MgXOH(

22、OR)RCORH2N-NH2 + KOH二縮乙二醇RCHRH(1)WolffKishner(2)Clemmensen還原RCORZn(Hg), HClHeatRCHRH雙鍵雙鍵、雙鍵、雙鍵、 烯烴、炔烴、二烯烴烯烴、炔烴、二烯烴(H3C)2HCHC(CH3)3H 烯烴烯烴順反異構(gòu)的命名順反異構(gòu)的命名CH CH2RHXH OSO3HHHHORHRCOOHCHCH3RXCHCH3ROSO3HCHCH3RORCHCH3ROCORCHCH3ROHH2O CHCH2RXXCHCH2ROHX H2OX2X2 H2OCHCH2ROCHCH2CH3CH2HBrCHCH2CH3CH2BrH+CHCH2CH3CH

23、2HBr4 : 1CHCH2CH3H3PO4H2OCHCH2CH3OHCHCH2CH3OH主主要要產(chǎn)產(chǎn)物物+CCH2CH3CH3CCH2CH3CH3OCH3主主要要產(chǎn)產(chǎn)物物CH3OHHHH次次要要產(chǎn)產(chǎn)物物HBF4注:不對稱炔烴加成取向也一樣注:不對稱炔烴加成取向也一樣反馬氏加成反馬氏加成CH3CH2CH=CH2 + HBrCH3CH2CH2CH2Br過氧化物過氧化物過氧化物:H2O2, ROOR炔烴與鹵化氫的加成與烯烴相似炔烴與鹵化氫的加成與烯烴相似,遵守馬氏定則遵守馬氏定則,但反應(yīng)速率稍慢但反應(yīng)速率稍慢.在在過氧化物過氧化物存在下存在下,遵守反馬氏定則遵守反馬氏定則.CCRRRHCCRRRH

24、OHOHKMnO4(稀稀,冷冷), OH或或(1) OsO4, (2) H2OCORROCROH+KMnO4(濃濃,熱熱), HK2Cr2O7, H或或CCRRRH順式產(chǎn)物CCRRRHCORROCRH+(1) O3(2) H2O, ZnCCH2RHCORHR(H)H(1) O3(2) H2O, Zn+OCH2(1) O3(2) H2O, ZnCOR(H)CHOCCRRKMnO4H+CR+O3H2OCCRHKMnO4H+O3H2O+OCO2OHCROOHCROOHC ROHOC HOHO+H2O(三三) 烯烴烯烴 -H的鹵代反應(yīng)的鹵代反應(yīng):碳碳雙鍵是烯烴的官能團碳碳雙鍵是烯烴的官能團, 與官能團

25、直接相連的碳原子叫與官能團直接相連的碳原子叫 -C,連在連在 -C上的上的H叫叫 -H, -H受雙鍵的影響受雙鍵的影響,一定條件下一定條件下被鹵素取代被鹵素取代.CH3CHCH2Cl2CH2CHCH2Cl注注:這是這是自由基自由基取代反應(yīng)歷程取代反應(yīng)歷程.CH3CHCH2NBSCH2CHCH2BrCCRHCCRAg(NH3)2+AgCCRCuCu(NH3)2+NaCCRNa+H2CCH二、二、 共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)1. 11. 1,4 4加成反應(yīng)加成反應(yīng) CHCHH2CCH2BrHCHCHH2CCH2HBrCHCHH2CCH2HBr(無無過過氧氧化化物物)+CH CHH2C

26、CH2BrBrCH CHH2CCH2BrBrCH CHH2CCH2Br2+注意:雙鍵位置有變化注意:雙鍵位置有變化2. 2. 雙烯合成雙烯合成( 狄爾斯阿爾德反應(yīng))狄爾斯阿爾德反應(yīng))GW+GWGGor hv 芳烴: 即芳香烴, 一般指含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的烴類, 具有芳香性.苯的結(jié)構(gòu)苯的結(jié)構(gòu)苯是芳香族化合物的母體, 分子式為 C6H6 無色液體, 不溶于水, 溶于烴類、醚類等有機溶劑.芳香性: 苯環(huán)容易發(fā)生取代反應(yīng), 不易發(fā)生加成反應(yīng), 對 氧化劑穩(wěn)定 1. 苯的苯的Kekul式式 1865年 Kekul (凱庫勒)首先提出 或2. 苯的結(jié)構(gòu)的近代觀點苯的結(jié)構(gòu)的近代觀點 (1)每個C都是sp2雜化,

27、形成平面正六邊形結(jié)構(gòu) (碳碳鍵長都是0.139nm , CCC鍵角都是120) (2)每個C上未參與雜化的p軌道垂直于苯環(huán)平面, 彼此相互平行, 從側(cè)面互相重疊, 形成一個包括6個電子離域的、封閉(即首尾相連)的共軛 鍵 因此, 用右邊的式子表示苯的結(jié)構(gòu)更為確切: 為了討論的方便, 書中仍將沿用Kekul式表示苯的結(jié)構(gòu), 但是應(yīng)當(dāng)記住, 苯分子中并不存在這樣排布的單鍵和雙 鍵.芳烴的命名芳烴的命名 1. 芳烴的命名芳烴的命名 (1) 苯的一元取代物苯的一元取代物 (沒有異構(gòu)體) CH(CH3)2 CHCH2 異丙(基)苯 苯(基)乙烯 (2) 苯的二元取代物苯的二元取代物 (有三種異構(gòu)體) C

28、H3 CH3 CH3 CH3 CH3 H3C 鄰二甲苯 間二甲苯 對二甲苯 1,2二甲苯 1,3二甲苯 1,4二甲苯 (3) 苯的三元取代物苯的三元取代物 (三個取代基相同時, 有三種異構(gòu)體) 連三甲苯 偏三甲苯 均三甲苯 1,2,3三甲苯 1,2,4三甲苯 1,3,5三甲苯 (4) 在較復(fù)雜的化合物中, 命名時可以把側(cè)鏈作為母體, 而把苯環(huán)作為取代基. CH3CH2CHCHCH3 CH3 2甲基3苯基戊烷 苯基: 、C6H5 苯甲基或芐基: CH2、PhCH2、C6H5CH2 2. 芳烴衍生物的命名芳烴衍生物的命名 (1) 當(dāng)取代基為X、NO2時, 仍以苯為母體命名. Cl NO2 OCH3

29、 OCH3 NO2 OH 氯苯 鄰二硝基苯 苯甲醚 鄰甲氧基苯酚 1,2二硝基苯 2甲氧基苯酚 芳烴的取代芳烴的取代 1. 取代反應(yīng)取代反應(yīng) (1) 鹵化鹵化 + Cl2 Cl + HCl +Br2 Br +HBr FeCl3 , FeBr3 , (2) 硝化硝化 NO2 + HNO3 + H2O (HONO2) + + 親電試劑: NO2 HONO2 + H2SO4 NO2 + H2O + HSO4 (3) 磺化磺化 SO3H + H2SO4(發(fā)煙或濃) + H2O (HOSO3H) (苯磺酸)H2SO4定位規(guī)律的應(yīng)用定位規(guī)律的應(yīng)用1.1.比較取代反應(yīng)的活性順序比較取代反應(yīng)的活性順序CH3O

30、HClCOOHNO2第六章第六章 鹵代烴鹵代烴RCCHHX-+堿進攻,引起消除反應(yīng)親核試劑進攻,引起親核取代反應(yīng)1. 取代反應(yīng)R XNaOHH2OR OHR O RNaCNR CNRCOOHRCH2NH2NH3R NH2AgONO2RONO2AgXH2,Ni此反應(yīng)可用于制備多一個碳原子的羧酸及胺。此反應(yīng)可用于鑒別鹵代烴此反應(yīng)可用于制備醇。+NaOR醇醇H2O ,H+醇醇+硝酸酯制混醚CCXHCC+HXKOH , 乙醇2R X + 2NaRR + 2NaXXR+MgR Mg X2. 消去反應(yīng)消去反應(yīng)3. 與金屬的反應(yīng)與金屬的反應(yīng)(1)與金屬鈉的反應(yīng))與金屬鈉的反應(yīng)(2)與金屬鎂的反應(yīng))與金屬鎂的

31、反應(yīng)醇、酚、醚醇、酚、醚醇醇醇的結(jié)構(gòu)、分類和命名法醇的結(jié)構(gòu)、分類和命名法 1. 醇的結(jié)構(gòu)醇的結(jié)構(gòu) 醇(alcohol)的官能團是直接與飽和碳原子相連的羥基 (OH), 醇羥基中 O為 sp3 雜化, 兩個sp3雜化軌道分別與C和H形成 鍵, 其余兩個sp3雜化軌道各有一對未共用電子, HOC的鍵角接近109.28. 2. 醇的分類醇的分類 根據(jù)羥基所連接的飽和碳原子的類型, 可分為 伯醇(1)、仲醇(2) 和 叔醇(3).根據(jù)所含羥基的數(shù)目, 可分為 一元醇 和 多元醇.根據(jù)羥基所連的烴基結(jié)構(gòu), 可分為 飽和醇、不飽和醇 和 芳香醇. 3. 醇的命名法醇的命名法 普通命名法: 根據(jù)羥基所連的烴

32、基 命名為 某(基)醇. 只適用于碳數(shù)不多、結(jié)構(gòu)簡單的醇. (例子見書) 系統(tǒng)命名法: 命名原則: 選主鏈、主鏈的編號 例: CH3CHCH2CHCH3 CH3 OH 4甲基2戊醇不飽和醇的命名: 根據(jù)其不飽和鍵稱為 某烯醇或某炔醇. 例: CH3CHCHCH2OH 2丁烯醇 (羥基位置為1時可省略)多元醇的命名: CH3CHCH2CHCH3 OH OH 2,4戊二醇脂環(huán)醇的命名: 根據(jù)脂環(huán)烴基 命名為 環(huán)某醇. 如 環(huán)己醇芳香醇的命名: 把苯環(huán)看作取代基. 如 2苯基乙醇常見俗名: 酒精(乙醇)、甘油(丙三醇)、肌醇(環(huán)己六醇)醇的物理性質(zhì)醇的物理性質(zhì) 補充補充 什么叫什么叫氫鍵氫鍵? 形成

33、氫鍵的條件形成氫鍵的條件? X H Y (靜電作用) (分子間和分子內(nèi)均可形成) X、Y :通常是 F、O、N , 電負(fù)性很大、體積較小、而且 具有未共用電子對的原子.氫鍵 不屬于化學(xué)鍵, 但它有方向性和飽和性.氫鍵 比化學(xué)鍵弱, 比范德華力強.氫鍵 對分子的物理和化學(xué)性質(zhì)有明顯的影響. 為什么堿基配對原則是: AT , GC ? 相互間能夠形成較穩(wěn)定的氫鍵. (見P17 習(xí)題8) 1. 狀態(tài)狀態(tài) 低級一元醇為無色液體, 具有特殊的氣味(香味)和辛辣的味道.高級醇為無臭、無味的蠟狀固體.+ 2. 水溶性水溶性 主要與下列因素有關(guān): 分子是否與水形成氫鍵. 分子的極性是否與水相近.醇(ROH)在

34、水中溶解度的大小取決于親水性羥基和疏水性烴基所占的比例大小. 3. 沸點沸點 主要與下列因素有關(guān): 分子間是否形成氫鍵. (影響明顯) 分子間的范德華力大小. (與分子量和分子極性有關(guān))醇的沸點隨碳數(shù)(或分子量)的增加而升高, 隨羥基數(shù)目的增加而顯著升高. 醇的化學(xué)性質(zhì)醇的化學(xué)性質(zhì) 醇的化學(xué)性質(zhì)主要由羥基決定: RCH2OH1. 與活潑金屬反應(yīng)與活潑金屬反應(yīng) 2 HOH + 2 Na 2 NaOH + H2 (更快 更劇烈) 2ROH + 2Na 2 C2H5ONa + H2 : 2. 酯化反應(yīng)酯化反應(yīng) (屬于親核取代反應(yīng)) 醇與酸(無機酸和有機酸)之間脫水生成的產(chǎn)物 稱為 酯. 無機酸酯:

35、ROH + HONO2 RONO2 + H2O CH2OH CH2ONO2 CHOH + 3 HONO2 CHONO2 + 3 H2O CH2OH CH2ONO2 甘油三硝酸酯 (硝酸甘油) O O 3 ROH + HOPOH ROPOR + 3H2O OH OR (HO)3PO (RO)3PO 有機酸酯: ROH + R COOH R COOR + H2O H2SO4: 雙分子反應(yīng)機理:RCOHOH2ORCOHOHR OH/R OH/RCOHOHOHR/RCOHOHR/OH2H2ORCOHO R/HHRCO R/OH第一步(快)第二步(最慢)親核進親核進攻攻重排重排 3. 與氫鹵酸的反應(yīng)與氫鹵酸的反應(yīng) ROH + HX RX + H2O H+ (2) 分子間脫水分子間脫水 醚醚 2 C2H5OH C2H5OC2H5 + H2O 伯醇 簡單醚 上述方法只適合制備簡單醚 ROR, 混合醚 ROR的制備一般采用Williamson法 (SN2反應(yīng)): R ONa + RX R OR + NaX 醇鈉 伯鹵代烴 混合醚 濃H2SO4140 5. 氧化和脫氫反應(yīng)氧化和脫氫反應(yīng)常用的氧化試劑: KMnO4溶液 或 K2Cr2O7酸性溶液, 一般將伯醇直接氧化為羧酸 (很難停留在醛

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