1、 學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求 了解并掌握烷烴的結(jié)構(gòu)、同分異構(gòu)現(xiàn)象等知識(shí)。了解并掌握烷烴的結(jié)構(gòu)、同分異構(gòu)現(xiàn)象等知識(shí)。 掌握烷烴的兩種基本命名方法，能用掌握烷烴的兩種基本命名方法，能用IUPAC命名法命名結(jié)構(gòu)命名法命名結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的烷烴分子。較為復(fù)雜的烷烴分子。 了解并掌握化合物構(gòu)象的概念，熟練掌握開鏈烷烴構(gòu)象式的了解并掌握化合物構(gòu)象的概念，熟練掌握開鏈烷烴構(gòu)象式的基本表達(dá)方法。基本表達(dá)方法。 掌握烷烴的鹵代（氯代和溴代）反應(yīng)。掌握烷烴的鹵代（氯代和溴代）反應(yīng)。 了解烷烴的鹵代機(jī)理了解烷烴的鹵代機(jī)理自由基取代機(jī)理的各個(gè)步驟及表示自由基取代機(jī)理的各個(gè)步驟及表示方法。方法。 不同類型不同類型H H的反應(yīng)選擇性或

2、不同類型的反應(yīng)選擇性或不同類型H H的反應(yīng)活性，自由基的的反應(yīng)活性，自由基的穩(wěn)定性穩(wěn)定性 烷烴的氯代和溴代在選擇性上的差別烷烴的氯代和溴代在選擇性上的差別烴類烴類（烷烴、烯烴、炔烴、芳烴）（烷烴、烯烴、炔烴、芳烴） CH4C2H6C3H8C4H10C5H12C6H14C20H42366,319235C1C2C3CH4CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3CH3(CH2)3CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3CCH3CH3CH3C4C5CH3(CH2)4CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CH3CCH2CH3CH3CH3CH3CHCHCH3CH3CH

3、3CH3CH2CHCH2CH3CH3C6如何命名？如何命名？如何命名？如何命名？CH3(CH2)5CH3CH3(CH2)6CH3CH3(CH2)7CH3CH3(CH2)8CH3CH3(CH2)9CH3CH3(CH2)10CH3CH3(CH2)11CH3CH3(CH2)18CH3C7C8C9C10C11C12C13C20CH3CHCH3CH3IUPAC命名法：命名法：2- -甲基甲基丙烷丙烷R HRR（烷烷基基）CH3CH3CH2CH3CH2CH2中中文文名名英英文文名名甲甲基基乙乙基基（正正）丙丙基基methylethyln-propylCH3CHCH3異異丙丙基基縮縮寫寫MeEtn-Pris

4、opropyli-PrCH3CH2CH2CH2CH3CHCH2CH3（正正）丁丁基基異異丁丁基基n-butylisobutylCH3CCH3CH3叔叔丁丁基基tert-butyln-Bui-But-Bu(tertiary)CH3CH2CH仲仲丁丁基基sec-butyls-BuCH3(secodary)R（烷烷基基）中中文文名名英英文文名名縮縮寫寫CH3(CH2)3CH2CH3CHCH2CH2CH3（正正）戊戊基基異異戊戊基基n-pentyln-amylisopentylCH3CH2CCH3CH3叔叔戊戊基基tert-pentylCH3CCH2CH3CH3新新戊戊基基neopentylR（烷烷基

5、基）中中文文名名英英文文名名縮縮寫寫命名步驟1. 選擇烷烴分子中的最長碳鏈為主鏈，注意：當(dāng)分子中有兩條等長碳鏈，則選擇取代基多者為主鏈。2. 編號(hào)：從靠近取代基一端開始用“ 1，2.” 等編號(hào)，3. 書寫名稱：將相同取代基合并，數(shù)目用漢字表示；“ 次序規(guī)則” ，使取代基編號(hào)的位次最小。按其碳原子數(shù)稱為“ 某烷” 。不同取代基時(shí)，名稱按優(yōu)先者置后。遵循遵循“最低系列原則最低系列原則”最長鏈為主鏈最長鏈為主鏈取代基編號(hào)數(shù)最小取代基編號(hào)數(shù)最小CH3CH2CH2CHCHCH3CH2CH31234CH356122- -甲甲基基- -3- -乙乙基基己己烷烷3- -異異丙丙基基己己烷烷3- -ethyl-

6、 -2- -methylhexane3456不不正正確確命命名名取代基最多的鏈為主鏈取代基最多的鏈為主鏈小基團(tuán)排在前面（英文小基團(tuán)排在前面（英文以字母順序排列）以字母順序排列）CH3CH2CH2CHCH2CH3CH2CH2CH2CH312345678123456784- -乙乙基基辛辛烷烷4- -ethyloctane4- -乙乙基基- -辛辛烷烷不不正正確確命命名名不同基團(tuán)編號(hào)相不同基團(tuán)編號(hào)相同時(shí)，使小取代基同時(shí)，使小取代基編號(hào)最小編號(hào)最小7CH3CH2CHCH2CH2CHCH2CH3123456CH3123456CH2CH38783- -甲甲基基- -6- -乙乙基基辛辛烷烷6- -eth

7、yl- -3- -methyloctane相同取代基合并用相同取代基合并用大寫大寫數(shù)字表示（數(shù)字表示（英英文表示基團(tuán)數(shù)目用詞文表示基團(tuán)數(shù)目用詞頭頭 di, tri, tetra, penta, hexa 表示）表示）CH3CH2CHCH2CHCHCH2CH3EtEt123456Et783, 4, 6- -三三乙乙基基辛辛烷烷3, 4, 6- -triethyloctane用用 “,” 隔開隔開-CH2Cl-CH3-CH2CH2CH2CH3-CH2CH2CH3-CHO-CN-CH=CH2-CH2CH3:CHCH3CH3CCH3CH3CH3CH2CH2CHCH3CH3異丙基isopropyl新戊基

8、neopentyl異丁基isobutylCCH3CH3CH3CHCH2CH3CH3CH2CHCH3CH3叔丁基tert-butyl仲丁基sec-butyl異丁基isobutylCH2(CH2)2CH3正丁基n-butylC H3C H2C H2C H C H C H2C H2C H3C H (C H3)2C H2C H2C H3 4- 4-丙基丙基-5-5-異丙基辛烷異丙基辛烷1234567823123456781這樣選取主鏈及這樣選取主鏈及編號(hào)是否合適？編號(hào)是否合適？H3CCH2CH2H3CCCH3CH3H3CCHCH3H3CCH2CH2CH2H3CCCH3CH3H3CCH2CH2CH3H3

9、CCHCH3CH3H3CCCH3CH3CH3H3CCH2CH2CH2CH3H3CCHCH2CH3CH3CHCH2CCH3CH3CH3H3CCH3 2s 2px 2py 2pz 2s 2px 2py 2pz躍遷躍遷原子軌道重組原子軌道重組4個(gè)個(gè)sp3軌道軌道C: 1s22s22p2109.5o(一一). 烷烴的結(jié)構(gòu)烷烴的結(jié)構(gòu)l 甲烷甲烷(CH4)的的 成鍵示意成鍵示意CHHHHCHHHH軸對(duì)稱方式交疊軸對(duì)稱方式交疊Space FillingModelBall and Stick ModelCHHHH109.5o1.09 鍵鍵(sp3-s)CHHCHHHH109.3o1.54 1.10 鍵鍵(sp

10、3-s) 鍵鍵(sp3-sp3)甲烷和乙烷的結(jié)構(gòu)甲烷和乙烷的結(jié)構(gòu)( (二二).).構(gòu)象構(gòu)象 ( (Comformation) ) 和構(gòu)象異構(gòu)體和構(gòu)象異構(gòu)體乙烷的兩種構(gòu)象乙烷的兩種構(gòu)象傘形式傘形式鋸架式鋸架式費(fèi)歇爾投影式費(fèi)歇爾投影式(Fischer)(Fischer)紐曼投影式紐曼投影式(Newman)(Newman)CHHCHHHH12HHHHHH1212HHHHHH1von der waals排斥力，排斥力，CHHCHHHH2.3 小于兩個(gè)小于兩個(gè)H 的的von der waals 半半徑（徑（1.2）之和，）之和，有排斥力有排斥力60oC1旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)-250oC): 單個(gè)乙烷分子：絕大部分時(shí)

11、間單個(gè)乙烷分子：絕大部分時(shí)間在穩(wěn)定構(gòu)象式上。在穩(wěn)定構(gòu)象式上。一群乙烷分子：某一時(shí)刻，絕一群乙烷分子：某一時(shí)刻，絕大多數(shù)分子在穩(wěn)定的構(gòu)象式上。大多數(shù)分子在穩(wěn)定的構(gòu)象式上。CH3HHHCH3HC2旋轉(zhuǎn)123460oCH3HHHHH3CCH3HHHHH3C60oCH3HHCH3HH60o60oCH3HHCH3HH甲基間距離甲基間距離最遠(yuǎn)最遠(yuǎn)(最穩(wěn)定最穩(wěn)定)較不穩(wěn)定較不穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定甲基間距離最近甲基間距離最近（最不穩(wěn)定）（最不穩(wěn)定）CH2H3C12CH2CH334060120degrees of rotation36030024018014.63.822.614.63.8potential ene

12、rgy (KJ/mol)CH3HHHCH3HCH3HHHCH3HCH3HHHHH3CCH3HHCH3HHCH3HHCH3HHCH3HHHHH3CCH3HHHCH3HCH3HBrBrHH3C60oCH3HBrBrHH3C60o2360oHBrCH3BrHH3CC2轉(zhuǎn)HBrCH3BrHH3C60oBrH3CHBrHH3C60oBrH3CHBrHH3C60o例例：畫畫出出化化合合物物的的所所有有交交叉叉式式和和重重疊疊式式構(gòu)構(gòu)象象BrHCH3BrH3CH23規(guī)律規(guī)律: 大基團(tuán)總是占據(jù)大基團(tuán)總是占據(jù)反式對(duì)位交叉位置反式對(duì)位交叉位置最穩(wěn)定最穩(wěn)定最不穩(wěn)定最不穩(wěn)定(1) 沸點(diǎn)沸點(diǎn) 為什為什么？么？為什為什么

13、？么？CCHhv orCH3Cl+Cl2CH2Cl2CHCl3CCl4+HCl+CH4 CH4 （過過量量）Cl2+hv or CH3Cl+HClCH4Cl2（過過量量）+hv or+HClCCl4 +I2HICH3I+CH4+hv orCH3X+X2CH2X2CHX3CX4+HX+CH4 +CH4 （過過量量）X2+hv or CH3X+HXCH4X2（過過量量）+hv or+HXCX4 主要討論的內(nèi)容主要討論的內(nèi)容l l CH4X2+hv or CH3X+HXn Cl2n CH4hv or CH4ClCl2ClClCl ClCl+DH = 242.7 kJ/mol易易發(fā)發(fā)生生Cl2ClCl

14、 ClCl+自自由由基基消消失失，回到起始物 Cl+ Cl+ClCl無無效效碰碰撞撞（凈凈結(jié)結(jié)果果= =0 0）氯自由基氯自由基CH3HHCH3+不不易易發(fā)發(fā)生生DH = 439.3 kJ/molClCH3H+ClH+CH3有有效效碰碰撞撞（產(chǎn)產(chǎn)生生新新的的自自由由基基）甲基自由基甲基自由基ClCH3H+ClH+CH3重重復(fù)復(fù)前前面面反反應(yīng)應(yīng)CH4ClCl2HClCH3CH3ClCH4ClCl2HClCH3CH3ClCl+CH3Cl+Cl有有效效碰碰撞撞( (產(chǎn)產(chǎn)生生CH3Cl和和Cl )ClCH3+CH3Cl自自由由基基消消失失，反反應(yīng)應(yīng)終終止止CH3CH4+CH3CH4+凈凈結(jié)結(jié)果果= =

15、0 0ClHClCH3CH3ClCH3ClClCl+ClClClCH3+CH3ClCH3CH3+CH3CH3Cl2n HClCH3CH3( (少少) )n CH3ClClCH3H+ClCl ClCl+CH3ClCl+CH3Cl+ClClCl+ClClClCH3+CH3ClCH3CH3+CH3CH3ClH+CH3(1)(2)(3)(4)(5)(6)第第(2), (3)步步反反應(yīng)應(yīng)重重復(fù)復(fù)進(jìn)進(jìn)行行鏈鏈引引發(fā)發(fā)鏈鏈轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移（鏈鏈傳傳遞遞, ,鏈鏈增增長長）鏈鏈終終止止chain initiationchain propagationchain terminationhv or hv orX2CH4

16、CH3XXX2CH3XH機(jī)理應(yīng)解釋機(jī)理應(yīng)解釋的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Csp2HHH甲基自由甲基自由基的結(jié)構(gòu)基的結(jié)構(gòu)X2RH+RXHX+hv or XXhv or 2 X(1)(2)XRH+XH+R(3)RXX+RX+X(4)第第( (2 2) ), , ( (3 3) )步步重重復(fù)復(fù)進(jìn)進(jìn)行行XX+XXXR+RXRR+RR(5)(6)鏈鏈引引發(fā)發(fā)鏈鏈轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移鏈鏈終終止止n 烷烴鹵代反應(yīng)的烷烴鹵代反應(yīng)的選擇性選擇性問題問題 反應(yīng)對(duì)不同類型氫的反應(yīng)對(duì)不同類型氫的反應(yīng)選擇性反應(yīng)選擇性如何如何? ?（不同類型氫的（不同類型氫的相對(duì)反相對(duì)反 應(yīng)活性應(yīng)活性如何？如何？） 不同鹵素的不同鹵素的反應(yīng)選擇性反應(yīng)選擇性

17、有何差異有何差異?（不同鹵素的（不同鹵素的相對(duì)反應(yīng)活性相對(duì)反應(yīng)活性 如何如何?）CH3CH2CH3X2CH3CH2CH2XCH3CHCH3+Xhv or 只考慮氫原子的類型只考慮氫原子的類型, , 忽略烷烴結(jié)構(gòu)的影響忽略烷烴結(jié)構(gòu)的影響CH3CH2CH3Cl2hv , 25oCCH3CH2CH2ClCH3CHCH3+Cl45%55%CH3CHCH3Cl2hv , 25oCCH3CHCH2ClCH3CCH3+Cl64%36%CH3CH3CH3氯代選擇性氯代選擇性（25oC）：3o H : 2o H : 1o H = 5.0 : 3.7 : 1選擇性：選擇性：2o H : 1o H = 3.7 :

18、1選擇性：選擇性：3o H : 1o H = 5 : 1CH3CH2CH3Br2hv , 127oCCH3CH2CH2BrCH3CHCH3+Br3%97%CH3CHCH3Br2hv , 127oCCH3CHCH2BrCH3CCH3+Br少量 97 %CH3CH3CH3選擇性：選擇性：2o H : 1o H = 82 : 1選擇性：選擇性：3o H : 1o H = 1600 : 1溴代選擇性溴代選擇性（127oC）：3o H : 2o H : 1o H = 1600 : 82 : 1XH+R1XH+R2XRH+自由基生成的自由基生成的相對(duì)速度決定相對(duì)速度決定反應(yīng)的選擇性反應(yīng)的選擇性自由基穩(wěn)定性：自由基穩(wěn)定性：R1R2自由基的相對(duì)穩(wěn)定性自由基的相對(duì)穩(wěn)定性決定反應(yīng)的選擇性決定反應(yīng)的選擇性R- -H的鍵離解能（的鍵離解