有机化学 第2章 烷 烃.ppt

第二章 烷烃 2.1 同系列和同分异构 2.2 烷烃的命名 2.3 烷烃的结构 甲烷分子构型的解释—sp3杂化 乙烷分子的结构： 2.4 烷烃的构象 2.5 烷烃的物理性质 过渡态理论 叔氢、仲氢、伯氢氯代反应的相对活性： 3o H : 2o H : 1o H = 5.06 : 4 : 1 类似地，叔氢相对于伯氢的反应活性 y: 复杂的混合物，氯代反应在合成上意义不大。 溴代选择性（127oC）： 3o H : 2o H : 1o H = 1600 : 82 : 1 烷烃溴代反应的选择性 溴代产物单一，在合成上可用溴代来制备卤代烃. 问题：如何解释上述反应的选择性？ 小结：烷烃卤代反应的选择性 ① 卤代反应中不同类型氢的反应活性(选择性)： 3o H 2o H 1o H CH4 (温度升高，选择性变差) ② 不同卤素的反应选择性: 溴代比氯代更具有选择性。 ∴合成上溴代更具有应用价值 p31, p32 化学反应(基元反应)是一个由反应物逐渐变为产物的连续过程。一个反应由反应物到产物的转变过程中，需要经过一个过渡状态。 B-C键伸长变弱(部分断裂)，A-B键部分生成，体系的能量升至最大。---- 过渡态 反应进程 — 位能曲线图 ------ 反应进程中体系能量的变化 活化能 ：E 反应热： E(正反应)－ E(逆反应) ； 可由键的解离能来估算(p34)。 决定反应速度的是活化能 E，是能垒高度，而非反应热。 自由基型链反应（ free radical chain reaction） 自由基 中间体 (2) 卤代反应—反应历程 (以甲烷为例) * 主要内容 烷烃的结构，同分异构体 烷烃的命名（普通命名法， IUPAC命名法） 烷烃的构型，构象，构象式的表示法 烷烃卤代的自由基机理——链引发、链传递和链终止 反应的势能变化，过渡态理论 卤代反应的选择性，卤代反应活性顺序的解释，自由基的稳定性 烃：只由碳, 氢两种元素组成 (碳氢化合物)。 开链烃： 碳原子相连成链状的烃，叫脂肪烃。饱和脂肪烃叫烷烃。 饱和烃： 烃分子中碳原子间都是单健相连，碳原子的其余价健都为氢原子所饱和的化合物。 (1) 同系列 (homologous series) ： CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 CH2称为系列差。 烷烃结构通式：CnH2n+2 凡具有同一个通式，结构相似，化学性质也相似，组成上相差一个或几个CH2（亚甲基），物理性质则随着碳原子数的增加而有规律地变化的化合物系列。 (2) 同分异构——(构造异构) ① 官能团异构：甲醚、乙醇 ② 碳链异构(Skeletal isomer )：直链和支链的异构。 构造异构体物理性质有一定的差异. —— 直链烃的沸点比带有支链的构造异构体的高. 正丁烷（沸点-0.5℃） 异丁烷（沸点-10.2 ℃ ） 烷烃中碳原子和氢原子的分类： —— 伯、仲、叔、季碳原子。—— 伯氢、仲氢、叔氢 伯碳原子、 一级碳原子 、 1。 (直接与一个碳原子相连) 仲碳原子 、 二级碳原子 、2。 (直接与二个碳原子相连) 叔碳原子 、 三级碳原子 、3。 (直接与三个碳原子相连) 季碳原子、 四级碳原子 、4。 (直接与四个碳原子相连) ① 母体名称 ② 取代基名称、位置和数目 选择主链；主链上碳原子编号(“最低系列”编号方法)；取代基排列顺序. 普通命名法： 系统命名法(IUPAC命名原则)： 烷基名称： (烷基 — 烷烃分子从形式上消除一个氢原子剩下的原子团)。 烷基的通用符号： R—烷基 甲基 Me 乙基 Et 丙基 n-Pr 异丙基 i-Pr 丁基 n-Bu 异丁基 i-Bu 仲丁基 s-Bu 叔丁基 t-Bu Ar—芳基 Ph—苯基；Ac—乙酰基 选择主链： 2,3,7—三甲基 — 6 — 异丙基 — 4 — 异丁基壬烷 具有