9烷烃的化学性质.ppt

第 3 篇 烃和卤代烃的化学性质 Alkane, as a class, are characterized by a general inertness to many chemical reagents. Carbon-carbon and carbon-hydrogen bonds are quite strong; they do not break unless alkanes are heated to very high temperatures. Because carbon and hydrogen atoms have nearly the same electronegativity, the carbon-hydrogen bonds of alkanes are only slightly polarized. As a consequence, they are generally unaffected by most bases. Molecules of alkanes have no unshared electrons to offer as sites for attack by acids 甲烷的氯代Chlorination of Methane 烷烃氯化反应的机理----自由基取代反应机理 烷烃氯化反应的机理----自由基取代反应机理 烷烃氯化反应的机理----自由基取代反应机理 烷烃的溴化反应 烷烃的氟代和碘代反应 烷烃的硝化反应 烷烃的磺化反应和氯磺化反应 烷烃的燃烧和氧化反应 由于烷烃的制取成本较高（一般要用烯烃催化加氢），所以在工业上不制取烷烃，而是直接从石油中提取。烷烃的作用主要是做燃料。天然气和沼气（主要成分为甲烷）是近来广泛使用的清洁能源。石油分馏得到的各种馏分适用于各种发动机：C1~C4(40℃以下时的馏分)是石油气，可作为燃料； C5~C11(40~200℃时的馏分)是汽油，可作为燃料，也可作为化工原料； C9~C18(150~250℃时的馏分)是煤油，可作为燃料； C14~C20(200~350℃时的馏分)是柴油，可作为燃料； C20以上的馏分是重油，再经减压蒸馏能得到润滑油、沥青等物质。 此外，烷烃经过裂解得到烯烃这一反应已成为近年来生产乙烯的一种重要方法。? 烷烃的异构化反应 烷烃的裂化、裂解和脱氢反应 天然气怎么合成尿素 天然气的主要成分是CH4， 过程： CH4+H2O=CO+2H2 CO+H2O=CO2+H2 3H2+2N2=2NH3 CO2+NH3=尿素 第9章 烷烃的化学性质 9.1 烷烃的取代反应 9.2 烷烃的燃烧和氧化反应 9.3 烷烃的异构化反应 9.4 烷烃的裂化、裂解和脱氢反应 烷烃的卤代反应Halogenation of Alkane F2 Cl2 Br2 I2 Florination Chlorination Bromination Iodination 总反应活性：F2Cl2Br2I2 烷烃：Cl2 10：1 1：4 主产物 CH3Cl CCl4 控制原料配比，光照时间，反应温度等，可控制产物比例 甲烷氯化反应事实 （1）25℃，暗， × （2）＞ 250℃， √ （3）25℃，光， √ （4）每吸收一个光子产生几千个CH3Cl （5）有能捕捉自由基的杂质存在时，有诱导期 诱导期长短与杂质的量有关 链引发 链终止 链增长 a2 3 7.5 -105.4 E 16.7 a1 E 能量（KJ/mol) 8.3 链传递过程（2）＋（3）的能量变化曲线 反应热 活化能 过渡态 动画演示 30 H : 20 H : 10 H = 22%/1 : 33%/2 : (15%+30%)/9 自由基的稳定性: 卤化反应活化能：30H 20H 10HCH4 当T 300℃,氢的活性差别缩小。T越高，差别越小，最后基本上无差别 烷烃中氢的活性 溴化反应氢的活性 30 H : 20 H : 10 H= 1600 : 82 : 1 氯化反应的活性 30 H : 20 H : 10 H= 5.0 : 3.7 : 1 溴化反应比氯化反应活性低，选择性高 X=Br (T=127 ℃ ) 3% 97% Cl (T=25 ℃ ) 45% 55% X