饱和烃PPT课件.ppt

第二章第二章 饱和和烃主要内容主要内容主要内容主要内容uu 烷烃烷烃的的的的通式通式通式通式、同系列和构造异构体、同系列和构造异构体、同系列和构造异构体、同系列和构造异构体uu 烷烃烷烃的的的的命名命名命名命名（普通命名法，（普通命名法，（普通命名法，（普通命名法，IUPACIUPAC命名法）命名法）命名法）命名法）uu 烷烃烷烃的的的的结结构构构构、构象及其表示法、构象及其表示法、构象及其表示法、构象及其表示法uu 烷烃烷烃的物理、化学的物理、化学的物理、化学的物理、化学性性性性质质和和和和制制制制备备方法方法方法方法1.一一一一.烷烷 烃烃（Alkanes,Alkanes,）同系列：有相同通式、同系列：有相同通式、同系列：有相同通式、同系列：有相同通式、组组成上成上成上成上相差一个或多个相差一个或多个相差一个或多个相差一个或多个 CHCH2 2的一系列化合物。的一系列化合物。的一系列化合物。的一系列化合物。同系物：同系列中的化合物同系物：同系列中的化合物同系物：同系列中的化合物同系物：同系列中的化合物为为同系物。同系物。同系物。同系物。l l 烷烃烷烃的通式的通式的通式的通式：C Cn nH H2n+22n+2 （例：例：例：例：CHCH4 4,C,C2 2H H6 6,C,C3 3H H8 8,C,C4 4H H1010,）同系列同系列同系列同系列（同系物（同系物（同系物（同系物,Homologs,Homologs）碳碳碳碳氢氢化合物化合物化合物化合物烃烃 （hydrohydrocarboncarbons s）烷烃烷烃烃类（烷烃、烯烃、炔、炔烃、芳、芳烃）l又叫又叫饱和和烃，C原子的四个价原子的四个价键完全被完全被H原子或原子或C原子所原子所饱和。和。2.l l 同分异构同分异构同分异构同分异构现现象和同分异构体象和同分异构体象和同分异构体象和同分异构体3.C4 C4 以上以上以上以上烷烃烷烃出出出出现现同分异构同分异构同分异构同分异构现现象象象象(P26(P26表表表表2-1)2-1)C6H14C20H42366,319化合物含有的碳原子数和原子种化合物含有的碳原子数和原子种类越多越多,同分异构体越多。同分异构体越多。Kekule结构式构式 缩略式略式 碳架式碳架式 烃的表示方法：的表示方法：4.1111221111112222111133444411111111111111l l 烷烃烷烃中碳原子和中碳原子和中碳原子和中碳原子和氢氢原子的分原子的分原子的分原子的分类类 分析下列化合物所含碳原子种分析下列化合物所含碳原子种分析下列化合物所含碳原子种分析下列化合物所含碳原子种类类5.1 C（伯碳，一（伯碳，一级碳）碳）primary carbon2 C（仲碳，二（仲碳，二级碳）碳）secondary carbontertiary carbon3 C（叔碳，三（叔碳，三级碳）碳）4 C（季碳，四（季碳，四级碳）碳）quaternary carbon1 H（伯（伯氢）2 H（仲（仲氢）3 3 H H（叔（叔（叔（叔氢氢）与伯与伯,仲仲,叔碳原子相叔碳原子相连的的H H原子原子,分分别称称为 伯伯,仲仲,叔叔H H原子原子6.碳原子种碳原子种碳原子种碳原子种类类的的的的扩扩展展展展1 1 自由基自由基自由基自由基（伯自由基）（伯自由基）（伯自由基）（伯自由基）2 2 自由基自由基自由基自由基（仲自由基）（仲自由基）（仲自由基）（仲自由基）3 3 自由基自由基自由基自由基（叔自由基）（叔自由基）（叔自由基）（叔自由基）1 1 碳碳碳碳负负离子离子离子离子（伯碳（伯碳（伯碳（伯碳负负离子）离子）离子）离子）3 3 碳正离子碳正离子碳正离子碳正离子（伯碳正离子）（伯碳正离子）（伯碳正离子）（伯碳正离子）7.l l 烷烷 基基基基正正正正烷烷基基基基：去去去去掉掉掉掉一一一一个个个个直直直直链链烷烷烃烃末末末末端端端端氢氢原原原原子子子子的的的的原原原原子子子子团团。“正正正正”(n n n n-）烷烃烷烃去掉一个去掉一个去掉一个去掉一个氢氢原子原子原子原子后留下的原子后留下的原子后留下的原子后留下的原子团团烷烃烷烃烷烷基基基基仲仲烷基基：去掉一个仲：去掉一个仲氢原子所得的原子所得的烷基。用基。用“仲（仲（sec-sec-）表示）表示叔叔烷基：基：去掉一个叔去掉一个叔氢原子所得的原子所得的烷基基.命名命名时用用“叔叔”（tert,tert,或或t t）表示。）表示。8.例如例如:叔戊基叔戊基异戊基异戊基新新戊基戊基正戊基正戊基正戊正戊烷异戊异戊烷新戊新戊烷9.一些一些烷基（基（alkylalkyl）结构及名称构及名称(P27 P27 表表2-22-2)10.n n 普通命名法普通命名法普通命名法普通命名法按照含按照含按照含按照含C C的数目，称的数目，称的数目，称的数目，称为为甲、乙、丙甲、乙、丙甲、乙、丙甲、乙、丙.壬、癸、十一壬、癸、十一壬、癸、十一壬、癸、十一烷烷等。等。等。等。用于用于用于用于简单简单化合物的命名化合物的命名化合物的命名化合物的命名n n 系系系系统统命名法命名法命名法命名法 (IUPAC(IUPAC命名法命名法命名法命名法)（IUPACIUPAC:国国国国际纯际纯粹与粹与粹与粹与应应用化学用化学用化学用化学联联合会合会合会合会）二二二二.烷烃烷烃的命名的命名的命名的命名新新新新己己己己烷烷异异异异己己己己烷烷正正正正己己己己烷烷？11.2.IUPAC 命名命名规则(P28)“取代基位次”+“取代基名称”+“母体名称”1.选择最最长的的C链作作为主主链（看作母体）（看作母体），根据，根据C的数的数目称目称为某某烷。如果出。如果出现两个等两个等长的的C链，则选择取代取代基基多多的作的作为主主链。2.编号号规则，从靠近取代基的一端用数字（，从靠近取代基的一端用数字（1,2,3）进行行编号，使取代基号，使取代基编号号依次依次最小。最小。12345678876543212,5,72,4,712.3.书写写规则，用，用编号号标明取代基的位置，当两个取代基明取代基的位置，当两个取代基 在同一个在同一个C上上时，每一个都要用相同的，每一个都要用相同的编号号标明它明它们 的位置，并把相同的取代基合并。的位置，并把相同的取代基合并。876543212,7-二二甲基甲基-4-乙基乙基辛辛烷另外，已知名称写构造式，另外，已知名称写构造式，先看几先看几烷，写出几个，写出几个C的主的主链，然后，然后对应着加上各取代着加上各取代基，再按命名法基，再按命名法则检验。补充：充：（1）相同支）相同支链要合并，阿拉伯数字之要合并，阿拉伯数字之间加逗号加逗号“，”阿拉伯数字与阿拉伯数字与汉字之字之间添短添短线“-”。（2）多个支）多个支链书写写顺序：按序：按“顺序序规则”小前大后。小前大后。13.把构造式中把构造式中连续的的最最长碳碳链作作为母体称母体称为某某烷.例例1 1：命名下列化合物命名下列化合物3-甲基甲基-5-乙基乙基辛辛烷14.例例2 2：六个碳的主六个碳的主链上有四个取代基，上有四个取代基，六个碳的主六个碳的主链上有两个取代基上有两个取代基2,5-2,5-二甲基二甲基-3,4-3,4-二乙基己二乙基己烷15.烷烃（系（系统命名）命名）*（重点重点！）！）直直链烷烃 （按碳原子数的多少直接称某（按碳原子数的多少直接称某烷）支支链烷烃的系的系统命名命名A A）选主主链。B B）编号号码。C C）名取代）名取代l选择构造式中构造式中连续的最的最长（等（等长最多）碳最多）碳链为主主链。l取代基取代基编号号依次依次最小。最小。l取代基相同合并，不同取代基相同合并，不同简在前，注意在前，注意 ,-,-。16.总结例例题.命名下列命名下列烷烃1 2 3 4 5 6 7 8 9-4-4-异丙基异丙基A A）选主主链。B B）编号号码。C C）名取代。）名取代。壬壬烷2 2，6 6，6 6-三甲基三甲基17.2，4-二甲基二甲基-3-乙基庚乙基庚烷 3,3二甲基丁二甲基丁烷 命名下列各化合物或写出命名下列各化合物或写出结构式构式 1）2）课内内习题3,3,4,5-四甲基四甲基-4-乙基庚乙基庚烷3）18.（1 1）形状：一）形状：一头大，一大，一头小。小。（2 2）成分：每一个）成分：每一个轨道含道含1/41/4s s，3/4p3/4p成分。成分。（3 3）易于成）易于成键：成：成键时，轨道重叠程度大于道重叠程度大于单纯s s或或p p轨道。道。（4 4）键角：等性角：等性杂化，各化，各轨道道间夹角均角均为109109.5.5。特特点点三、三、烷烃的的结构构构成构成饱和和烷烃的碳原子以的碳原子以spsp3 3杂化化轨道成道成键，为键。19.烷烷 烃烃 的的的的 结结 构构构构 模模模模 型型型型C:spC:sp3 3 杂杂化，成化，成化，成化，成 键键1=0.1nm1nm=10-9m20.键：轴对称，称，键可可“旋旋转”。CCCCCCCC单键单键是可以旋是可以旋是可以旋是可以旋转转的的的的.单单键键的旋的旋的旋的旋转转使分子中的原子或基使分子中的原子或基使分子中的原子或基使分子中的原子或基团团在在在在空空空空间间产产生不同的排列（生不同的排列（生不同的排列（生不同的排列（构象构象构象构象）21.四、构象（四、构象（conformationconformation）构象构象：一已知构型的分子，一已知构型的分子，仅由由单键的旋的旋转而引起分而引起分子中的原子或基子中的原子或基团在在空空间的特定排列形式称的特定排列形式称为构象。构象。构象异构体：构象异构体：单键旋旋转时会会产生无数个构象，生无数个构象，这些构象互些构象互为构象异构体。构象异构体。乙乙烷的两种构象的两种构象22.比比较构造异构和构象构造异构和构象异构异构23.l l 描述立体描述立体描述立体描述立体结结构的几种方式构的几种方式构的几种方式构的几种方式伞伞形式形式形式形式锯锯架式架式架式架式NewmanNewman投影式投影式投影式投影式伞形式形式(透透视式式)锯架式架式 (从斜从斜侧面看分子模型的形象面看分子模型的形象)NewmanNewman投影式投影式(从碳碳从碳碳键轴的延的延长线上来上来观察察 )24.构象有无数种，主要研究典型位置的构象：构象有无数种，主要研究典型位置的构象：重叠式、交叉式。重叠式、交叉式。（一）乙（一）乙烷的构象的构象25.键电键电子云排斥，子云排斥，子云排斥，子云排斥，内能内能内能内能较较高高高高（最不（最不（最不（最不稳稳定）定）定）定）交叉式构象交叉式构象交叉式构象交叉式构象扭曲式构象扭曲式构象扭曲式构象扭曲式构象重叠式构象重叠式构象重叠式构象重叠式构象原子原子原子原子间间距离最距离最距离最距离最远远,内能内能内能内能较较低低低低（最（最（最（最稳稳定）定）定）定）（有无数个）（有无数个）（有无数个）（有无数个）乙乙烷构象能量构象能量变化化图:重叠式能量比交叉重叠式能量比交叉式高式高12.112.1KJ/molKJ/mol。26.2.292.55 重叠式重叠式交叉式交叉式-12.5kJ/mol扭扭转张力力:重叠的重叠的 化学化学键之之间电子云的相互斥力。子云的相互斥力。空空间张力力：两个非：两个非键合的原子或原子合的原子或原子团在空在空间产 生相互排斥力（也叫范德生相互排斥力（也叫范德华斥力）斥力）更更稳定定构象构象间能量差很小，所有不同构象在室温下都可互相能量差很小，所有不同构象在室温下都可互相转换。多数以最。多数以最稳定的交叉式存在，交：重定的交叉式存在，交：重99:1.rH=1.227.（二）丁（二）丁烷的构象的构象28.丁丁丁丁烷烷的构象的构象的构象的构象交叉式（交叉式（交叉式（交叉式（antianti）（对对位交叉式）位交叉式）位交叉式）位交叉式）部分重叠式部分重叠式部分重叠式部分重叠式邻邻位交叉式位交叉式位交叉式位交叉式（gauchegauche）全重叠式全重叠式全重叠式全重叠式邻邻位交叉式位交叉式位交叉式位交叉式（gauchegauche）甲基甲基间距离距离最最远(最最稳定定)较不不稳定定较稳定定甲基甲基间距离最近距离最近（最不（最不稳定）定）29.稳定性：定性：对位交叉式位交叉式 邻位交叉式位交叉式 部分重叠式部分重叠式 全重叠式全重叠式室温下，构象异室温下，构象异构体构体处于迅速于迅速转化的化的动态平衡，平衡，不能分离。不能分离。对位交叉占位交叉占68%68%，邻位交叉占位交叉占32%32%，其余含量，其余含量极少。极少。30.有机物的物理性有机物的物理性质通常是指通常是指:物物态、沸点、熔点、密度、沸点、熔点、密度、溶解度、折射率、比旋光度和光溶解度、折射率、比旋光度和光谱性性质等。等。1.1.状状态(常温常常温常压下下)正正烷烃:C C1 1C C4 4 C C5 5C C1717 C C1818以上以上 气体气体 液体液体 固体固体2.2.沸点沸点(b.p.)b.p.)沸点主要与下列因素有关沸点主要与下列因素有关:分子分子间引力引力:包括色散力，包括色散力，诱导力和取向力力和取向力.分子的分子的极性越大极性越大,引力越大。引力越大。分子分子间是否形成是否形成氢键，氢键的影响明的影响明显。五、物理性五、物理性质(P34)31.l直直链烷烃随着碳数的增加随着碳数的增加,分子分子间色散力增大色散力增大,因而因而 沸点逐沸点逐渐升高升高.同碳数的同碳数的烷烃中中,直直链烃的沸点的沸点较高高,支支链越多越多,沸点越低沸点越低。3.3.熔点熔点(m.p.)m.p.)烷烃的熔点也随着碳数的增加而升高的熔点也随着碳数的增加而升高,但不像沸点但不像沸点变化那化那样有有规律。律。4.4.密度密度 比水比水轻,1 gcm35.5.溶解性溶解性 根据根据“极性相似者相溶极性相似者相溶”的的规律律,所有所有烷烃均不溶于水均不溶于水,易溶于非极性或弱极性溶易溶于非极性或弱极性溶剂如乙如乙醚、苯、苯、CClCCl4 4。32.C C H H电负电负性性性性 2.5 2.5 2.22.2l l 烷烃烷烃的的的的结结构构构构 六、六、烷烃的化学性的化学性质l l 一般一般一般一般情情情情况下况下况下况下烷烃烷烃化学性化学性化学性化学性质质不活不活不活不活泼泼、耐、耐、耐、耐强强酸碱酸碱酸碱酸碱、不与氧化不与氧化不与氧化不与氧化剂剂反反反反应应（常用作低极性溶（常用作低极性溶（常用作低极性溶（常用作低极性溶 剂剂）l l 烷烃烷烃可与可与可与可与卤卤素素素素发发生生生生自由基取代反自由基取代反自由基取代反自由基取代反应应（烷烃烷烃的重要反的重要反的重要反的重要反应应!）spsp3 3 杂杂化化化化已已已已饱饱和和和和不能加成不能加成不能加成不能加成低极性共价低极性共价低极性共价低极性共价键键H H 酸性小酸性小酸性小酸性小不易被置不易被置不易被置不易被置换换33.工工业上可控制不同反上可控制不同反应条件，条件，获得各种得各种氯代物代物l l 甲甲甲甲烷烷的的的的氯氯代代代代反反反反应应（一）（一）烷烃的取代反的取代反应 烷烃RHRH中的中的氢原子被其它原子或基原子被其它原子或基团取代的反取代的反应称称为取代反取代反应。烷烃常常见的取代反的取代反应有有卤代代反反应。34.卤素与甲素与甲烷反反应活性活性：F F2 2 Cl Cl2 2 Br Br2 2 I I2 2反反反反应应速率速率速率速率:F F2 2 Cl Cl2 2 Br Br2 2 I I2 2 （不反（不反（不反（不反应应）F F2 2 ：反反反反应过应过分分分分剧剧烈、烈、烈、烈、较难较难控制控制控制控制ClCl2 2 ：正常（常温下可：正常（常温下可：正常（常温下可：正常（常温下可发发生反生反生反生反应应）BrBr2 2 ：稍慢（加：稍慢（加：稍慢（加：稍慢（加热热下可下可下可下可发发生反生反生反生反应应）I I2 2 ：反反反反应难进应难进行，加入适当氧化行，加入适当氧化行，加入适当氧化行，加入适当氧化剂剂才可才可才可才可主要主要讨论的内容的内容35.(二二)甲甲甲甲烷烷的的的的卤卤代反代反代反代反应应机理（反机理（反机理（反机理（反应应机制，反机制，反机制，反机制，反应历应历程）程）程）程）（Reaction MechanismReaction Mechanism）反反反反应应机理是机理是机理是机理是对对反反反反应过应过程程程程的的的的详细详细描述，描述，描述，描述，应应解解解解释释以下以下以下以下问题问题：l 反反反反应应条件起什么作用？条件起什么作用？条件起什么作用？条件起什么作用？l l 决速步决速步决速步决速步骤骤是哪一步？是哪一步？是哪一步？是哪一步？l l 副副副副产产物是如何生成的？物是如何生成的？物是如何生成的？物是如何生成的？l 反反反反应应是如何开始的？是如何开始的？是如何开始的？是如何开始的？l l 产产物生成的合理途径？物生成的合理途径？物生成的合理途径？物生成的合理途径？l l 经过经过了什么中了什么中了什么中了什么中间间体？体？体？体？l l 了解影响反了解影响反了解影响反了解影响反应应的各种因素，最大限度地提高反的各种因素，最大限度地提高反的各种因素，最大限度地提高反的各种因素，最大限度地提高反应应的的的的产产率。率。率。率。l l 发现发现反反反反应应的一些的一些的一些的一些规规律，指律，指律，指律，指导导研究的深入。研究的深入。研究的深入。研究的深入。什么是反什么是反什么是反什么是反应应机理：机理：机理：机理：研究反研究反研究反研究反应应机理的意机理的意机理的意机理的意义义：36.（1 1）甲）甲烷卤代反代反应机理机理-自由基自由基链式反式反应37.均裂生成自由基，均裂生成自由基，可可见光波足以引光波足以引发卤代反代反应的自由基机理的自由基机理38.消耗旧自由基，生成新自由基，反复循消耗旧自由基，生成新自由基，反复循环。决速步决速步决速步决速步骤骤39.自由基反自由基反应“三步曲三步曲”：链引引发；链增增长；链终止止40.l l 甲甲甲甲烷烷的的的的氯氯代代代代反反反反应应机理的表达机理的表达机理的表达机理的表达自由基型自由基型自由基型自由基型链链反反反反应应（chain reactionchain reaction）41.（2 2）甲基自由基的）甲基自由基的结构构(CH(CH3 3-)甲基甲基C C：SP SP3 3杂化化(CH(CH3 3)甲基自由基甲基自由基C C：SP SP2 2杂化化C42.n n 过过渡渡渡渡态态理理理理论论在化学反在化学反在化学反在化学反应应中，反中，反中，反中，反应应物相互接近，物相互接近，物相互接近，物相互接近，总总是先达到一是先达到一是先达到一是先达到一势势能最高点能最高点能最高点能最高点（活化能活化能活化能活化能，相，相，相，相应结应结构称构称构称构称为为过过渡渡渡渡态态），然后再），然后再），然后再），然后再转变为产转变为产物。物。物。物。例：机理步例：机理步例：机理步例：机理步骤骤(2)(2)(2)(2)过过渡渡渡渡态态势能增加能增加势能降低能降低势能最高能最高（三）甲三）甲烷卤代反代反应过程中的能量程中的能量变化化 -活化能和活化能和过渡渡态43.E Ea a即即过渡渡态与反与反应物之物之间的能量差。的能量差。活化能活化能E Ea a越小，反越小，反应越易越易进行，反行，反应速度也速度也越快。越快。E Ea a大的反大的反应就不易就不易进行，反行，反应速度也慢。它是速度也慢。它是反反应进行所需要的最低能量行所需要的最低能量44.过过渡渡渡渡态态：反反反反应应物物物物转变为产转变为产物的中物的中物的中物的中间间状状状状态态，（推推推推测测的）的）的）的）势势能能能能最高最高最高最高处处的原子排列，的原子排列，的原子排列，的原子排列，寿命寿命寿命寿命=0=0=0=0，无法，无法，无法，无法测测得。得。得。得。中中中中间间体：体：体：体：反反反反应应中生成的中生成的中生成的中生成的寿命寿命寿命寿命较较短短短短的分子、离子或自由基，的分子、离子或自由基，的分子、离子或自由基，的分子、离子或自由基，中中中中间间体一般很活体一般很活体一般很活体一般很活泼泼，但可通，但可通，但可通，但可通过实验过实验方法方法方法方法观观察到。察到。察到。察到。对对比比比比过过渡渡渡渡态态与与与与中中中中间间体：体：体：体：过过渡渡渡渡态态自由基自由基自由基自由基中中中中间间体体体体45.其它其它烷烃的的卤代反代反应更复更复杂，如：，如：（四）其它（四）其它烷烃的的卤代反代反应46.若若继续反反应，产物种物种类更多。更多。47.（五）（五）反反应活性活性与与选择性性 烷烃的溴化反的溴化反应与与氯化反化反应相比，往往能得到更相比，往往能得到更多的多的叔和仲叔和仲氢原子原子被取代的溴代物。被取代的溴代物。卤素的活性素的活性对氢的的选择性性在有机反在有机反应中，中，对于相同的底物，于相同的底物，活性小的活性小的试剂有有较强的的选择性性。溴自由基的活性。溴自由基的活性较低，低，选择性性较好。好。48.（六）六）卤化反化反应的的取向取向与自由基的与自由基的稳定性定性 高高级烷烃由于可以生成各种异构体而使反由于可以生成各种异构体而使反应变得复得复杂，这些异构体是由于些异构体是由于烷烃上不同的上不同的氢原子被取代而生成的。原子被取代而生成的。49.为何出何出现以上特点？以上特点？各种各种氢的相的相对活性不同活性不同各种各种氢的相的相对活性：活性：3 3 H 2H 2 H 1H 1 H H 从从产物比率可以算出不同种物比率可以算出不同种类氢的相的相对活性，活性，若以伯若以伯氢的活性的活性为1，则仲仲氢、叔、叔氢的相的相对活活性性为：仲仲氢 伯伯氢=28/2(34+16)/9=2.8，叔叔氢 伯伯氢=22(34+16)/9=4.0。50.C-HC-H键的离解能的离解能;自由基的自由基的稳定性。定性。C-HC-H键的离解能的离解能：能量低者易离解。能量低者易离解。相相对活性活性顺序的理序的理论解解释：51.离解能低者易形成自由基，自由基也相离解能低者易形成自由基，自由基也相对稳定，定，因此，因此，烷烃分子中活分子中活泼氢被被卤代的几率大。代的几率大。七七 烷烃的主要来源和制法的主要来源和制法(自学自学)氢原子的活原子的活泼性：性：3 3 H H2 2 H H1 1 H H；自由基的自由基的稳定性：定性：3 3 2 2 1 1 CHCH3 3。52.1.1.用用纽曼投影式画出曼投影式画出1,2-1,2-二溴乙二溴乙烷的几个有的几个有 代表性的构象代表性的构象全重叠全重叠固定一个固定一个C C原子不原子不变另一个另一个绕单键旋旋转6060度度1,2-1,2-二溴乙二溴乙烷结构构简式式部分重叠部分重叠全交叉全交叉邻位交叉位交叉课后习题53.2 2、写写出出2,2,42,2,4三三甲甲基基戊戊烷进行行溴溴代代反反应可可能能得得到到的的一一溴溴代代产物物的的结构构式式。并并指指出出哪哪种种产物物的的理理论产量最多？量最多？氯代呢？代呢？解：解：首先，写出首先，写出2,2,42,2,4三甲基戊三甲基戊烷的的结构式构式Br2 烷烃的溴化反的溴化反应与与氯化反化反应相比，往往能得到更多的叔和仲相比，往往能得到更多的叔和仲氢原子原子被取代的溴代物。叔、仲、伯三种被取代的溴代物。叔、仲、伯三种氢原子原子发生溴代反生溴代反应的相的相对活性之比活性之比为16008211600821。由于活性差。由于活性差别如此之大，在同如此之大，在同样的反的反应条件下，溴代条件下，溴代反反应的的选择性就性就远远好于好于氯代反代反应。54.3.3.写出写出CHCH3 3CHCH2 2CHCH3 3与与BrBr2 2在光照条件下的主要在光照条件下的主要产物物,并并给出反出反应机理机理 答案要点：答案要点：主要主要产物：物：55.主要内容主要内容u 环烷烃类环烷烃类型、型、型、型、命名命名命名命名及异构体及异构体及异构体及异构体uu 三元和四元三元和四元三元和四元三元和四元环环化合物的化合物的化合物的化合物的反反反反应应活性活性活性活性uu *环环己己己己烷烷的的的的构象构象构象构象及其相及其相及其相及其相对稳对稳定性，定性，定性，定性，a a键键和和和和e e键键直直链烷烃两两头的两个碳原子以的两个碳原子以单键连接成接成环状状结构。构。环烷烃 (cycloalkane)(P45)(P45)56.（一）（一）环烷烃的的类型型(单单)环烷烃环烷烃通式：通式：通式：通式：C Cn nH H2n2n桥环烃桥环烃（稠（稠（稠（稠环环）桥环烃桥环烃螺螺螺螺环烃环烃（与（与（与（与烯烃烯烃通式相同）通式相同）通式相同）通式相同）57.（1 1）单环烷烃的命名的命名a.根据分之中成根据分之中成环碳原子数目，称碳原子数目，称为环某某烷。b.编号号时使取代基使取代基编号号依次依次最小。最小。1-甲基甲基-2-乙基乙基环戊戊烷1,3-二甲基二甲基-1-乙基乙基环己己烷（二）（二）环烷烃命名命名58.（2 2）二二 环 烷 烃59.桥环烃（包括稠（包括稠环烃）的命名的命名a.a.判断判断环数及数及总碳数，称几碳数，称几环 某某烷。b.b.环的数目：断裂二根的数目：断裂二根CCCC键可成可成链状状烷烃为二二环；断裂三根；断裂三根CCCC键可成可成链状状烷烃为三三环.b.b.选桥头碳碳原原子子（一一般般为分分支支最最多多的的碳碳原原子子），将将桥上上碳碳原原子子数数（不不包包括括桥头碳碳）由由多多到到少少顺序序列列在在 内内，并并用用下角原点隔开（有几个下角原点隔开（有几个桥就有几个数字）。就有几个数字）。c.c.编号：从第一个号：从第一个桥头碳开始，从最碳开始，从最长的的桥编到第二个到第二个桥头碳，再沿次碳，再沿次长的的桥回到第一个回到第一个桥头碳，最后碳，最后编最短的最短的桥。（若有取代基，（若有取代基，则尽量使其位次尽量使其位次较小）小）二二环4.2.04.2.0辛辛烷60.61.螺螺环化合物化合物的命名的命名a.a.根据成根据成环的碳的碳总数，叫螺数，叫螺 某某烷。b.b.两两环除开公用碳原子外的碳原子数，由小到大，放除开公用碳原子外的碳原子数，由小到大，放c.c.于于 内，并用下角原点隔开。内，并用下角原点隔开。c.c.编号：从小号：从小环（连接螺碳的碳原子）开始接螺碳的碳原子）开始公用碳原公用碳原子（螺碳）子（螺碳）大大环（使取代基位次（使取代基位次较小）。小）。螺螺3.4辛辛烷5-5-甲基螺甲基螺2.42.4庚庚烷62.练习：1,2,4-1,2,4-三甲基双三甲基双环4.3.04.3.0壬壬烷5-5-氯螺螺2.52.5辛辛烷63.（三）（三）环烷烃的同分异构的同分异构1 构造异构构造异构64.2 顺反异构反异构-由于分子中与由于分子中与环或双或双键相相连接的原子或原子接的原子或原子团的相的相对旋旋转受到阻碍而受到阻碍而产生的生的立体异构立体异构。两个相同的原子（两个相同的原子（团）在）在环的的同同侧为顺式式构型构型两个相同的原子（两个相同的原子（团）在）在环的的异异侧为反式反式构型构型65.66.（四）（四）物理性物理性质和化学反和化学反应1 物理性物理性质（自学）（自学）2 化学反化学反应1 1）取代反）取代反应(大大环)2 2）开）开环反反应(小小环)67.n n 环环的大小与化学性的大小与化学性的大小与化学性的大小与化学性质质五元以上五元以上五元以上五元以上环烷烃环烷烃链链状状状状烷烃烷烃性性性性质质相似相似相似相似68.小小小小环化合物化合物化合物化合物的催化的催化加加氢(环越大越不易加越大越不易加氢)（打开一根（打开一根 C-C 键）主要主要主要主要产产物物物物支支链多多较稳定定（小（小环烷烃，特，特别是是环丙丙烷，和一些，和一些试剂作用作用时易易发生开生开环）小小小小环环烷烃环环烷烃 活活活活泼泼，易开易开易开易开环环加成加成加成加成!69.小小小小环环化合物与化合物与化合物与化合物与卤卤素素素素的反的反的反的反应应（离子型）（离子型）加成反加成反应自由基自由基取代反取代反应注意区分：注意区分：注意区分：注意区分：三元三元环与与X X2 2、HXHX在常温下即可在常温下即可发生开生开环反反应，X X2 2、HXHX于常温下不使四元于常温下不使四元环开开环，但加，但加热后，反后，反应可可发生。生。卤素分素分别加两加两头需加需加热!室温即可室温即可!70.小小小小环环化合物与化合物与化合物与化合物与 HI HI HI HI 或或或或 H H H H2 2 2 2O/HO/HO/HO/H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4的反的反的反的反应应反反应选择性性与碳正离子与碳正离子稳定性有关定性有关分分别加两加两头71.（五）（五）结构构环烷烃的的C C也也为spsp3 3杂化，化，但但为了成了成环，碳原子，碳原子间键角很角很难维持持109.5109.5。键角因角因环不同而异。不同而异。1 1 角角张力（力（angle strainangle strain）角角张力力：环烷烃碳原子碳原子间的的键角必偏离正常角必偏离正常键角。角。这种由于种由于键角角偏离正常偏离正常键角角而引起的而引起的张力称之。力称之。72.环丙丙烷三个三个原子原子共平面共平面，相，相邻的两个的两个C C上上C-HC-H键处于于重叠式重叠式，能量高能量高。扭扭转张力：力：由于构象是重叠式而引起的由于构象是重叠式而引起的张力称之。力称之。环丙丙烷分子中由于分子中由于角角张力和扭力和扭转张力力均存在，分子能量高，不均存在，分子能量高，不稳定。定。2 环丙丙烷105.5105.56060HHHHHH73.3 3 环环己己己己烷烷的的的的结结构及构象构及构象构及构象构及构象*(重点重点重点重点)如果如果如果如果环环己己己己烷烷的的的的 6 6 个碳原子在同一平面上个碳原子在同一平面上个碳原子在同一平面上个碳原子在同一平面上:将有角将有角将有角将有角张张力力力力 ;将有扭将有扭将有扭将有扭转张转张力力力力C-H C-H 重叠重叠重叠重叠n 环己己烷一定不是平面型分子一定不是平面型分子74.椅式构象椅式构象椅式构象椅式构象船式构象船式构象船式构象船式构象两者互两者互为构象异构体构象异构体n 环己己烷碳架是折叠的碳架是折叠的75.n n 椅式构象椅式构象椅式构象椅式构象无角无角张力力无扭无扭转张力力无空无空间张力力2.502.502.492.492.492.49交叉式交叉式交叉式交叉式76.n n 船式构象（了解）船式构象（了解）船式构象（了解）船式构象（了解）2.272.272.272.271.831.83旗杆旗杆旗杆旗杆键键有有较大的扭大的扭转张力力有空有空间张力力重叠式重叠式重叠式重叠式77.n n 环环己己己己烷烷的其它构象的其它构象的其它构象的其它构象 46 kJ/mol46 kJ/mol 232329.729.7E EV=10V=104 4 10105 5次次/秒；秒；椅式：椅式：约99.978.l l环环己己己己烷烷椅式构象的画法椅式构象的画法椅式构象的画法椅式构象的画法两个平面两个平面三三对平行平行线a 键，e 键l l椅式构象中椅式构象中椅式构象中椅式构象中C-HC-HC-HC-H键键的的的的顺顺反关系反关系反关系反关系位于平面同位于平面同侧的基的基团是是顺式式;位于平面异位于平面异侧的基的基团是反式是反式.每一交点（每一交点（C C）画一水平）画一水平线，水平水平线的同上、同下的同上、同下为顺式；式；上下上下为反式。反式。重点理解和重点理解和记忆！79.l a 键和和 e 键的的相互相互转换翻翻转后后,原来的原来的 a 键转为 e 键,而而 e 键转变为 a 键无无论环怎怎样翻翻转或取何种构象，或取何种构象，顺/反的构型关系不反的构型关系不会改会改变。80.A.一取代一取代环己己烷115 a 键3135 e 键取代取代环己己烷的构象分析的构象分析室温室温室温室温时时占占占占95%95%97%a 键 e 键 99.99%a 键 e 键一取代一取代时取代基取代基处于于e 键稳定。定。81.l cis-1,2-二甲基二甲基环己己烷B.B.二二二二取代取代取代取代环环己己己己烷烷的构象分析的构象分析的构象分析的构象分析l trans-1,2-二甲基二甲基环己己烷1,2-cis1,2-cis能量相等能量相等1,2-trans1,2-trans优势构象构象e,a-e,a-a,e-a,e-a,a-a,a-e,e-e,e-有有有有1.3-1.3-竖键竖键作用作用作用作用82.l cis-1,3-二甲基二甲基环己己烷l trans-1,3-二甲基二甲基环己己烷1,3-cis1,3-cis1,3-trans1,3-transe,a-e,a-a,e-a,e-a,a-a,a-e,e-e,e-能量相等能量相等优势构象构象有有有有较较大的大的大的大的1.3-1.3-竖键竖键作用作用作用作用83.l l 不同基不同基不同基不同基团团二取代二取代二取代二取代环环己己己己烷烷大基大基大基大基团总团总是占是占是占是占据据据据 e e e e键键1,2-cis1,2-cis优势构象构象1,3-竖键作用作用较大大结论:1.1.取代基相同取代基相同时，e 键较多的构象多的构象稳定。定。2.2.取代基不同取代基不同时，大基，大基团在在e 键构象构象稳定。定。84.1.烷烃的命名（的命名（烷基的命名，螺基的命名，螺环，桥环）；）；2.烷烃的构象（乙的构象（乙烷、丁、丁烷、环己己烷的的优势构象构象）3.烷烃的物理性的物理性质（m.p,b.p 比比较）4.烷烃的化学性的化学性质（自由基反（自由基反应机理，三四元机理，三四元环的特殊的特殊反反应）；）；第第 2 章章 小小 结 氢原子的活原子的活泼性：性：3 3 H H2 2 H H1 1 H H；自由基的自由基的稳定性：定性：3 3 2 2 1 1 CHCH3 3。课后后练习：P53-P54:1-1285.