有机化学-烷烃
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有机化学烷烃(临床医学)
有机化学烷烃(临床医学)
烷烃是有机化合物的基本结构单元，它在临床医学中发挥着重要的作用。本 演示将探讨烷烃的结构、应用、生物活性、药理作用、合成制备、临床诊断 中的应用、对身体的影响和副作用，以及烷烃类药物的未来发展趋势。
烷烃的基本结构和命名规则
烷烃是由碳和氢原子构成的有机化合物，它们通过共价键连接。烷烃的命名规则基于碳原子数目和分子结构。 了解这些规则对于理解烷烃的性质和应用至关重要。
烷烃对身体的影响和副作用
烷烃可以对人体产生不同的影响和副作用。这些影响和副作用可能与烷烃的 生物活性、剂量和使用方式等因素有关。了解这些影响和副作用对于合理使 用和管理烷烃类药物至关重要。
烷烃类药物的未来发展趋势
烷烃类药物在医学领域的发展具有广阔的前景。随着药物研究和技术的进步， 人们可以期待更加精确、高效和定制化的烷烃类药物。这些药物将为临床医 学带来新的突破和机遇。
烷类药物的合成和制备
烷烃类药物的合成和制备是药物研究和开发的重要领域。通过精确的合成方 法和优化的制备工艺，可以获得高纯度和高效的烷烃类药物。这些药物可以 用于治疗多种疾病和疾病相关的症状。
烷烃在临床诊断中的应用
烷烃化合物在临床诊断中扮演着重要的角色。它们可以作为标记物、探针或反应物用于检测和测量特定的生物 分子或化学反应。烷烃在临床诊断的精确性和准确性方面起到关键作用。
烷烃在临床医学中的应用
烷烃化合物在临床医学中具有广泛的应用。它们被用作药物载体、溶剂、抗菌剂和抗炎剂等。了解烷烃化合物 的应用有助于提高临床医学的治疗效果和研究进展。
烷烃的生物活性和药理作用
烷烃化合物在人体内具有复杂的生物活性和药理作用。它们可以与特定的生物分子发生相互作用，从而产生疗 效或副作用。了解烷烃的生物活性有助于开发更有效和安全的药物。
烷烃是有机化合物的基本结构单元，它在临床医学中发挥着重要的作用。本 演示将探讨烷烃的结构、应用、生物活性、药理作用、合成制备、临床诊断 中的应用、对身体的影响和副作用，以及烷烃类药物的未来发展趋势。
烷烃的基本结构和命名规则
烷烃是由碳和氢原子构成的有机化合物，它们通过共价键连接。烷烃的命名规则基于碳原子数目和分子结构。 了解这些规则对于理解烷烃的性质和应用至关重要。
烷烃对身体的影响和副作用
烷烃可以对人体产生不同的影响和副作用。这些影响和副作用可能与烷烃的 生物活性、剂量和使用方式等因素有关。了解这些影响和副作用对于合理使 用和管理烷烃类药物至关重要。
烷烃类药物的未来发展趋势
烷烃类药物在医学领域的发展具有广阔的前景。随着药物研究和技术的进步， 人们可以期待更加精确、高效和定制化的烷烃类药物。这些药物将为临床医 学带来新的突破和机遇。
烷类药物的合成和制备
烷烃类药物的合成和制备是药物研究和开发的重要领域。通过精确的合成方 法和优化的制备工艺，可以获得高纯度和高效的烷烃类药物。这些药物可以 用于治疗多种疾病和疾病相关的症状。
烷烃在临床诊断中的应用
烷烃化合物在临床诊断中扮演着重要的角色。它们可以作为标记物、探针或反应物用于检测和测量特定的生物 分子或化学反应。烷烃在临床诊断的精确性和准确性方面起到关键作用。
烷烃在临床医学中的应用
烷烃化合物在临床医学中具有广泛的应用。它们被用作药物载体、溶剂、抗菌剂和抗炎剂等。了解烷烃化合物 的应用有助于提高临床医学的治疗效果和研究进展。
烷烃的生物活性和药理作用
烷烃化合物在人体内具有复杂的生物活性和药理作用。它们可以与特定的生物分子发生相互作用，从而产生疗 效或副作用。了解烷烃的生物活性有助于开发更有效和安全的药物。
有机化学之烷烃
仲丁基
sec-butyl S-Bu (secodary)
CH3 CH3CHCH2
CH3 CH3C
CH3
异丁基
isobutyl i-Bu
叔丁基
tert-butyl (tertiary)
t-Bu
19
R （烷基）
中文名
英文名
缩写
CH3(CH2)3CH2
CH3 CH3CHCH2CH2
CH3 CH3CH2C
CH3 CH3 CH3CCH2 CH3
（正）戊基 异戊基 叔戊基
新戊基
n-pentyl n-amyl isopentyl
tert-pentyl
neopentyl
20
烷烃同一碳原子上去掉二个氢原子或 三个氢原子后，分别称为亚基、次基。
C H 2
亚甲基
C H C H 3
亚乙基
C H
3
次甲基
次乙基 21
H H C H 3
H 3 C C C C C H 3
H C H 3 C H 3
伯碳 (一级碳，1°C，primary carbon) 伯氢 1°H 仲碳 (二级碳，2°C，secondary carbon) 仲氢 2°H 叔碳 (三级碳，3°C，tertiary carbon) 叔氢 3°C 季碳 (四级碳，4°C，quaternary carbon)
6
HHH H CCCH
HHH
CH3(CH2)3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3C(CH3)2CH3
CH3 CH3CCH3
CH3
7
键线式
H、C可省去不写， 其它元素不可省略
端点与拐角线 代表叁键
有机化学—烷烃
(CH3)3C-叔丁基 > CH3CH2(CH3)CH-仲丁基 > (CH3)2CH- 异丙基>(CH3)2CHCH2-异丁基 > CH3CH2CH2CH2-正丁基 > CH3CH2CH2-正丙基 > CH3CH2-乙基 > CH3-甲基
例：用衍生命名法给下列烷烃命名
CH3CHCH2CH3 CH3
戊烷
烷烃
同分异构
同分异构的分类
构造异构
碳链异构（正丁烷和异丁烷） 官能团位置异构（1-丁烯和2-丁烯） 官能团异构（乙醇和二甲醚）
互变异构（乙酰乙酸乙酯酮式和烯醇式）
立体异构
构型异构
顺反异构（烯烃） 光学异构（旋光异构）
构象异构（烷烃，环己烷，糖类）
一、烷烃的构造异构 分子构造：分子中原子间互相连接的顺序和方式。
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
H
HH
HHH
HHHH
H C HH C C HH C C C HH C C C C H
H 甲烷
HH 乙烷
HHH 丙烷
HHHH 丁烷
第一节 烷烃的命名
一、伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氢原子
1 H（伯氢）
2 H（仲氢）
H3C CH2 CH2 CH3
1 C（伯碳，一级碳） 2 C （仲碳，二级碳）
➢同系列 同系差 同系物 具有同一通式，结构、性质相似,组成上相差一个或若干个CH2 的一系列化合物称为同系列。CH2称为系差，同系列中各化合物 互称为同系物。如甲烷,乙烷，丙烷等都属于烷烃系列，三者彼此 之间互称烷烃同系物。
CH4 甲烷
C2H6 乙烷
C3H7 丙烷
C4H8 丁烷
例：用衍生命名法给下列烷烃命名
CH3CHCH2CH3 CH3
戊烷
烷烃
同分异构
同分异构的分类
构造异构
碳链异构（正丁烷和异丁烷） 官能团位置异构（1-丁烯和2-丁烯） 官能团异构（乙醇和二甲醚）
互变异构（乙酰乙酸乙酯酮式和烯醇式）
立体异构
构型异构
顺反异构（烯烃） 光学异构（旋光异构）
构象异构（烷烃，环己烷，糖类）
一、烷烃的构造异构 分子构造：分子中原子间互相连接的顺序和方式。
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
H
HH
HHH
HHHH
H C HH C C HH C C C HH C C C C H
H 甲烷
HH 乙烷
HHH 丙烷
HHHH 丁烷
第一节 烷烃的命名
一、伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氢原子
1 H（伯氢）
2 H（仲氢）
H3C CH2 CH2 CH3
1 C（伯碳，一级碳） 2 C （仲碳，二级碳）
➢同系列 同系差 同系物 具有同一通式，结构、性质相似,组成上相差一个或若干个CH2 的一系列化合物称为同系列。CH2称为系差，同系列中各化合物 互称为同系物。如甲烷,乙烷，丙烷等都属于烷烃系列，三者彼此 之间互称烷烃同系物。
CH4 甲烷
C2H6 乙烷
C3H7 丙烷
C4H8 丁烷
有机化学课件-第二章-烷烃
CH3 CH CH CH CH2 CH3 CH2 CH3 CH3
CH3
主链
2，4-= 甲基-3-乙基己烷
次序规则
①将单原子取代基按原子序数大小排列，原子序 数大的顺序大，原子序数小的顺序小，有机化合 物中常见的元素其顺序由大到小排列如下：
I＞Br＞Cl＞S＞P＞O＞N＞C＞D＞H
②如果多原子基团的第一个原子相同，则比较与他相连的 其它原子，比较时，按原子序数排列，先比较最大的，仍 相同，在顺序比较居中的、最小的。如果有些基团仍相同， 则沿取代链逐次比较。
烷烃分子之中碳原子为正四面体构型 。甲烷分子 之中，碳
原子位于正四面体构的中心，四个氢原子在四面体的四个顶
点上，四个C-H键长都为0.109nm，所有键角 ∠ H-C-H都是
109.5º
H
CH
H
H
109.5o H
H 0.109nm
H H
甲烷的球棒模型
甲烷的正四面体构型
sp3杂化轨道
杂化就是由若干个不同类型的原子轨道混合起来，重新组 合成数目相等的.能量相同的新轨道的过程。 C的电子构型：1S22S22P2
H-(-CH2-)n-H
或： CnH2n+2
同分异构体——由于分子式相同,但它们的构 造不同(分子中各原子相连的方式和次序不同). 又叫构造异构体。
戊烷可看成是正丁烷和异丁烷上的一个 H被甲基-CH3 取代的产物: (正戊烷,异戊烷,新戊烷)......
烷烃分子中，随着碳原子数的增加,烷烃的构造异 构体的数目也越多. 写出C7H16的同分异构体？
6C
C 2 1 编号错误
（2） 若第一个支链的位置相同，则依次比较第二 、第三个支链的位置，以取代基的系列编号最小（ 最低系列原则）为原则。
有机化学 烷烃
有机化学烷烃有机化学-烷烃烷烃是有机化合物中最简单的一类化合物，它的分子结构中只包含碳和氢两种元素。
烷烃分子中碳原子通过单键连接，构成一个直链或环状的结构。
本文将从烷烃的概述、命名规则、物理性质和应用等方面进行讨论。
一、概述烷烃是一类饱和的化合物，因为碳原子与氢原子之间只有单键，它们的化学键是非极性的。
根据碳原子的排列方式，烷烃分为直链烷烃和环状烷烃两大类。
直链烷烃的碳原子按照直线排列，而环状烷烃中的碳原子形成一个或多个环状结构。
由于烷烃分子中只有碳和氢原子，它们通常具有较低的化学反应活性。
二、命名规则烷烃的命名根据碳原子数目和结构特征进行。
以直链烷烃为例，根据碳原子数目，我们可以使用以下的命名规则：1. 一碳烷烃：甲烷2. 两碳烷烃：乙烷3. 三碳烷烃：丙烷4. 四碳烷烃：丁烷5. 五碳烷烃：戊烷6. 六碳烷烃：己烷7. 十碳烷烃：癸烷对于直链烷烃，我们可以将数字代表碳原子数目的前缀与“烷”结合来命名。
例如，六个碳原子的直链烷烃称为己烷。
对于环状烷烃，我们使用环状碳原子数目加上“环”作为前缀进行命名。
例如，六个碳原子形成一个环的烷烃称为环己烷。
三、物理性质烷烃通常是无色、无臭的液体或气体，很少有固体存在。
它们的密度较小，不溶于水，而与非极性溶剂如苯和四氯化碳等相溶。
烷烃易挥发，燃烧时释放出大量的热能。
由于烷烃的碳原子之间只有单键，所以它们的沸点和熔点较低。
四、应用烷烃在日常生活和工业生产中具有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 燃料：烷烃是石油和天然气中最主要的成分之一。
甲烷作为天然气的主要组成部分，在家庭中用作燃料，而较长的烷烃则广泛应用于汽车燃料。
2. 溶剂：由于烷烃的非极性特性，它们被广泛用作有机溶剂。
例如，戊烷和己烷常用于清洗和溶解脂肪类物质。
3. 原料：烷烃也是许多合成化学品的重要原料，如塑料、橡胶等。
通过对烷烃的化学变化，可以获得更复杂的有机化合物。
4. 生物医学：在医学领域，烷烃有时被用作麻醉剂和药物载体。
最新有机化学【烷烃】
“2°”表示）；连有三个碳原子的称为叔
碳原子或第三碳原子（用“3°”表示）；
连有四个碳原子的称为季碳原子或第四碳
原子（用“4°”表示）。与伯、仲、叔碳
原子相连的氢原子，分别称为伯、仲、叔
氢原子 。
______________________________ ____________________
2．烷基的名称：
烷基常用R－表示，其通式为CnH2n+1－
CH3－
CH3CH2－
CH3CH2CH2－
甲基
乙基
(正)丙基
CH3CHCH3 CH3CH2CH2CH2－ CH3CHCH2CH3
|
|
异丙基
(正)丁基
仲丁基
(CH3)2CHCH2－ (CH3)3C－ (CH3)3CCH2－
异丁基
叔丁基
新戊基
______________________________ ____________________
烷烃的通式与同系列:
烷烃的分子式都符合通式： CnH2n+2，两个烷烃分子式之间总是相差 一个或几个CH2。在组成上相差一个或 多个CH2，且结构和性质相似的一系列 化合物称为同系列。同系列中的各化合 物互称为同系物。同系列中，相邻的两 个分子式的差值CH2称为系差。
______________________________ ____________________
烷烃的定义:
开链烃亦称脂肪烃。如果其分子中的碳 原子之间都以单键（C－C）相连，其余的 价键都为氢原子所饱和，则称为烷烃，也称 为饱和烃或石蜡烃。
______________________________ ____________________
有机化学--第二章烷烃
重叠式构象 扭转张力大
重叠式和交叉式 构象之间的能量差 约为12.6 kJ·mol-1， 此能量差称为能垒。 其它构象的能量介 于此二者之间。
有机化学--第二章烷烃
2.3.4丁烷的构象
正丁烷可以看作是乙烷分子中每个碳原子上各有一 个氢原子被甲基取代的化合物，其构象更为复杂，我们 主要讨论沿C2和C3之间的σ键键轴旋转所形成的四种典型 构象：
仲氢 伯氢
叔氢 有机化学--第二章烷烃
2. 烷基 (alkyl group)
烷烃分子从形式上去掉一个氢原子后余下的基团称为烷
基，其通式为CnH2n+l，通常用R— 表示。最常见的烷基有：
烷基名称
烷基
中文名 英文名 缩写
烷基
中文名 英文名 缩写
CH3 CH3CH2
甲基 methyl 乙基 ethyl
Me-
仲丁基 sec-butyl s-Bu-
CH3CH2CHCH3
(s-butyl)
Et-
异丁基 isobutyl i-Bu
(C H 3 )2 C H 2 C H 2
C H 3C H 2C H 2 CH3CHCH3
正丙基 Propyl
Pr-
异丙基 isopropyl i-Pr-
(CH3)3C (C H 3)3C C H 2
6-tert-butyl-5-ethyl-2-methyldecane
有机化学--第二章烷烃
(4)如果烷烃比较复杂，在支链上还连有取代基时，可用带撇 的数字标明取代基在支链中的位次或把带有取代基的支链的 全名放在括号中。例如:
12
3
有机化学--第二章烷烃
2.3 烷烃的结构
碳原子基态时的 电子层结构为：
有机化学课件-第二章烷烃
第 二 章 烷 烃
1.烷烃的概念和分类
烷烃的分类：按照碳链骨架可分为链烷烃和环烷烃； 链状烷烃的结构通式：
H H C H H H
H C H H C H H H
H C H H C H H C H
H H
H
H
C
H
甲烷 CH4
• •
乙烷 C2H5
丙烷 C3H8
n
CnH2n+2
含有n个碳原子的直链烷烃
卤代反应的机理： 链引发： 自由基锁链反应
Cl
H
Cl
Cl
hv
2Cl
CH3
CH3
H
Cl
链增长：
CH3
Cl Cl H3C Cl
Cl
Cl
CH3
H3C
Cl
链终止：
CH3 Cl
CH3 Cl
CH3CH3 Cl2
练习题 2.14（1）
第 二 章 烷 烃
6.烷烃的化学性质
反应过程中能量的变化： 反应物 过渡态
第 二 章 烷 烃
6.烷烃的化学性质
热裂解反应 烷烃在隔绝空气和高温条件下反应，分子中碳碳键断裂，生 成小分子的烷烃，也可转变为烯烃和氢气等复杂混合物。
600℃
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3
H2C C CH3 H H2C CH2
CH3CH2CH2CH3
丁烷加热至600℃反应，得甲烷、乙烷、乙烯、丙烯等
第 二 章 烷 烃
6.烷烃的化学性质
烷基自由基的相对稳定性：
H3C H3C CH H3C CH2 H3C CH H3C C CH3 CH3
CH3
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500℃
1
2
CH3 CH2
3
4
5
6
CH CH CH2 CH3
CH3 CH2
CH3
3-甲基-4-乙基己烷
若有相同编号， 则小基团先编号
次序规则： 甲基<乙基<丙基<丁基<戊基<己基<异戊基< 异丁基<异丙基
3）书写命名
a．依次写出取代基的位次、名称、主链名称。
b． 按“次序规则”列出取代基 。
c．相同取代基合并表示。
溶剂； • 密度：比水小。
五、烷烃的化学性质
• 烷烃为非极性分子，C-C和C-H的σ键键能较高， 不易极化，故常温下烷烃不活泼。
• 因其稳定而应用：石油醚做溶剂、凡士林做润 滑剂和药膏，石蜡做药物基质。
1. 氧化反应
1）燃烧 ：激烈氧化 沼气 例： CH4+2O2 点燃 CO2+2H2O+890kJ.mol-1 沼气、天然气、液化气、汽油、柴油的燃烧均数 烷烃的燃烧
CH3(CH2)6CH3
正辛烷
CH3(CH2)10CH3
正十二烷
CH3 , CH3CH2
甲基
乙基
Methyl Ethyl
(Me)
(Et)
, CH3CH2CH2
丙基
Propyl (Pr)
CH3CHCH3
异丙基
Isopropyl (i-Pr)
丁基
仲丁基
叔丁基
2.系统命名法
1）选择分子中最长的碳链为主链，根据主链 所含碳原子数定为“某烷”，将支链作为取 代基。
1
2
3
4
5
6
CH3 CH2 CH CH CH2 CH3
CH3 CH2
CH3
取代基的名称
3-甲基-4-乙基己烷
取代基的位次
母体名称
1
2
3
4 5 CH2C6H2CH73
8
9
CH3 CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH2 CH3
CH CH3
CH3
5-丙基-4-异丙基壬烷
9 8 76 5 4
CH3 CH2 CH CH2 CH2 CH CH2 CH3
4，4－二甲基庚烷
4－异丙基庚烷
三、烷烃的结构
1.甲烷的立体构型
凯库勒模型 斯陶特模型 四个碳氢键长相等，键角相等（109.5°）
2. 甲烷的分子结构 • 碳原子的电子排布式：1S22S22P2 • 碳原子的电子排布图：1S 2S 2P
↑↓ ↑↓ ↑ ↑
2S上的2个电子已经配对，只有2P上两个 单电子，如何与4个氢原子结合？？
第二章 链烃
概念
烃：由碳、氢两种元素组成的有机化合物 链烃：分子中碳原子连接成链状的烃
烃的主要来源
天然气 甲烷（主要）、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷 石 油 各种烃的混合物：
汽油 C5-11，煤油C11-15， 柴油C15-18, 润滑油C16-20, 石蜡C18-30, 沥青C30-40
煤 芳香பைடு நூலகம்等
不在一条直线上。
CH2
CH3
CH3
丙烷
CH2
CH2
CH3
CH2
CH3
键线式：
戊烷
如：己烷
CH3
构造式：CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CHC3H3 C
H2 C CH3
CH3
简式：CH3CH2CH2CH2CH2CH3 (CH3)3CCH2CH3
C
碳干式：C-C-C-C-C-C
CCCC
C
键线式：
6个碳，4支链 6个碳，2支链
若几条等长时，选择支链较多的
2）从距支链较近一端开始，给主链碳原子编号。
2-甲基丁烷
C H3
4
3
2
1
C H3
CH 3
C 4
C
5
H
2
C
6
H3
5 C2H2 C H3
6 C1H 3
3+绿3+色4=编10号正确3+4+4=11
若主链连有2或2个以 上取代基时，主链序 号应使支链位次尽可 能低；
26
写出5个碳的烷烃的所有名称和结构式（请学生练习）
四、烷烃的物理性质
• 聚集状态：1-4个C的直链烷烃是气体；5-16个C的 直链烷烃是液体，17个以上的是固体；
• 沸点：直链烷烃沸点随分子量增加有规律的升高， 低级烷烃的沸点相差较大；
• 熔点：随分子量增加而增高； • 溶解度：不溶于水，易溶于非极性或弱极性有机
第一节 烷 烃
一、烷烃的定义、同系列和同分异构现象
1. 烷烃的定义、同系列
定义：由碳和氢两种元素组成的饱和链烃称为烷烃 通式：CnH2n+2
同系列：具有同一分子通式和相同结构特征的 一系列化合物
同系物: 同系列中的化合物互称同系物
同系差：相邻两同系物之间的组成差别。烷烃同 系物的系差为CH2
sp3杂化轨道的形成
跃迁
sp3杂化
2p 2s
2p 2s
sp3
每个sp3杂化轨道含1/4 s 成分和 3/4 p成分
sp3杂化轨道形状
• 甲烷分子中，4个氢原子与杂化轨道形成4个 等同的碳氢σ键。
• 由于4个碳氢σ键的组成和性质相同，所以甲 烷分子为正四面体。
3. 烷烃的分子结构
• 含多碳原子的烷烃，所有的碳原子都是sp3杂化； • C-C的键角均在109°左右，故长链烷烃的碳原子
1°CH3
1°CH3
二、烷烃的命名
1. 普通命名法 1）含10个或10个以下碳原子的直链烷烃，
用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、 癸表示碳原子数目，后加“烷”字
2）含10个以上碳原子的直连烷烃，用小写 中文数字表示碳原子数目 如正十二烷
3）对于含支链的烷烃，在“某烷”前加一 个汉字来区别 如:三甲基-戊烷
321
CH3
CHCH2CH3
CH3
3,7-二甲基-4-乙基壬烷
烷烃系统命名的口诀
（1）选主链（最长碳链），称某烷。 （2）编碳位（最小、最多定位），定支链。 （3）取代基，写在前，注位置，短线连。 （4）不同基，简到繁，相同基，合并算。
下列烷烃的系统命名中，哪些应予改正？
3－甲基戊烷
2，3－二甲基戊烷
2. 烷烃的同分异构现象
碳(氢)原子的类型
伯碳(1°)：只与1个其他碳原子直接相连, 一级碳原子 仲碳(2°)：只与2个其他碳原子直接相连, 二级碳原子 叔碳(3°)：与3个其他碳原子直接相连, 三级碳原子 季碳(4°)：与4个其他碳原子直接相连, 四级碳原子
1°CH3 C1°H3—C2°H2—C3°H—C2°H2—C4—°C1H°3
2）控制氧化
某些金属催化剂可将烷烃氧化成有价值的工 业产品，控制条件时，烷烃可部分氧化为烃的 含氧衍生物。
例：
RCH2CH2R’+2O2
石蜡
MnO2
107~110℃
RCOOH+R’COOH
工业上用此反应得到含12~18个C的高级脂肪酸 来代替天然油脂生产肥皂。
2. 裂化
• 烷烃在隔绝空气的条件下加强热，C-C或CH断裂生成较小的分子，这种反应称为热裂 化。