有机化学第二章-链烃

1
CH3
3
4
5
6
7
8
② 编号——（1）从靠近支链的一端开始，编号时应尽可能使 取代基具有最低编号。 （如上例）
（2）当几种可能的编号方向时，应当选定使取代基具有 “最低系列”的那种编号（即顺次逐项比较各系列的不同位 次，最先遇到位次最小者定为最低系列）。 CH3
CH3-CH—CH-CH2-CH2-C-CH3 1 2 3 4 5 6 7 CH3 CH3 CH3
1. 烷基
烷烃分子中去掉一个氢原子后，剩下的原子团叫烷基。 烷基是一价基，通式为CnH2n+1，常用R-代表烷基。 烷基的名称由相应的烷烃而得。
例如： CH4 CH3CH3
-H
-CH3 -CH2CH3 -CH2CH2CH3
甲基 乙基 丙基 异丙基
-H
链端碳-H
CH3CH2CH3
中间碳-H
CH3-CH-CH3
5. 水溶性
烷烃几乎不溶于水，但易溶于有机溶剂。
结构相似或极性大小相近的化合物可以彼此互溶，这 就是“相似相溶”的溶解规律。
1. 物理状态
C1~C4——（表2-3）
2. 沸点（b.P.）
① 直链烷烃，碳数 则沸点 。 ② 同数碳烷烃，直链比支链沸点高。
3、熔点（m.P.）
① 碳数 ，则熔点 。 ② 偶数碳链比奇数碳链稍高。 ③ 同数碳异构体：新 ＞ 正 ＞ 异。 一般含碳原子数 相同的烷烃的熔点是 随着分子的对称才增 加而升高的，分子越 对称，它们在晶格中 排列越紧密，分子之 间的范德华作用力也 越强，故熔点越高。
常见的烷基名称
构造式 名称
缩写 符号
构造式
名称
缩写 符号
-CH3
-CH2CH3 -CH2CH2CH3 CH3-CH-CH3 -CH2(CH2)2 CH3
甲基
乙基 正丙基 异丙基
Me
Et n-Pr
CH3 -C-CH3 CH3
叔丁基
t-Bu
i-Pr
正丁基 n-Bu 异丁基
-CH2-CH-CH3 CH3
1 2 3 4 5 6 7
3-甲基-5-乙基庚烷
（4）有多种等长的最长碳链可供选择时，应选择取代基最
多的碳链为主链。 CH3-CH2-CH—CH-CH2-CH3 3 4 CH3— —CH3 2 CH CH 5
1 CH3
CH 6 3
2, 5-二甲基-3,4-二乙基己烷 CH3
CH3CH2CH2-CH—CH-CH-CH3 5 CHCH3 CH3 6 CH 2 7 CH 3
CH3 CH3-C-CH3 CH3 新戊烷 mP：-17℃
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 正戊烷 -130 ℃
对称性逐渐增高 熔点逐渐增大
CH3-CH-CH2-CH3 CH3 异戊烷 -160 ℃
4. 相对密度（D）
碳数 ，则相对密度 ，最后近于0.78 相对密度与分子引力有关，分子间引力增大，分子间 的距离相应减少，故相对密度就增大。
第二章
链烃
在组成上仅含有碳与氢两元素的化合物叫碳氢化合物 也称为烃。
根据烃分子中碳原子间连接方式可分为： 饱和烃：烷烃 链烃 （脂肪烃） 烯烃 炔烃 环烃 脂环烃 芳香烃
烃
不饱和烃：
烷烃是指分子中碳原子之间以单键相连，碳原子的其 余价键均与氢原子相连的化合物。
§2-1 烷烃
一、同系列
H H H H HH H H H H H–C–H H–C–C–H H–C–C–C–H H–C–C–C–C–H H H H H HH H H H H 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 在烷烃的一系列化合物中，其分子组成中所含的碳原 子和氢原子在数量上存在着一定的关系，即每增加一个C 原子，就相应地增加二个H 原子。 H 可用一个式子代表： H ( C ) H 烷烃通式：CnH2n+2 n H 这些结构上相似而组成上相邻的两个烷烃的组成都是相差 CH2。CH2 叫做同系列差。
CH2 CH3
CH3 CH3 CH2 CH CH3 CH2 C CH3
CH3CHCH2CCH2CH3
CH3 CH3
3,3,5-三甲基庚烷
2，4-二甲基-4-乙基已烷
2.指出下列两化合物的命名不正确的地方并重新命名 2，4-二甲基-6-乙基庚烷 4-乙基-5,5-二甲基戊烷
4、烷烃的物理性质
烷烃是无色物质，具有一定的气味。直链烷烃的物理性 质，例如熔点、沸点、相对密度等，随着分子中碳原子数 （或相对分子质量）的增大，而呈规律性的变化。
3. 再写出比 ① 式少两个碳原子的直链式： C C C-C-C-C C-C-C-C C-C-C-C C-C-C-C C-C-C-C C C C CC C C C ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
C-C-C-C C C ⑩
分子式是在其碳干上配上相应的H 原子。 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 CH3-CH-CH2-CH2-CH3 CH3 CH3-CH-CH-CH3 CH3-CH2-CH-CH2-CH3 CH3 CH3CH3 CH3 CH3-C-CH2-CH3 CH3
取代基位置 取代基名称 位置与名称用短线连接
步 骤
① 选取主链——选择最长的碳链为主链。支链当作取代基。
如：
6 5 4 3 CH3-CH2-CH2-CH-CH3 2 2 1
CH2-CH3
1 2
CH2CH3 CH3-CHCH2CH-CH2CH3 3 4 5 CH2CH2CH3
6 7 8
CH3CH2CHCH2CH-CH2CH2CH3 CH2CH3

“天干”——甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。
例如，CH4甲烷，C2H6乙烷，C3H8丙烷，„„ ，C10H22癸烷； 含有11个碳原子以上的烷烃用汉语数字命 名 例如，C12H26十二烷，C18H38十八烷等。

②含侧链烷烃的命名 从丁烷开始的烷 烃有同分异构体，用正、异和新的词头 区别其不同的异构体。 “正”表示直链烷烃，
b: 小基团在前，大基团在后（次序规则）；
c:相同基团合并，以汉字二、三、四等标明数目。
注意： (1).数字与汉字间用“—‖隔开，数字间用“，”分开
(2). ―某基”和“某烷”之间不能用“—‖隔开;
(3).汉字二、三、四等不能用阿拉伯数字2,3,4等替换
课堂习题：1.对下列烷烃进行命名
CH2 CH3
具有同一个通式，结构相似，组成上相差一个CH2或 其整数倍的一系列化合物叫做同系列。同系列中的各化 合物互为同系物。 同系物具有相似的化学性质，其物理性质（例如沸 点、熔点、相对密度、溶解度等）一般是随着相对分子 质量的改变而呈现规律性的变化。
二、烷烃的结构
（一）碳原子均为sp3 杂化 （二）各原子之间都以单键（σ ）相连，空间构型 为四面体，键角接近109.5°
1° CH
3
3°
1°
与伯、仲、叔碳原子相连的氢原子分别称为伯、仲、叔氢原子。 不同类型的氢原子在同一反应中的反应性能是有一定差别。
练习1：指出下列分子中各碳原子的类型（ 伯、仲、叔、季）？
1° CH 3
3°
3°
2° 2° 1°
CH2CH2CH3 CH3
1° 2°
1°
CH
1°
3° CH CH CHCH 2CH3
化合物的结构式不仅能代表化合物分子的组成，而且能反 映出分子中的成键顺序。因此，常用结构式来表示有机化合物。
如：
CH3 CH3-C-CH2-CH3 CH3
构造式
结构简式
CH3C(CH3)2CH2CH3
或 (CH3)3CCH2CH3
三、伯、仲、叔和季碳原子
碳链中的碳原子按照它们所连结的碳原子数目可分为四类：
σ键的特点：沿键轴方向头对头重叠；两个成键原子 可绕键轴“自由”旋转。
（三）、烷烃的分子模型
H H—C—H H
H H C H H
（透视式）
甲烷的立体构造式
甲烷的正四面体构型
甲烷凯库勒模型
甲烷斯特模型
σ键
乙烷的结构
实验证明，气态或液态的含多个碳原子的烷烃，由于σ键 的自由旋转，能形成多种曲折形式。 如正戊烷的碳链可以有几种代表形式：
从右到左：2，2，5，6 从左到右：2，3，6，6 CH3CHCH2CH2CH2CH2CH—CHCH2CH3 CH3 CH3 CH3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
7
6
5
4
3
2
1
2, 7, 8-三甲基癸烷（不叫3,4,9-三甲基癸烷）
（3）两端一样长时，从小取代基一端开始编号。 CH3CH2CHCH2CHCH2CH3 CH3 CH2CH3
4 3 2 1
2, 3, 5-三甲基-4-丙基庚烷
不是2, 3-二甲基-4-仲丁基庚烷
③ “先小后大，同基合并” ——有不同取代基时，把小取代基名称写在 前面，大取代基写在后面。相同取代基 合并起来，取代基数目用二、三、…… 等表示。
烃基大小的次序（按“对映异构中的次序规则”决定）: 甲基＜乙基＜丙基＜丁基＜戊基＜己基＜异戊基＜异丁基＜异丙基 （如前例）
一个已知分子式的烷烃究竟有多少个异构体？
利用逐步缩短碳链的方法，推导出异构体的数目及其构造式。
基本步骤：（以己烷C6H14为例）
基本步骤：（以己烷C6H14为例） 1. 写出己烷的最长直链式： C-C-C-C-C-C ①
2. 写出比 ① 式少一个碳原子的直链式： C-C-C-C-C C ② C-C-C-C-C C ③ C-C-C-C-C C ④
CH3-CH—C-CH2-CH2-CH3 CH3 CH3
2, 3-二甲基-3-乙基己烷
1
2
3
CH2CH3