有机化学【烷烃】

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有机化学-烷烃

有机化学-烷烃

500℃
1
2
CH3 CH2
3
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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
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CH3 CH2 CH CH CH2 CH3

有机化学烷烃

有机化学烷烃

引言概述:有机化学是研究含碳化合物的学科,而烷烃是有机化合物的一类基本结构。

烷烃是由碳和氢组成的化合物,其分子中只含有单键,具有较高的化学稳定性。

本文将就有机化学烷烃进行详细介绍和解析。

正文内容:一、烷烃的基本概念和结构1.1烷烃的组成和化学式烷烃的组成是由碳和氢元素组成,化学式一般为CnH2n+2。

1.2烷烃的命名规则烷烃的命名采用系统命名法,根据碳原子数量以及碳原子之间的连接关系进行命名。

1.3烷烃的结构烷烃分子中的碳原子通过单键连接,在空间构型上呈现出直线型或者分支型。

二、烷烃的物理性质2.1烷烃的沸点和熔点烷烃的沸点和熔点与其分子量以及分子结构有关,一般来说,分子量大的烷烃具有较高的沸点和熔点。

2.2烷烃的密度烷烃的密度一般较小,随着碳原子数量的增加而增加,与分子的分子量相关。

2.3烷烃的溶解性烷烃是非极性物质,与极性溶剂的相溶性较差,但与非极性溶剂的相溶性较好。

三、烷烃的化学性质3.1烷烃的燃烧反应烷烃是可燃物质,与氧气反应水和二氧化碳,释放大量的能量。

3.2烷烃的卤代反应烷烃可以与卤素反应卤代烷烃,反应过程是由于碳卤键的形成。

3.3烷烃的氧化反应烷烃可以与氧气反应醇或醛,反应过程中碳原子与氧原子形成新的化学键。

四、烷烃的合成方法4.1烷烃的天然资源烷烃可以从天然气和石油中分离得到。

4.2烷烃的加氢反应烷烃可以通过加氢反应将烯烃或芳烃还原为烷烃。

4.3烷烃的烷基化反应烷烃可以通过烷基化反应以及其他的烷烃取代反应进行合成。

五、烷烃的应用领域5.1燃料领域烷烃是燃料的重要组成部分,主要用作石油燃料和天然气燃料。

5.2化学品领域烷烃可以作为溶剂、表面活性剂、塑料和合成橡胶的原料。

5.3药物领域烷烃与其他有机化合物结合形成药物,具有重要的药用价值。

总结:本文对有机化学烷烃的基本概念和结构、物理性质、化学性质、合成方法和应用领域进行了详细的介绍和解析。

烷烃作为有机化合物的基本结构之一,在石油工业、化工工业以及药物领域都具有广泛的应用。

有机化学—烷烃

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

有机化学 烷烃

有机化学 烷烃
7 6
3
5
2
4
3
2
1
C H
C H
C H C H
3
C H C H C H
2 2
C H C H
3
C H C H
3
C H
3
C H 3 2 , 3 , 5 - 三 甲 基 - 4 - 丙 基 庚 烷
六个碳的主链上有四个取代基
六个碳的主链上有两个取代基
主链选最长;侧链当作基;编号近侧链;基位注在前。 (6)若在主链的等距离两端同时遇到取代基且多 于两个时,则要比较第二个取代基的位次大小,依 次类推(使取代基位次之和最小)。 6 5 4 3 2 1 CH3 CH CH2 CH CH CH3
戊烷C6H14有3个构造异构体
• 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。
随着碳原子数的增加,异构体的数目增加很快
• • • • • •
己烷C6H14有5个构造异构体, 庚烷C7H16有9个构造异构体, 辛烷C8H18有18个构造异构体. C10H22有75个构造异构体. C13H28有802个构造异构体, C25H52有3679个构造异构体…
对简单烷基可以用普通命名法:烷变基
CH3
甲基 Methyl (Me)
CH3CH2
乙基 Ethyl (Et)
CH3CH2CH2
(正)丙基 Propyl (Pr)
CH3CHCH3
异丙基
Isopropyl (i-Pr)
CH3 CH3
CH3CH2CH2CH2— CH3CHCH2CH3 CH3CHCH2— CH3-C— CH3
3、系统命名原则 1)选主链(母体)和取代基
•选择主链 ——把构造式中连续的最长碳链作为母体

有机化学课件第二章烷烃

有机化学课件第二章烷烃
第6页/共76页
▪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?
第7页/共76页
(3)同系物
烷烃的通式 CnH2n+2, 直链烃的通式可写为: H-(-CH2-)n-H
同系物—在组成上相差一个或多个 CH2—同系列相邻的两个 分子式的差值 CH2 称为系差.
第8页/共76页
(4)烷烃中碳原子的分类:
在烃分子中仅与一个碳相连的碳原子叫做伯碳原子(或一级碳原子,用1°表 示)
与两个碳相连的碳原子叫做仲碳原子(或二级碳原子,用 2°表示)
与伯,仲,叔碳与原三子个 碳相相连连的的3H碳° 表原原示子子)叫,分做别叔 碳称原为子伯( 或,仲三,叔级 碳H原原子子, 用
烷烃的物理性质:
• 1、状态:在常温常压下,1至4个碳原子的直链烷烃是 气体,5至16个碳原子的是液体,17个以上的是固体。
• 2、熔沸点:随分子量的增大而升高,原因:⑴ 分子 大,接触面积大,范德华力大;⑵ 分子大,分子运动 所需能量大。
• A 烷烃的沸点 随C数增加的变化: • 1) 直链烷烃的沸点随着分子量(碳数)的增加而有规律
第35页/共76页
•乙烷的C- C 键
Stuart模型
乙烷分子中C-C键(C-H键用直线表示)
第36页/共76页
其他烷烃:据测定,除乙烷外,烷烃分子的碳链并不排布在 一条直线上,而是曲折地排布在空间。这是烷烃碳原子的四 面体结构所决定的。如丁烷的结构:
烷烃分子中各原子之间都以σ键相连接的,所以两个碳原子可以相 对旋转,形成了不同的空间排布。实际上,在室温下烷烃(液态 )的各种不同排布方式经常不断地互相转变着。
2P
2S

有机化学 烷烃

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】

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。
______________________________ ____________________

有机化学课件-第二章烷烃

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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例:
21
CH2CH3 | CH3CHCH2CHCH2CH3
3 4 5| CH2CH2CH3
6 78
3-甲基-5-乙基辛烷
系统命名法命名直链烷烃时,与习惯 命名法基本相同,但无须“正”字。
例:
CH3CH2CH2CH2CH3
戊烷——系统命名
正戊烷——习惯命名
系统命名的基本原则:(支链烷烃)
(A)从烷烃的构造式中选取最长的连 续碳链作为主链,支链作为取代基。当 含有不止一个相等的最长碳链可供选择 时,一般选取包含支链最多的最长碳链 作为主链。根据主链所含碳原子数称为 “某”烷。
含有四个或四个以上碳原子的烷烃 不止一种构造。例如:
CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CCHH3-CH3
正丁烷
异丁烷
(沸点:-0.5℃) (沸点:-11.7℃)
构造异构、碳架异构: 正丁烷和异丁烷属于同分异构体。正丁
烷和异丁烷这种同分异构体,是由于分子内 原子间互相连接的顺序不同造成的(即不同 构造(constitution)引起的),称为构造异构 体(constitutional isomers) 。
例:
11 10 9
CH3 CH CH2 CH3
CH3
8
CH
C7
654
CH2CH2CH2
CH3 CH3
3
21
CH CH CH3
CH3 CH3
• 2,3,7,7,8,10-六甲基十一烷
• (而不是 2,4,5,5,9,10-六甲基十一烷)
8 CH3
2,3,5-三甲基-4-丙基辛烷
(B)将主链上的碳原子从靠近支链的一端 开始依次用阿拉伯数字编号;当主链编号 的有几种可能时,应选定支链具有“最低 系列”的编号。“最低系列”是指碳链以 不同方向编号时,若有不止一种可能的系 列,则需顺次逐项比较各系列的不同位次, 最先遇到的位次最小者定为最低系列。
二、烷烃的命名
1.碳原子与氢原子的类型:
1° 1°
H 1|°
H 2|°
CH3 CH3 3°| 4°|
2°1°
H C C C C CH2CH3
|| ||
HH
H CH3

伯、仲、叔碳原子的定义:
连有一个碳原子的称为伯碳原子或第
一碳原子(用“1°”表示);连有两个碳 原子的称为仲碳原子或第二碳原子(用 “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 。
例:
1
CH3CH2CH2_ CH_CH2CH3 CH_CH3
CH3
CH3CH2CH2_ CH2_CH2CH3
CH CH3 CH3
正确的选择是2,不是1。
问:下列化合物应选择哪条主链?
123 4
5
876 5
4
CH3CH2CH2CH CH
CH3 6 CH2
7 CH2
6
78
3
21
CH CHCH3
CH3 CH3
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
3.烷烃的命名:
例: CH3CH2CH2CH2CH2CH3 (正己烷)
CH3CHCH2CH2CH3 CH3
CH3 CH3—C—CH2 CH3
CH3
(异己烷) (新己烷)
(2)系统命名法:
我国现在使用的有机化合物系统命 名法是参考国际纯粹和应用化学联合会
(International Union of Pure and Applied Chemistry 简称IUPAC)制定的 命名原则,并结合我国的文字特点于1960 年制定,1980年由中国化学会加以增减修 订的《有机化学命名原则》。
(1)普通命名法: 例: CH3CH2CH2CH2CH3 (正戊烷)
CH3 CHC H2CH3
CH3
(异戊烷)
CH3 CH3 C CH2 H
CH3
(新戊烷)
普通命名法基本原则:
普通命名法亦称习惯命名法。碳原子数在
十以内,分别用甲、乙、丙、丁、戊、己、 庚、辛、壬、癸表示碳原子的数目,十个碳 原子以上则以十一、十二……数目字表示。 以“正”、“异”、“新”等前缀区别不同 的构造异构体。“正”代表直链烷烃;“异” 指仅在一末端具有(CH3)2CH-构造而无其它 支链的烷烃;“新”专指具有(CH3)3C-构造 的含五、六个碳原子的烷烃。
不饱和烃 炔烃 如 CH≡CH

二烯烃 如 CH2=CH-CH=CH2
闭链烃 (环 烃)
脂环烃 如 芳(香)烃 如
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。
一、烷烃的通式、 同系列和构造异构
烷烃的分子式和构造简式:
构造异构:因分子中原子的连结次序不同或 者键合性质不同而引起的异。
正丁烷和异丁烷的这种构造异构是由于 碳骨架不同引起的,故又称碳架异构。烷烃 的构造异构均属于碳架异构。
例如,C7H16有9个构造异构体,C8H18 有18个构造异构体。
问题: C6H14有多少个构造异构体? 写出其结构简式和键线式。
名称 分子式 构造式的简写式
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷
CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3
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。
第二章 烷 烃 (alkane)
烃(hydrocarbon)的定义:
分子中只含有碳(carbon)和氢 (hydrogen)两种元素的有机化合物叫做 碳氢化合物,简称烃。
其它有机化合物可以看作是烃的衍 生物,所以烃是有机化合物的“母体”。
开链烃 (脂肪烃)
饱和烃(烷烃) 如 CH3-CH3 烯烃 如 CH2=CH2
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