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1、烷烴應化概要烴的分類2021/7/301烷烴1.1同系列和構(gòu)造異構(gòu)通式:CnH2n+2同系物:具有相同的結(jié)構(gòu)特征,組成上彼此相差一個CH2的化合物。甲烷CH4、乙烷CH3CH3、丙烷CH3CH2CH3丁烷2021/7/301.2構(gòu)造異構(gòu)分子構(gòu)造:分子中原子間的連接順序和方式。表示分子構(gòu)造的化學式叫做構(gòu)造式。異構(gòu)現(xiàn)象:分子式相同而化合物不同的現(xiàn)象。這些不同的化合物稱為同分異構(gòu)體。由分子構(gòu)造不同產(chǎn)生的異構(gòu),稱為構(gòu)造異構(gòu)。2021/7/301.3碳原子和氫原子的分類2021/7/302命名甲乙丙丁戊meth-eth-
2、prop-but-pent-甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷methaneethanepropanebutanepentane甲基乙基丙基丁基戊基methylethylpropylbutylpentyl2.1烴基:從烴分子中去掉一個氫原子后所剩下的基團。2021/7/30丙烷(正)丙基異丙基異丁基叔丁基(正)丁基仲丁基2021/7/30叔戊基新戊基亞甲基亞乙基次甲基次乙基2021/7/30例題:寫出來自C5H12的8種烷基結(jié)構(gòu)2021/7/302.2命名正己烷異己烷新己烷無法命名2.2.1普通命名法2021/7/302.2
3、.2系統(tǒng)命名法(1)選主鏈(2)編號(3)命名2,6-二甲基-3-乙基庚烷2021/7/302,2,4,4-四甲基戊烷2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷2021/7/302-甲基-5,5-二(1,1-二甲基丙基)癸烷2021/7/30主碳鏈的選擇——當有兩個以上的等長碳鏈可供選擇時,其選擇順序為:(1)選擇支鏈多的碳鏈為主碳鏈。(2)選擇支鏈位號較小的為主碳鏈。2021/7/30(3)兩個等長碳鏈上的支鏈數(shù)目、位次均相同,選擇支鏈碳原子多的為主碳鏈。2021/7/30(4)選擇側(cè)分支少的鏈為主碳鏈。5-丙基-6-
4、(1-異丙基戊基)十二烷2021/7/303結(jié)構(gòu)E=s/4+3p/4夾角:109.502021/7/30乙烷的形成2021/7/30乙烷的結(jié)構(gòu)2021/7/304構(gòu)象構(gòu)象:由于單鍵鍵軸的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生分子的原子或原子團的不同空間排列。構(gòu)象異構(gòu):由于單鍵鍵軸的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的各種不同異構(gòu)體的現(xiàn)象。特點:C-C鍵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生;數(shù)目無數(shù);異構(gòu)體不能分離2021/7/304.1乙烷的構(gòu)象重疊式交叉式2021/7/304.1乙烷的構(gòu)象2021/7/304.2正丁烷的構(gòu)象2021/7/30戊烷2021/7/305物理性質(zhì)物性包括:物態(tài)
5、,熔點,沸點,密度,溶解性,折光率沸點:影響因素:分子量,支鏈甲烷(-1620C)乙烷(-88.50C)丙烷(-420C)正戊烷(360C)異戊烷(280C)新戊烷(9.50C)2021/7/30(3)支鏈數(shù)相同:對稱性↑,b.p↑;沸點高低的判斷方法(1)數(shù)碳原子數(shù)目——數(shù)目↑,b.p↑;(2)碳原子數(shù)目相同——支鏈↑,b.p↓;2021/7/305物理性質(zhì)正戊烷(-129.70C)異戊烷(-1600C)新戊烷(-170C)密度:分子量,體積溶解性:烷烴為非極性分子,溶于極性小的有機溶劑,不溶于極性溶劑。熔點
6、:影響因素:分子量,對稱性分子量越大,熔點越高。對稱性越好,熔點越高。2021/7/306化學性質(zhì)烷烴反應一覽表2021/7/306化學性質(zhì)2021/7/306化學性質(zhì)三、裂解與異構(gòu)化1.裂解:烷烴無空氣下的熱分解二、氧化反應:2.異構(gòu)化:一個異構(gòu)體轉(zhuǎn)化為另一個異構(gòu)體。2021/7/306化學性質(zhì)在乙酸鈷為催化劑,150~225oC,5MPa時:6.1氧化與燃燒(意義在于熱量的利用)氧化還原的概念:在有機化合物中加氧去氫是氧化,加氫去氧是還原。副產(chǎn)物較多,如:甲酸、丙酸等2021/7/306.1氧化與燃燒燃燒熱
7、:1mol烷烴完全燃燒所放出的熱量同碳的烷烴中,帶支鏈的烷烴比直鏈烷烴的燃燒熱小,說明支鏈烷烴內(nèi)能低。2021/7/306.2熱裂反應定義:烷烴在高溫下的分解。C-C斷裂得到小分子烷烴和烯烴C-H斷裂脫去氫得到烯烴2021/7/306.3甲烷的鹵代反應6.3.1鹵代反應:在高溫或光照下,烷烴與氯發(fā)生反應??刂品磻镏?,可以控制主要產(chǎn)物!2021/7/30(四)甲烷鹵代的反應機理鏈引發(fā):鏈傳遞:1)自由基連鎖反應2021/7/30(四)甲烷鹵代的反應機理鏈終止:自由基反應抑制劑:能使自由基反應減慢或停止的物質(zhì)。
8、引發(fā)劑:反應中加入易產(chǎn)生自由基的試劑,可導致自由基反應的發(fā)生的物質(zhì)。2021/7/302)甲基自由基的結(jié)構(gòu)2021/7/30(五)甲烷鹵代過程中的能量變化1、反應熱CH3-H+Cl-Cl→CH3-Cl+H-Cl439.3242.7355.6431.8△H=(439.3+242.7)-(355.6+431.8)=-105.4kJ·mol-12021/7/302、活化能2021/7/302