第二章烷烃2第三章烯烃知识分享.ppt

因键轴旋转产生的异构称为构象异构，这种异构体称为构象异构体 其特点是组成分子的原子或原子团相互连接的顺序相同（即分子构造相同），仅其空间排列不同，属于立体异构有机化合物的结构构造 立体状态 构象 构型 1 1、乙烷的构象、乙烷的构象CH3 CH3NewmanNewman（纽曼）投影式（纽曼）投影式交叉式重叠式优势构象优势构象锯架式交叉式重叠式2、正丁烷的构象CH3 CH2 CH2CH3C2 、C3上各连了一个甲基 主要讨论以C2 C3 为轴旋转的情况在室温时可通过单键旋转而相互转换，故乙烷、丁烷等实际上是构象异构体的混合物2.构象对物质的物理性质和化学性质有影响，特别是对生物大分子和药物分子的活性有影响1. 构象异构体之间一般能量相差不大，五、烷烃的性质五、烷烃的性质（一） 物理性质1、物态常温下：C1 C4 的正烷烃是无色气体C5 C16 的正烷烃是无色液体C17 以上的正烷烃是无色固体2、沸点( b p )正烷烃的沸点随分子量的增加而表现出规律性的升高 在异构体之间，一般直链异构体的沸点最高，支链越多，沸点越低3、熔点 ( m p )一般随C原子数增加而升高，偶数C的烷烃升的多， 因其对称性好，晶格排列比较紧密，使链间作用力增大。

二）（二） 化学性质化学性质1、稳定性：不与强氧化剂（如KMnO4 ),强还原剂，强酸，强碱等反应2、卤代反应： 有机化合物中某原子或原子团被另一种原子或原子团取代的化学反应叫取代反应(Substitution reaction)例如：光照光照 气 液 液 液卤代一般指氯代和溴代，氟代难以控制，碘代难以发生卤代反应机理卤代反应机理自由基取代反应是链锁反应，分三个阶段：链引发：链引发： Cl:Cl hCl Cl+链增长：链增长： CH4 +Cl CH3 + HClCH3 +Cl2CH3Cl+Cl CH3Cl+Cl CH2Cl+ HCl CH2Cl+ Cl2CH2Cl2+Cl CH2Cl2+Cl CHCl2+ HCl CHCl2+ Cl2CHCl3+Cl CHCl3+Cl CCl3+ HCl CCl3+ Cl2CCl4+Cl 链终止：链终止： 2Cl Cl2CH3 CH3 CH3CH3CH3 +Cl CH3Cl+直到自由基相互结合，使自由基消失直到自由基相互结合，使自由基消失，反应停止反应停止3 3、自由基的稳定性、自由基的稳定性从解离能DC-H 分析：R3CH R2CHH RCH2H CH3 H380 393410435( kjmol-1)解离能越高越不易形成自由基。

故得出结论，烷烃自由基的稳定性次序为：R3C R2CH RCH 2CH3 即： 321CH3 生物自由基生物自由基外源性自由基：由物理或化学等因素产生内源性自由基：由体内的酶促反应和非酶促 反应产生如由活性氧 O2-（超氧阴离子自由基）， OH，1O2（单线态氧）H2O2 衍生出的RO ，ROO （有机过氧化物自由基）生物体内的许多反应都与氧有关 在生理状况下，机体内自由基的产生和清除处于动态平衡状态但过量的自由基对细胞的损伤很严重，可使蛋白质变性，酶失活，从而引起多种疾病，并可诱发癌症和导致衰老，故必需清除体内多余的自由基VE ，VC ，VA 等具有较好的抗自由基作用超氧化物歧化酶SOD， 能清除 O2- 2 - 2 环 烷 烃（cycloalkane）又称饱和脂环烃，由C、H两种元素组成，成环原子均是C，性质似链烃一、分类和命名一、分类和命名（一）单环脂烃 如：甲基环戊烷环己烷 1甲基 4异丙基 （二） 桥环和螺环（多环脂烃）两个环共用2个或2个以上C原子是桥环，共用1个C原子是螺环环丙基环己烷1 4 - 甲基 - 3 - 环丁基庚烷 如：12345678二环辛烷12 3 4 5 6 7 8 9 10 11二环2，6二甲基3乙基十一烷4. 2. 0 5. 3. 1 桥环命名：由桥头开始，依次从长桥编至到短桥，把桥中(不包括桥头)的C数写在 中。

= =12467124671，7，7三甲基二环 2 2 1庚烷螺环命名：由螺原子旁边的C原子开始，先编小环至大环，每环C原子数写在 中如：12345678螺3. 4 辛烷123456789102甲基螺4. 5 癸烷 123456710螺4. 5 1，6癸二烯二、环烷烃的性质二、环烷烃的性质（一） 不与强酸、强碱、强氧化剂（KMnO4） 等试剂反应（与烯烃、炔烃区别开）（二） 自由基取代反应+Br2Br+HBr300C（三） 开环加成反应：小环（3-4个碳）易，中环、大环不易发生，可用于鉴别(Br2/CCl4)如：CH3CH2CH3 H2/ Ni, 80CBrCH2CH2CH2BrBr2HBrCH3CH2CH2 Br HBr* 在含H最多和最少的两个C之间断开，卤原子加在含H较少的C原子上 环丁烷常温下不与卤素或氢卤酸反应，加热才发生反应四） 环烷烃稳定性大小的比较从CH2燃烧热值比较，可得出结论：稳定性次序为： =中环（711个C） 小环（34个C） =大环（12C以上）*最不稳定的是三元环，其次为四元环 最稳定的是六元环及大环三、环烷烃的结构 （一） 拜尔（A. von Baeyer）张力学说 论点建立在C原子成环时都处在同一平面，即具有平面分子结构，并假设成环后键角为10928的环稳定，且易形成。

偏转角：+2444 +944 +044-516偏转角越大，角张力越大角张力越大越不稳定，故环丙烷比环丁烷易开环，而环戊烷和环己烷角张力较小，所以不易开环拜尔张力学说有缺陷吗？拜尔张力学说有缺陷吗？不能解释大环的稳定性不能从化学键本质上解释环烷烃的稳定性从燃烧热看出，6元环或以上大环是“无张力环” 成环原子均 sp3 杂化不共平面 （只有是平面型）（二） 现代环烷烃的结构理论（用 X 射线衍射已证明）即：五元以上的环，成环C原子不在同一平面上，从而基本能保持10928的键角，几乎没有张力，故稳定三） 环烷烃的立体异构现象1、顺反异构由于成环后，阻碍CC键的自由旋转，取代基可排布在环的同侧或异侧，因而产生顺反异构现象，属于构型异构例如：顺1，2二甲基环丙烷反1，2二甲基环丙烷12345顺2，4二甲基 二环 1. 1. 1戊烷 2、环己烷的构象异构 椅式和船式构象251pm183pm 透视式 （要求会画） *常温下99.9%环己烷分子以椅式构象存在 *分子的热运动可使两种构象互变，不能拆 分出纯净的某一种构象构象异构不能拆分椅式构象中的平伏键(e键)和直立键(a键)： a键e键通过船式互变 取代环己烷的稳定性比较 A 多以椅式存在B 单取代环己烷以 e 取代的构象式最稳定C 多取代环己烷以e 取代最多的构象式最稳定 D 环上有不同取代基时，一般大基团或体 积大的取代基在e 键上最稳定。

例题 比较下列构象式的稳定性： e e 取代e 小a大e 大a小a a 取代 稳定性次序：e e e 大a小 e 小a大a a 优势构象 第 四 章 烯 烃主要内容第一节结构和同分异构第一节结构和同分异构第二节命名和物理性质第二节命名和物理性质第三节化学反应第三节化学反应烯烃（alkene） 通式：CnH2n一、乙烯的结构一、乙烯的结构结构式第一节结构和同分异构第一节结构和同分异构 实验证明键长：CC 0.154，C=C 0.134nm键能：C=C双键的键能小于CC单键键能的两倍说明了C=C双键不是两个CC 键的加和C 原子 sp2 杂化 键不能旋转，可极化性大二、烯烃的同分异构二、烯烃的同分异构（一）构造异构CH2=CHCH2CH3CH3CH=CHCH3CH3C=CH2CH3位置异构 碳链异构（二）顺反异构（cistrans isomerism ) 由于 键不能自由旋转，在C=C两端的不同基团就会有不同的空间排列方式，产生的立体异构体称为顺反异构体产生顺反异构体的原因和条件：原因：分子中存在着阻碍自由旋转的因素（ 键、环状结构）条件：每个双键碳都连有不同的原子或原子团试判断下列化合物有无顺反异构： 有有有无作业：作业：p50p501. (5-10) 3. (1,6-9) 4.（3） 6.补充习题：补充习题：1. 1. 分别用纽曼投影式和锯架式画出分别用纽曼投影式和锯架式画出1-1-氯丙烷氯丙烷的优势构象。

的优势构象2. 2. 画出画出2 2，3-3-二溴丁烷四种典型构象的纽曼二溴丁烷四种典型构象的纽曼投影式，并指出优势构象投影式，并指出优势构象。