文档介绍：第二章烷烃和环烷烃
一、烷烃的结构
二、烷烃的构造异构和命名
1、普通命名法 2、系统命名法
三、烷烃的构象异构
四、烷烃的物理性质
五、烷烃的化学性质——卤代反应
第一节烷烃
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
煤芳香烃等
饱和烃——烷烃
不饱和烃——烯烃、炔烃
脂环烃(环烷烃、环烯烃、环炔烃)
第二章烷烃和环烷烃
烃:只由碳和氢两种元素组成的化合物(hydrocarbons).
脂肪烃
芳香烃
链烃
苯型芳香烃
非苯型芳烃
一、烷烃的结构 1. sp3杂化
碳原子外层电子排布为1s22s22px12py1,有2个未成对电子,应该是二价的,但碳原子实际上是四价的.
由于2S轨道的能量与2p较接近,。
第一节烷烃
x
y
z
处于激发态的碳原子可以与4个H结合形成CH4。但这样形成的甲烷分子的空间结构会是怎样?
x
y
z
事实上,甲烷分子具有正四面体的空间结构:
甲烷的比例模型
甲烷的棍球模型
甲烷的形成与结构
正四面体结构
头碰头重叠形成s键
乙烷分子的形成
头碰头重叠形成C-Cσ键
s键: 旋转不影响轨道重叠程度,即s键可沿键轴“自由”转动;重叠程度大,稳定性高;键的极化度小。
σ键和π键的主要特点
σ键
π键
可以单独存在,存在于任何共价键中
不能单独存在,只能与σ键共存
成键轨道沿键轴“头碰头”重叠,重叠程度较大,键能较大,键较稳定
成键轨道“肩并肩”平行重叠,重叠程度较小,键能较小,键不稳定。
电子云呈柱状,对键轴呈圆柱形对称。电子云受核的约束大,键的极化度小
电子云分布在平面的上下方, 受核的约束小,键的极化度大
成键的两个碳原子可以沿着键轴“自由”旋转
成键的两个碳原子不能沿着键轴自由旋转
H2n+2
同系列(homologous series):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(homolog):同系列中的化合物互称为同系物
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
同系物具有相似的化学性质,但反应速率往往有较大的差异;物理性质一般随碳原子数的增加而呈现规律性变化。同系列中的第一个化合物往往具有明显的特性。
将饱和碳原子分为伯、仲、叔、季四种类型
CH3 CH3
CH3 ——