《烷烃与环烷烃》PPT课件.ppt
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1、1,第二章 烷烃和环烷烃,五、烷烃的化学性质,第一节 烷 烃,一、烷烃的结构,二、异构和命名,三、构象异构,四、烷烃的物理性质,一、脂环烃分类和命名,第二节 环烷烃,二、结构和稳定性,四、环己烷的构象异构,三、环烷烃的性质,2,烃:只由碳和氢两种元素组成的化合物(hydrocarbons).,第二章 烷烃和环烷烃,3,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,烃的主要来源,第二章 烷烃和环烷烃,煤 芳香烃等,4,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(一、结构),
2、基态:,第一节 烷 烃,一、烷烃的结构,(一)sp3杂化,由于2s轨道的能量与 2p 较接近,2s 上的1个电子可以激发到 2pz 空轨道上,5,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(一、结构),sp3杂化,1s22(sp3)12(sp3)12(sp3)12(sp3)1 杂化轨道电子排布,四面体结构,轨道间夹角为 109.5o.,碳原子并不直接以激发态的原子轨道参与形成共价键,而是先杂化,再成键。形成烷烃时,采取 sp3 杂化。,6,头碰头重叠形成CH键,动画模拟:sp3 杂化与甲烷的结构,109.5o,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(一、结构),7,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(一、
3、结构),头碰头重叠形成 CC键,键:旋转不影响轨道重叠程度,即键可沿键轴“自由”转动;重叠程度大,稳定性高;键的极化度小.,乙烷(CH3CH3),8,(二)碳原子的类型,伯碳(1):只与1个其他碳原子直接相连,一级碳原子,1,1,1,1,1,2,2,3,4,仲碳(2):只与2个其他碳原子直接相连,二级碳原子,叔碳(3):与3个其他碳原子直接相连,三级碳原子,季碳(4):与4个其他碳原子直接相连,四级碳原子,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(一、结构),9,伯氢(1H):伯碳上的H仲氢(2H):仲碳上的H叔氢(3H):叔碳上的H,不同类型的氢反应活性不一样,1,1,1,1,1,2,2,3,第二
4、章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(一、结构),10,二、烷烃的构造异构和命名,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(二、异构,命名),构 造:分子中原子间相互连列的次序和方式。,构造异构(同分异构):分子式相同,分子中原子间相互连接的次序和方式不同而形成不同化合物的现象。,碳链异构是构造异构的一种。如戊烷有3种碳链异构体:,正戊烷 异戊烷 新戊烷,11,(一)普通命名法(习惯命名法),适用于简单的链烃。,1.按分子中碳原子总数叫“某烷”。10C 用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 表示,10C 用十一、十二 等中文数字表示。,戊烷,戊烷,戊烷,正,异,新,2.用“正”、“异”、“新”等字区别
5、同分异构体。“n-”“iso-”“neo-”,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(二、异构,命名),12,烃分子中去掉一个氢原子后剩下的原子团叫做烃基。脂肪烃基:脂肪烃去掉1个H所剩下的部分。“R-”烷基:烷烃分子中去掉一个氢原子后剩下的部分。,烃基及其命名,烃基的名称由相应的烃名确定。当烃分子中含有不同类型的氢时,会出现不同的烃基。,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(二、异构,命名),13,Methyl(Me),Ethyl(Et),Propyl(Pr),Isopropyl(i-Pr),甲基 乙基丙基,异丙基,丁基 仲丁基 异丁基 叔丁基,Isobutyl(i-Bu),sec-Butyl(s
6、-butyl,s-Bu),tert-Butyl(t-butyl,t-Bu),Butyl(Bu),第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(二、异构,命名),14,新戊基Neopentyl,叔戊基tert-Pentyl,t-Pentyl,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(二、异构,命名),15,(二)系统命名法,直连烷烃的系统命名法与普通命名法相同,只是省去“正”字:,普通命名:正丁烷 正庚烷,系统命名:丁烷 庚烷,支链烷烃可看作是直连烷烃的烷基取代衍生物。系统命名时,主要是确定主链及取代基的位次、数目和名称。,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(二、异构,命名),16,烷烃系统命名法的要点,分为三
7、步:一选 二编 三取代基。1.选主链(母体):碳链最长,取代最多2.编号:位次最低(最低系列原则)3.取代基:先小后大(优基置后),第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(二、异构,命名),17,辛烷,3-甲基-5-乙基,2,5-二甲基-3,4-二乙基己烷,2,5-二甲基-3-异丙基己烷2,5-二甲基-4-异丙基己烷,2,5-2甲基 3,4-2乙基己烷,2,5-甲基-3,4二乙基己烷,18,辛烷,3-甲基-3-乙基-5-丙基-4-异丙基,主要烷基的优先顺序:异丙基丙基乙基甲基,3-ethyl-4-isopropyl-3-methyl-5-propyloctane,在英文命名中,取代基按词首的字母排
8、列顺序先后列出,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(二、异构,命名),19,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(三、构象异构),三、烷烃的构象异构(conformational isomerism),1.乙烷的构象,因单键旋转而使分子中原子或基团在空间产生不同的排列形象称为构象。每一种空间排列形象就是一种构象,因构象不同而产生的异构现象称构象异构。,20,乙烷的两种典型构象,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(三、构象异构),21,构象的表示方法:锯架式和纽曼投影式,交叉式,重叠式,锯架式,第二章 烷烃和环烷烃 第一节 烷烃(三、构象异构),22,交叉式(Staggered),重叠式(Ecli
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