有機化學(xué)詳細(xì)課件-1

第一節(jié)烷烴的同序列和

同分異構(gòu)現(xiàn)象一、同序列烷烴構(gòu)造式的表示：2024/8/152-甲基-5-乙基庚烷2024/8/152024/8/15

2024/8/15

2024/8/15碳原子的類型：2024/8/15第二節(jié)烷烴的命名一、普通命名法、甲乙丙丁戊己庚辛壬癸正、異、新二、烷基（R－）

烷烴分子去掉氫原子后剩下的部分：

CnH2n＋12024/8/15命名原則

主鏈長，

支鏈多，

位次小。

2024/8/15123

453-Methylpentane

FindtheLongestContinuous

CarbonChain2024/8/154321

5674-Ethylheptane

YouMustChoosetheLongest

ContinuousCarbonChain2024/8/15

NumberfromtheEndNearest

theFirstSubstituent

76543214-Ethyl-3-methylheptane2024/8/15

NumberfromtheEndNearest

theFirstSubstituent876543213-Ethyl-5-methyloctane2024/8/15

Use“di-”WithTwoSubstituents12342,3-Dimethylbutane2024/8/15

EverySubstituentMustGetaNumber1234563,3-Dimethylhexane2024/8/15

NumberfromtheEndNearest

FirstSubstituent109876543212,7,8-Trimethyldecane2024/8/15

NumberfromtheEndWhichHas

the“FirstDifference”123456789103,4,8-Trimethyldecane2024/8/15

AMore-Highly-Substituted

CarbonTakesPrecedence543212,2,4-Trimethylpentane2024/8/15

NumberfromtheEndNearest

the“FirstDifference”123456786-Ethyl-3,4-dimethyloctane2024/8/15

Whichenddowenumberfrom?876543213-Ethyl-6-methyloctane2024/8/15

Ifyoucannamethis,

youcannameanything!123456

7

894-Isopropyl-2,6,6-trimethylnonane2024/8/15

NamingComplexSubstituents2-Ethyl-1,1-dimethylbutyl2024/8/15

GoodLuck!7-(1,1-Dimethylbutyl)-3-ethyl-7-methyldodecane2024/8/15

DegreeofSubstitution

1。1°

1°3°2°3°2°4°1°

1°3°2°

1°2°1°2024/8/15第三節(jié)烷烴的構(gòu)型一、碳原子的四面體概念及分子模型

構(gòu)型（Constitution）：具有一定構(gòu)造的分子中原子在空間的排列狀況。

Van’tHoffandLeBel分別提出碳四面體概念。2024/8/15

TetrahedralGeometry

Methane的正四面體Kekulé模型甲烷球棒模型甲烷比例模型2024/8/15丁烷的Kekulé模型（球棒模型）丁烷的Kekule模型（球棒模型）2024/8/15丁烷的斯陶特模型丁烷的斯陶特模型2024/8/15二、碳原子的sp3雜化

2024/8/15sp3HybridOrbital2024/8/15三、烷烴分子的形成

2024/8/15第四節(jié)烷烴的構(gòu)象構(gòu)象（Conformation）：一定構(gòu)型的分子通過單鍵旋轉(zhuǎn)，形成各原子或原子團的空間排布。Differentarrangementsofatomswithinamoleculethatcanbeconvertedintooneanothermerelybyrotationaboutsinglebonds.一、乙烷的構(gòu)象2024/8/15

Ethane

(StaggeredConformation)SideViewEndView乙烷的交叉式構(gòu)象2024/8/15

Ethane

(eclipsedconformation)SideViewEndView2024/8/15

交叉式重疊式構(gòu)象異構(gòu)體2024/8/15ConformationsofEthane乙烷構(gòu)象能量圖2024/8/15

二、丁烷的構(gòu)象CH3CH2CH2CH3

看成是1，2－二甲基乙烷，沿C2C3旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生各種構(gòu)象，典型構(gòu)象有四種：

2024/8/15能量大小順序

(1)<(2)<(3)<(4)2024/8/15Butane

(anticonformation)sideviewendview2024/8/15Butane

(gaucheconformation)sideviewendview2024/8/15Butane

(synconformation)sideviewendview2024/8/15Butane

(anticlinalconformationoreclipsed-120conformation)sideviewendview2024/8/15ConformationsofButane丁烷構(gòu)象能量圖2024/8/15StericStraininButane

(gaucheconformation)closecontactbetween

methylgroups2024/8/15StericStraininButane

(synconformation)reallycrowded!2024/8/15第五節(jié)烷烴的物理性質(zhì)2024/8/15物質(zhì)狀態(tài)：C4以下gas，C5C16liquid,C17以上solid。沸點：分子間范德華力越大，其沸點越高。正烷烴的沸點是隨著分子量的增加而升高的。范德華力包括靜電引力、誘導(dǎo)力和色散力。2024/8/151）正烷烴的沸點隨碳原子數(shù)的增多而升高2）正烷烴的沸點高于它的異構(gòu)體（支鏈烷烴）b.p.CH3(CH2)2CH3:-0.5(CH3)2CHCH3:-10.2CH3(CH2)3CH3:36.1(CH3)2CHCH2CH3:27.9C(CH3)4:9.52024/8/15熔點：分子晶體的熔點不僅取決于分子間的作用力的大小，而且取決于晶體中碳鏈的空間排布(對稱性）情況。同分異構(gòu)體中，對稱性越高的熔點越高。C4以上的正烷烴的熔點隨著碳原子數(shù)增加而升高。偶數(shù)碳原子的烷烴的熔點升高多些。m.p.(CH3)2CCH2CH3:-159.9CH3(CH2)3CH3:-129.7(CH3)4C:-16.6溶解度：likedissolveslike.2024/8/15第六節(jié)烷烴的化學(xué)性質(zhì)

CC,CH鍵能較大，極性小，故化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。一、氧化

烷烴部分氧化成各種含氧衍生物：醇、醛、羧酸，在工業(yè)上有應(yīng)用。2024/8/15TheInternalCombustionEngine內(nèi)燃機2024/8/15二、熱裂熱裂：有機化合物在高溫和無氧條件下發(fā)生鍵斷裂的反應(yīng)。溫度在450℃

以上。為自由基反應(yīng)。催化熱裂的溫度可以低些。裂化在煉油工業(yè)上是一個很重要的反應(yīng)。2024/8/15三、鹵代鹵代反應(yīng)：有機化合物分子中的氫原子被鹵原子取代，生成鹵代物，并放出鹵化氫的反應(yīng)。2024/8/15甲烷的氯代2024/8/1525℃時，不同類型氫原子一氯代的相對活性：3。H：2。H：1。H=5：4：1;而溴代的選擇性更高，相應(yīng)為1600：82：1。例：預(yù)測下面反應(yīng)所生成的一溴代異構(gòu)體的比例。2024/8/152024/8/15第七節(jié)烷烴鹵代反應(yīng)歷程

反應(yīng)歷程（Reactionmechanism）：化學(xué)反應(yīng)所經(jīng)歷的途徑或過程，有稱反應(yīng)機理或反應(yīng)機制。一、甲烷的鹵代歷程

Experimental:

1.黑暗下不加熱，無反應(yīng)2.僅加熱，能反應(yīng)3.僅光照，即使1各光子，也能產(chǎn)生許多分子的鹵代產(chǎn)物4.氧氣的存在，能延緩反應(yīng)的發(fā)生2024/8/15自由基取代歷程（鏈的引發(fā)、鏈的傳遞、鏈的終止），屬鏈鎖反應(yīng)2024/8/15自由基的產(chǎn)生條件：加熱、光照、引發(fā)劑。2024/8/15二、鹵素對烷烴的相對反應(yīng)活性

F2>Cl2>Br2>I2F2>Cl2>Br2>I2F2>Cl2>Br2>I22024/8/15

三、烷烴對鹵代反應(yīng)的相對反應(yīng)活性與烷基自由基的穩(wěn)定性1、結(jié)構(gòu)：CH3.

Sp2平面構(gòu)型甲基自由基的結(jié)構(gòu)烷基自由基的穩(wěn)定性次序：3。>2。>1。>CH3.2024/8/15第八節(jié)過渡狀態(tài)理論基元反應(yīng)：2024/8/15決定反應(yīng)速度的是活化能，而不是反應(yīng)熱。2024/8/15ENERGYPROFILEonestepreactionproductstartingmaterialtransitionstateTSactivationenergyEaheatofreactionDHENERGY能線圖一步反應(yīng)2024/8/15甲烷氯代反應(yīng)的決速步驟：產(chǎn)生甲基自由基的一步2024/8/15中間體和過渡態(tài)的異同

相同點：能量高、壽命短、活性高；

不同點：中間體處能谷，能證實。過渡態(tài)處能峰，不能分離出來。

2024/8/15startingmaterialproductEa1Ea2DHintermediateTS2TS1