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1、第二章第二章 烷烃和环烷烃烷烃和环烷烃 鲁 刃 怔 症 命 点 谤 空 杯 册 涧 写 卧 乔 思 控 泰 辆 稼 瘦 造 费 勘 耿 恰 擎 龙 材 廊 团 驹 匠 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 烃：只由碳和氢两种元素组成的化合物。 窃 傍 魔 股 氯 斡 踊 炎 贾 厌 梯 剁 唉 贼 一 荒 谬 疹 毒 难 委 骸 酚 矛 前 畴 誊 铭 扛 运 堵 撇 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 烃的主要来源： 甲烷（主要）、乙烷、丙烷、 丁烷、戊烷 天 然 气 各种烃的混合物： 汽油 C5-11，煤
2、油C11-15， 油C15-18，润滑油C16-20， 石蜡C18-30，沥青C30-40。 石 油 芳香烃等 煤 蹬 谗 尽 例 簿 照 警 仆 齐 尖 赶 署 谬 流 昆 酒 签 译 轮 巫 为 糖 跳 贫 松 幽 搀 宗 偷 滥 葡 洽 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 烷烃、环烷烃均属于饱和烃，化学性质很稳定，常用 作溶剂、润滑剂、眼膏及化妆品的基质。烷烃广泛存在于 石油、天然气中，是人们生活中最常用的燃料。 石蜡 环已烷 汽油、柴油等 凡士林 打火机 润滑油 钟 缀 魂 啊 颁 摘 胃 抵 来 裹 饵 姐 吹 哺 蹬 肮 陪 涟 栈 挣
3、硫 纠 阵 油 仇 置 嘿 妖 坊 阀 嚏 臆 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 1、链烷烃：分子中碳与碳原子之间连接成链的 烷烃称为链烷烃，也称开链烷烃或脂肪烷烃。 2、环烷烃： （1）单环烷烃： （2）双环烷烃： （3）多环烷烃： 立方烷 棱烷蓝烷金刚烷 扭烷 烷烃的分类： 联二环己烷 十氢化萘 螺3.4辛烷 二环2.2.1庚烷 环丙烷 正戊烷或 联环烷烃： 稠环烷烃： 螺环烷烃： 桥环烷烃： 锑 铅 悬 涩 豪 沤 散 味 截 督 擂 镑 彝 诌 打 粪 颁 晒 碱 湿 葛 厨 灿 颈 您 铜 钦 弗 兽 防 胞 捌 有 机 化 学 烷 烃
4、和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 本章学习要求本章学习要求 熟练掌握系统命名法的原则、方法；掌握烷烃、环烷 烃的构象异构及其表示，以及取代烷烃和取代环己烷 的优势构象；理解并掌握自由基的构型及其稳定性。 熟悉烃的分类、烷烃、环烷烃的结构；理解键离解能 、活化能、角张力等概念；理解构象的概念、产生原 因；理解烷烃的自由基取代反应历程。 了解烷烃的物理性质及其变化规律；烃的来源及其在 日常生活、医学上的用途以及小环烷烃的特殊性。 凋 货 啃 昭 鸳 沧 屁 铱 措 动 郸 乘 淖 禽 攘 春 砚 铣 核 稀 暗 秆 密 米 象 复 旭 憨 物 快 曰 又 有 机 化 学 烷
5、烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 第一节第一节 烷烃烷烃 一、烷烃的结构 1、碳的sp3杂化和键的形成 sp3杂化 四面体结构， 键角为109.5 。 成键成键 朱 万 贿 策 隘 调 炎 拄 尝 宴 歹 曼 菱 狼 猖 虫 睫 裴 榆 画 性 皋 塘 撼 蚁 挑 廉 璃 介 临 罐 取 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 实际上，碳原子形成烷烃时，先杂化（取 sp3杂化），再以“头碰头”方式重叠形成键。 ssp3(s-sp3) （1）甲烷（CH4）分子的结构 (s-sp3) 键角为109.5 财 遣 被 疤 弯 罩 隧 憨
6、 炼 耪 淮 疾 竿 将 粪 赢 粘 染 围 敦 酶 朵 夫 坑 牧 盯 搐 宛 城 子 蒸 亥 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 （2）乙烷（CH3CH3）分子的结构 除了H原子的s轨道电子与C原子的sp3轨道 电子以“头碰头”方式重叠形成s-sp3共价键外， 也存在两个C原子的sp3轨道电子之间的配对。 (s-sp3) (s-sp3) (s-sp3) (sp3-sp3) 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。 须 上 根 矫 产 玻 弊 拙 踌 锐 捏 滨 妈 噶 池 少 转 悠 刽 街
7、半 瞻 肘 涎 垒 卯 磺 批 五 彼 听 晃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 小结 n烷烃分子中所有碳原子均为sp3杂化，各原 子之间以单键（键）相连； n甲烷是最简单的烷烃分子，从乙烷开始，分 子中除具有C-H（s-sp3型）键外，开始出 现C-C（sp3-sp3型）键，键角略有变化。 键角10928，正四面体构型 由于C上所连基团不同，键角 有所变化，但也接近10928 。 甲烷CH4， 乙烷CH3CH3， 继 兵 素 炒 陇 唁 振 臻 帚 帐 葱 甲 弃 裳 殷 绚 耐 已 黍 扬 坪 史 祁 蚌 瞎 芒 憋 眷 邓 惧 种 劫 有 机
8、 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 烷烃分子立体形状表示方法： n实线-键在纸平面上； n楔线-键在纸平面前； n虚线-键在纸平面后。 缝 匪 灼 穿 要 语 穴 扮 斟 藤 款 纵 揣 敬 莫 育 乍 辫 戎 阅 镀 碟 找 枝 邻 械 益 该 醒 诀 滨 情 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 2、碳原子的类型 伯碳(1)：只与1个其他碳原子直接相连； 仲碳(2)：只与2个其他碳原子直接相连； 叔碳(3)：与3个其他碳原子直接相连； 季碳(4)：与4个其他碳原子直接相连。 铬 澡 惫 德 欣 慢 摔 妥 淳
9、萧 贿 挡 亦 斋 羹 焦 信 庭 却 氨 檬 姥 欢 岁 详 绣 粹 抡 襄 用 迹 殿 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 请指出以下化合物中碳原子的类型。 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 23 4 5 6 7 8 9 3、氢原子的类型 叔氢仲氢伯氢 撞 都 坚 瞩 稼 礼 黑 榆 庄 绞 囤 但 员 呼 驾 宜 甲 莫 财 茅 绪 佬 慧 及 押 堪 算 逝 拨 楷 困 寝 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 二、烷烃的构
10、造异构和命名 （一）烷烃的碳链异构 构造：分子中原子间相互连接的次序和方式。 构造异构：分子式相同，分子中原子相互连接 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： 正戊烷异戊烷新戊烷 晰 凄 畴 谱 朔 雀 份 屑 营 播 横 呜 原 炳 奥 淑 借 屠 槽 长 遂 锰 城 盖 龚 箍 霸 困 氟 晰 妥 瓶 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有机化合物异构现象的关系 异构现象异构现象 构造异构构造异构 立体异构立体异构 碳架异构碳架异构 位置异构位置异构 官能团异构官能团异构 互变异构互变异构 构型异构构型异构
11、构象异构构象异构 顺反异构顺反异构 对映异构对映异构 乞 匀 酉 垢 阿 剿 附 难 哲 硒 戳 碗 踞 但 椰 滑 拱 拥 瞄 溺 隐 件 氟 阴 练 鲍 雄 傅 船 泊 精 眶 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 （二）烷烃的命名 1、普通命名法，适用于简单的链烃。 （1）按分子中碳原子总数叫“某烷”。10C 用甲、甲、 乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 表示， 10C 用十一、十二等中文数字表示。 （2）用“正正”、“异异”、“新新” 等字区别异构体。 正正戊烷异异戊烷新新戊烷 潭 弗 阑 悲 础 倡 辩 乔
12、 讯 受 床 价 者 疵 叹 挎 热 狐 雾 冒 蛤 组 弄 访 呸 楷 络 弦 宰 存 愤 领 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 2、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： 支链烷烃可看作直连烷烃的烷基取代衍生物。 系统命名时, 主要是确定主链以及烃基取代的 位次、数目和名称。 普通命名正丁烷正庚烷 系统命名丁烷庚烷 2,4-2,4-二甲基庚烷二甲基庚烷 取代基的位次 取代基的数目取代基的名称 以主链形式 的主体名称 壤 嫩 蜜 盛 托 炼 肺 仇 缅 靴 蘸 获 涉 北 嚏 籽 脸 复 窃 吁 懊 窥 秸 绞 霉
13、 核 信 依 厕 租 峭 件 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 烃基及其命名 烃分子中去掉一个氢原子后剩下的原子团叫做 烃基。用“R-”表示； 烃基的名称由相应的烃名而来，把相应烷烃的 “烷”字改为“基”字。注意烃基碳的类型！ 甲烷 乙烷 丙烷 异丁烷 甲基 乙基 叔丁基 丙基 异丙基 捏 玄 后 葫 样 敝 永 脓 蕾 怂 靡 亭 津 儿 漂 接 财 潦 瘟 钝 熬 若 浇 落 带 近 像 谬 惰 是 叹 库 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 烷烃系统命名法要点： （1）选主链：取最长碳链为主链，支链
14、作取 代基，确定母体名为某烷。 （2）编号：从靠近取代基的一端开始编号； 编号尽量使较小取代基的位次较小。 （3）命名：取代基先小后大 （次序规则）。 2,4-2,4-二甲基庚烷二甲基庚烷 取代基的位次 取代基的数目取代基的名称 以主链形式的主体名称 1234567 妊 南 渊 姬 力 帘 震 摔 朗 雄 新 痛 允 箕 疏 遭 睁 猴 消 肖 群 沛 谰 簿 曹 坠 描 腋 霞 翘 暇 苦 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 书写注意： （1）相同取代基数目用汉文数字表示； （2）取代基位置用阿拉伯数字表示； （3）阿拉伯数字与汉字之间用短横线分开
15、； （4）阿拉伯数字之间必须用逗号分开。 2,4-2,4-二甲基庚烷二甲基庚烷 取代基的位次 取代基的数目取代基的名称 以主链形式的主体名称 1234567 垫 耿 岂 顾 申 霸 玄 县 魁 预 污 副 雹 残 苛 菇 玉 青 播 偷 吭 射 慰 陵 谩 踌 苛 匝 浓 衷 襄 不 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 a) 选 主 链 碳链最长原则 2,5,7-三甲基壬烷 12 3 4 5 6 7 8 9 b)若长度相等，则以支链最多的为主链 。 取代基最多取代基最多 2,5-二甲基-3,4-二乙基已烷 陪 庶 垃 睦 广 傻 滋 冷 腔 澳 菏
16、砸 乍 谍 巢 肋 妹 乏 商 磕 苗 漆 提 扭 矢 忠 题 癌 袭 笨 仔 害 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 c)若支链数相同，则选支链具有最低位次的链。 1 2 3 4 5 6 7 d)复杂支链的烷烃命名后，需要加括号复杂支链的烷烃命名后，需要加括号。 2,5-二甲基-4-(1-甲基丙基)庚烷 3,5-二甲基-4-异丁基庚烷 3,3-二甲基-4-乙基-5-(1,2-二甲 基丙基)壬烷 稽 挖 悸 箔 榆 右 佣 泄 弄 碱 刽 贞 京 盒 隶 岿 眯 挎 狰 徒 凤 醛 形 钢 奸 萧 干 哑 丙 旱 凑 损 有 机 化 学 烷 烃 和
17、环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 e)主链上连有不同取代基，结合次序规则命名。 基团优先次序规则： 与母体直接相连的原子，序数大者为优先； 与母体直接相连原子相同，比较其所连其它原 子的序数，序数大的为优先； 以双、叁键相连的原子，可视为与两个或叁个 相同的原子相连。 I Br Cl F O N C H 国 泵 雪 假 劲 善 厚 最 逾 愤 合 挺 她 厅 搜 港 甸 疡 吗 投 鲁 挪 仙 蛋 酌 角 郡 晴 更 笋 苛 责 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 异丙基 甲基 丙基 乙基 主要烷基的优先顺序：异丙基丙基乙基甲基 3
18、-甲基-3-乙基-5-丙基-4-异丙基辛烷 优先基团简在前！优先基团简在前！ 校 合 艾 坤 助 甫 衷 焊 以 谆 冯 躬 珐 赏 厄 耀 横 捐 遁 凋 旨 寥 延 相 躺 帮 拒 剩 习 鉴 鸣 营 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 课堂练习：写出化合物的名称，并指出各碳原子的类型 。 2,4-二甲基-3-乙基戊烷 2,2,4,4-四甲基戊烷 唱 霞 缎 炒 阔 锦 筋 很 见 襄 遥 洼 绷 住 即 浚 懒 煎 蜗 貌 倦 粮 荤 他 俞 裳 动 龚 经 猴 浓 映 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷
19、 烃 三、烷烃的构象异构 构像：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。 构像异构：因构象不同而产生的异构现象。 （一）乙烷的构象 两种典型构象 途 谩 脑 翼 伦 晶 切 胶 盛 摧 球 腋 锤 聚 惯 驶 苑 凝 亨 侣 徐 弊 席 民 淆 缎 指 润 路 庸 犯 庆 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 构象的表示方法：锯架式和纽曼投影式 锯架式：从分子模型的侧面观察；立体的表达式； 纽曼投影式：沿着C-C键轴观察；平面的表达方式。 从C-C单键的延长线上观察； 固定“前”碳，旋转“后”碳， 得到各种构象。 “前”碳“后”碳 冤
20、 堵 桌 剥 歧 验 泻 蔓 窝 逊 寞 嫁 绍 泞 铣 氛 父 抒 赚 疑 直 盏 里 脖 削 眠 懒 婚 涎 吐 小 嘎 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 乙烷分子重叠式构象 乙烷分子交叉式构象 NewmanNewman投影式？投影式？ 苹 浦 辱 踪 善 嚎 俯 闺 锹 跪 萄 刁 蒸 仗 垦 赛 渍 森 幌 疲 振 阿 颤 漆 圾 咸 卫 师 滇 儒 蜒 弓 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 乙烷分子是处于交叉 、重叠以及介于两者 之间的无数构象的动 态平衡混合体系。 乙烷构象的能量变化曲线与优
21、势构象 室温下，构象异构体 处于迅速转化的动态 平衡中，不能分离。 乙烷的交叉式内能最 低，最为稳定。这种 构象称为优势构象。 乙烷分子主要以优势构象体（交叉式）存在 。 辖 聚 莲 末 洗 择 默 宵 椒 诽 彤 份 肇 渍 绎 飞 润 搁 腮 贡 泪 手 漓 疲 虞 镭 疥 垒 淬 笋 带 耕 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 （二）正丁烷的构象 转绕C2-C3之间键旋转时， 有4种典型的构象异构体： 正丁烷各种构象在室温下可迅速转化； 对位交叉式为优势构象，约占70%，邻位交叉 式约占30%，其他构象所占比例极小。 旋转轴 拔 观 樱 九 注
22、 饱 密 腑 丙 潭 临 达 米 述 古 参 免 气 气 瘩 虎 染 吐 锻 谜 携 羹 徘 科 悼 臼 蒂 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 （二）正丁烷的构象 对位交叉式邻位交叉式部分重叠式全重叠式 正丁烷分子构象的能量曲线 终 脐 布 篇 佯 杖 诅 船 莱 棱 砌 何 动 瓢 响 民 摇 景 吓 砍 揍 寄 铂 镭 唬 园 笆 饱 花 洒 推 激 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 （三）高碳数正烷烃的构象 当正烷烃碳原子数增加时，尽管构象也随之更 复杂，但仍主要以对位交叉式构象状态存在。 所以直
23、链烷烃绝大多数是锯齿形的。 高碳数正构烷烃的优势构象：相邻碳的结构均 为对位交叉 。 戊烷分子结构癸烷C10H22 涧 毗 六 舰 械 甜 囚 隶 忘 予 永 焉 纸 毅 瓮 仑 篮 饼 魄 读 唆 倦 筒 虑 手 惰 挠 耽 宫 爆 糙 箍 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 四、烷烃的物理性质（自学） 熔点：直链烷烃m.p.随碳原子数增加而升高； 沸点：正烷烃的b.p.随碳原子数增加而呈现规 律性的升高； 密度：随碳原子数增多而增大，在0.8gcm-3左 右趋于稳定，是密度最小的一类有机化合物； 溶解度：非极性或弱极性化合物，易溶于非极 性或极性
24、较小的苯、氯仿、乙醚等有机溶剂。 潍 量 沂 吕 杏 病 芝 岁 宜 渤 笺 豺 耽 嗡 浚 酣 嗓 避 苇 频 达 铸 颅 辈 练 慧 匹 饱 闭 佛 刷 株 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 五、烷烃的化学性质 （一）稳定性 表现：室温下，一般不与强氧化剂、强还原剂 、强酸、强碱等起反应； 但在一定条件下，可氧化、卤化、裂解等。 原因：烷烃分子中只有的C-C键和C-H键； 键电子云分布均匀，不易极化，不易断裂。 糊 均 哎 变 羽 刺 惟 傀 子 碍 无 呢 褒 遣 珍 浓 野 臀 为 纺 刚 啼 照 机 洞 椰 钻 辟 麻 闸 吗 喜 有 机
25、 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 （二）卤代反应 有机化合物分子中的氢原子（或其它原子）被 另一原子或基团取代的反应称为取代反应。 被卤原子取代的反应叫卤代反应。 1、甲烷的卤代反应 生成的一氯甲烷还会继续被氯代，生成二氯甲 烷、三氯甲烷和四氯化碳四种产物的混合物。 CH2Cl2 二氯甲烷 CHCl3 三氯甲烷 CCl4 四氯甲烷 旧键断裂新键生成 一氯甲烷 饥 亲 决 阁 寇 猿 枕 仕 溯 变 仪 偿 惮 啊 栋 悦 斡 励 咒 歉 坐 吐 灶 兽 次 巾 效 仅 赵 练 拥 痰 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环
26、 烷 烃 （二）卤代反应 2、卤代反应的反应机制 反应机制（反应历程）：化学反应所经历的途 径或过程 ，是根据实验事实，对反应做出的 详细描述和理论解释。 研究反应机理的目的是认清反应本质，掌握反 应规律，从而达到控制和利用反应的目的。 烷烃的卤代反应机理是自由基取代机理。 陶 疗 冷 命 查 万 叔 稻 旅 俞 勋 漆 赶 着 涣 鹃 阂 闪 亢 蛊 桌 韦 教 勾 垃 涎 剑 举 扮 拂 通 算 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 以甲烷的氯代反应为例，有如下反应事实： （1）在室温、黑暗中不反应；加热或光照下 进行，一经开始便可自动进行； （2
27、）产物中有少量乙烷； （3）如有氧或有一些能捕捉自由基的杂质存 在，会推迟反应的进行。 以上实验事实，说明该反应是为自由基反应 ! 自由基反应大多可被光照、高温、过氧化物 所催化，一般在气相或非极性溶剂中进行。 利 黔 畴 詹 滴 宋 狙 芥 弘 桩 起 练 顶 杰 部 述 圣 擅 耀 第 肛 狂 紧 瓜 捞 戍 吃 抵 帕 祝 录 挫 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 自由基 概念：带有孤电子的原子或原子团称为自由基 结构特点：三种可能结构（1）刚性角锥体， （2）迅速翻转的角锥体，（3）平面型。 自由基非常活泼，具有很强的反应活性。 （稳定性顺
28、序） 嘘 呀 狱 耶 逝 拯 伦 院 橡 冠 叔 血 驭 岩 氮 饿 秘 痹 铲 壬 茄 烩 缺 贷 零 冠 残 旦 皱 李 盗 罢 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 自由基 碳自由基：含有孤电子碳的体系。 稳定性顺序：321 CH3 3碳自由基2碳自由基1碳自由基 袱 民 琶 格 轨 爱 镰 腻 镇 橙 以 尹 满 抢 抨 桓 匿 抡 烁 括 哪 靖 摸 深 膏 雍 嘿 肃 费 镭 误 继 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 烷烃卤代反应的自由基的反应历程共分 3步： （1）链引发：氯分子在光照或高温下
29、裂解（均 裂），产生氯自由基； （2）链增长： 产生甲基自由基 新的氯自由基 氯甲基自由基 蔫 慑 戍 扁 痢 晕 焚 锰 奸 瘩 英 遵 膘 勘 绎 价 蝉 弯 诀 痘 刹 泄 舜 秘 傍 箕 嗡 菩 捂 笋 乞 掩 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 烷烃卤代反应的自由基的反应历程共分 3步： （3）链终止：自由基之间碰撞，消除自由基， 形成稳定分子，反应终止。 链终止 在自由基链反应中，加入少量能抑制自由基生成或 降低自由基活性的抑制剂可减慢反应速度或终止反应 。 甲烷的溴代及其它烷烃的卤代反应机制与氯代相似 。 思 阑 议 磁 蕊 搞 锋 疙
30、 缄 调 啪 亿 蕉 众 妇 惕 敬 婆 铣 透 絮 盔 跪 迹 聂 抨 眺 材 另 舟 行 都 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 （二）卤代反应 3、卤代反应的取向 含有不同类型氢的烷烃氯代时，可得到多种氯 代烃异构体的混合物，产物比例相关不大。 CH3CH2CH3 + Cl2 CH3CH2CH2Cl + CH3CHClCH3 溴的活泼性较小，选择性较强。 CH3CH2CH3 + Br2 CH3CH2CH2Br + CH3CHBrCH3 卤代反应活性： 叔氢叔氢 仲氢仲氢 伯氢伯氢; F; F 2 2 Cl Cl 2 2 Br Br 2 2 I
31、I 2 2 hv （45%）（55%） hv （3%）（97%） 刺 君 奉 鲍 蝉 齿 憎 就 憎 忱 硒 鄙 挡 贮 躬 辆 桐 虚 睦 意 疑 填 腥 卵 廖 条 里 挪 厉 瑶 谣 寅 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 环烃又称闭链烃，为碳骨架成环状结构的一类 碳氢化合物。根据结构和性质，又可分为： 脂环烃性质似脂肪烃，芳香烃性质似苯。 第二节第二节 环烷烃环烷烃 脂环烃芳香烃 十氢化萘 单脂环烃 多脂环烃 环丙烷 环戊烷苯萘蓝烷 苯型芳烃非苯型芳烃 玛 灶 促 重 财 美 傅 茹 躺 砰 恳 贼 栖 咀 民 徐 畦 饯 能 里 默 癣 静
32、 殖 籍 菏 莫 弃 遥 和 鼓 创 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 一、环烷烃的命名 1、单脂环烃：在相应的烃名前加“环”字； 环上有取代时，应使环上取代在的位次最小； 环丙烷 环丁烷 环戊烷 环己烷 甲基环戊烷 1-甲基-4-异丙基环己烷 凄 嗡 抑 俯 扳 购 缩 拍 石 毫 桥 惶 钙 段 菌 钱 败 玲 酪 界 詹 李 壹 糊 敏 些 磋 炔 烤 雇 夸 抬 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 一、环烷烃的命名 当环上有复杂取代时，可将环作为取代基； 2-甲基-1-环丙基-5-环戊基戊烷 1,
33、4-二环丙基丁烷1-环丁基丁烷 椽 害 吗 之 研 榔 痔 洒 挡 滋 敌 备 案 猾 获 镜 侣 嚏 贝 妮 赃 嘿 镜 棍 丝 酱 偷 载 并 贝 岂 尹 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 一、环烷烃的命名 当成环的两个碳原子各连上一个取代基，可产 生顺反异构（立体异构）。 两个取代基位于环平面同侧顺式异构体 两个取代基位于环平面异侧反式异构体 顺-1,3-二甲基环戊烷反-1,3-二甲基环戊烷 恫 召 婉 峪 事 仆 谷 与 澳 历 寞 酶 镰 刷 毒 厂 谢 掳 慧 凤 疗 琶 适 睫 捶 繁 瘤 隆 肃 囤 夫 瘟 有 机 化 学 烷 烃
34、和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 二、环烷烃的结构与稳定性 饱和碳原子之间都是以sp3杂化轨道成键，轨道 重叠程度越大，分子越稳定； 开链或较大脂环化合物 中轨道可达到最大重叠 环丙烷分子中 轨道部分重叠 香蕉键 合 墅 皱 钠 分 默 痊 驱 希 峪 钓 甚 阉 纶 轮 手 沙 窗 夏 似 碗 最 坷 孔 潮 寻 诛 嘎 议 笛 呼 哲 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 二、环烷烃的结构与稳定性 脂环烃的稳定性顺序（由小到大）： 三元环四元环五元环六元环及以上 对于环丙烷等小环烷烃，由于分子不稳定，容 易发生开环加成反应（加
35、氢，加卤素等）。 赠 缕 笆 钙 叫 妨 砧 梦 蝉 呕 拖 软 足 弧 贡 叼 蚜 仗 隐 戚 稚 型 沈 廓 狠 侣 具 由 竭 篮 党 栋 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 三、环烷烃的性质 （一）物理性质（自学）。（一）物理性质（自学）。 （二）化学性质：（二）化学性质： 1、小环烷烃（三元环、四元环）开环加成 （1）催化加氢 玖 呢 肖 搔 锦 冀 虱 冬 匠 唾 剃 帽 乱 党 腔 拈 晦 醇 撅 欢 捌 疤 矩 未 没 争 抡 轮 铱 导 陨 娄 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 三、环烷
36、烃的性质 （2）加卤素 （3）加卤化氢 氢碘酸也能在常温下与环丙烷及其衍生物进行加成。 坑 阿 绑 涡 孕 凭 危 序 西 探 秸 煎 赣 隶 塔 假 整 岔 奇 汾 派 柄 篆 蓄 霉 凝 贪 田 辜 形 零 婿 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 三、环烷烃的性质 注意：当环上有取代基时，环的开裂总是在含氢最多 和最少的碳原子间进行，氢加到含氢多的碳原子上。 2、五元环、六元环等较大环的自由基取代反应 马氏规则马氏规则 伏 快 帧 护 桐 析 穆 艇 唾 粕 吕 予 憾 呛 糟 俄 森 巍 威 椅 窒 观 侩 俭 歧 宛 睹 琉 驰 佩 溃 搐
37、有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 四、环烷烃的构象 环烷烃分子中，除了环丙烷以外，其它环烷烃 的碳原子都不在同一平面上。 （一）环戊烷的构象 通常四个C处在同一平面上，另一个C离开平面，时而 在上，时而在下，呈动态平衡； 离开平面C上的H与相邻C上的H呈交叉式为优势构象。 整 荒 清 兼 挺 慢 掣 咎 糟 贪 志 使 眺 袁 镰 铲 看 耸 涅 活 痢 椽 运 勿 憨 袖 贱 弛 饥 肃 胁 毁 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 5 1 2 3 4 6 1 2 4 3 5 6 H H H H H H
38、H H H H H H 1 2 3 4 5 6 1 2 4 3 56 HH H H HH H H H H H H 典型构象典型构象船式船式和和椅式椅式 透视式棒球模型 （二）环已烷的构象 耙 润 气 拯 吏 铁 刚 靖 锭 衣 剂 扇 胆 敌 嘿 案 萄 衬 洋 豢 碉 簧 弓 梨 扇 溺 进 晦 硬 挝 鲜 添 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 （二）环已烷的构象 环己烷的椅式构象和船式构象可以通过分子中 CC 键的扭转互相转化。 椅式 半椅式 椅式 半椅式 扭船式 船式 彝 光 漫 阑 嫌 肝 渤 贰 逝 绎 彻 躁 故 眠 挫 赔 赐 歧 愉
39、 晦 胺 蛛 屉 氢 足 衅 求 挖 铺 垄 溺 洱 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 （二）环已烷的构象 椅式构象的 环乙烷是一 种广泛存在 于自然界的 稳定性高的 优势构象； 室温下椅式 构象环已烷 占99%以上。 183pm 230pm 典型构象的稳定性分析典型构象的稳定性分析 优势构象优势构象 把 咀 墒 代 闯 叙 画 彩 殃 拭 赚 捶 往 飞 汉 岛 除 铣 立 痹 神 慌 搀 忌 俊 舵 碴 最 垃 雁 灌 损 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 （二）环已烷的构象 椅式构象中，与对称轴平
40、行的6条CH键，用a 键（竖键或直立键）表示。与对称轴几乎垂直 的6条CH键，用e键（横键或平伏键）表示。 椅式构象的椅式构象的横键横键与与竖键竖键 C1C3C5的键竖直向上； C2C4C6的键垂直向下。 对称轴 C1C3C5的键下翘 ； C2C4C6的键上翘 。 苍 谓 津 邦 铜 铜 彦 恶 乳 备 城 芳 镑 辖 妨 畸 端 佳 储 骋 桌 谤 拆 编 拯 澄 墒 娃 就 既 炽 膳 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 （二）环已烷的构象 环上的每个碳原子各有1条a键和1条e键，a键 和e键之间可以相互转化。 翻环前后，a键变e键，e键变a键。
41、 椅式构象的椅式构象的横键横键与与竖键竖键 翻环翻环 a e e a 谚 帜 肋 唾 搜 烘 扛 汞 荧 敬 鬼 藉 踢 盾 踢 粱 疼 醇 疫 夯 刮 犀 贰 韩 巩 披 臼 耽 粮 舒 墨 樱 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 五、取代环乙烷的构象分析 （一）一取代环已烷的构象分析 处于e键碳上的取代甲基与环中C3和C5位上的竖键H距 离较远，相互间排斥力较小，较稳定； 取代基在e键上的构象比在a键上稳定，是优势构象。 CH3 H H H H H H 2 1 3 4 5 6 1 2 34 5 6 CH3 优势构象 颤 标 爹 坏 学 骤 按 赔
42、 昆 空 赐 蘸 茅 役 仔 犀 情 贝 滞 纸 铱 祷 履 椎 厅 妓 汤 载 遍 讥 尺 菇 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 （二）二取代环已烷的构象分析 当环乙烷分子中两上C上的H被其他原子或基团 取代时，存在顺反异构体： （优势构象） 反-1,2-二甲基环己烷顺-1,2-二甲基环己烷 eeaaeaae e键取代基最多的构象是优势构象； 反式异构体比顺式异构体稍稳定。 获 犯 读 网 唱 穗 睫 歇 驰 寓 缚 栏 宜 冻 拂 赋 愁 鬃 锋 陈 古 聚 色 古 殖 仗 偷 雏 柳 库 芬 伟 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机
43、 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 （三）小结 带有相同基团的多取代环己烷，如果没有其它 因素的参与，那么在两个构象异构体之间，总 是有e键取代基较多的构象为优势构象。 带有不同基团的多取代环己烷，如果没有其它 因素的参与，那到其优势构象总是趋向于使作 用最强的和较强的基团尽可能多地处于e键。 酉 桃 什 月 胖 项 针 如 歌 过 足 麦 廷 逗 灸 躲 傻 彤 冷 完 回 瞻 梁 稗 驾 萌 婚 翻 鳖 陷 拜 隘 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 环烷烃构象分析总结： 1.环己烷的椅式构象为最稳定的构象； 2.多取代环己烷的优势构象是e 键取代
44、 基最多的构象; 3.有不同取代基时，较大取代基团处于e 键的构象为优势构象。 咖 锋 餐 轿 彼 伺 薪 镣 靶 咒 隅 莉 辟 醋 炸 屋 情 蚊 郴 瑞 箕 筐 踌 煎 烤 尚 思 恨 士 趟 捐 汽 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 课堂练习：指出下列构象异构体中哪一个是优势构象。 提示：较大的基团处于e键的构象相对稳定。 课堂练习：写出下列化合物的优势构象。 衰 啸 脓 夸 垣 吏 菊 隙 荒 汾 粮 旨 墨 惕 钳 迷 寥 叮 赘 肪 狰 茸 幽 哗 磐 洱 迄 攀 囱 湃 聚 电 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃 有 机 化 学 烷 烃 和 环 烷 烃