第二章有机化学 课件

2, 4, 5 2, 3, 5
中文名称： 中文名称：2,3,5-三甲基己烷 三甲基己烷 英文名称： 英文名称：2,3,5-trimethylhexane
11
（二）含复杂支链的命名法
练习： 练习：
12
三、 烷烃的结构
110pm
154pm
13
烷烃的结构特点
烷烃分子中的碳都是sp 杂化。 烷烃分子中的碳都是sp3杂化。 具有四面体的结构特征 当烷烃中的碳原子数大于3的时 当烷烃中的碳原子数大于3 候，碳链就形成锯齿形状。 碳链就形成锯齿形状。 烷烃中的碳氢键和碳碳键都是σ 烷烃中的碳氢键和碳碳键都是σ 键，可以“自由”旋转。 可以“自由”旋转。
33
n-C4H10+13/2O2 8.4 ~ ~ 2878.2 ~ 2869.8 ~ i-C4H10+13/2O2
4CO2+5H2O
34
（二） 烷烃的卤化 自由基反应
35
1. 甲烷的卤代反应： 甲烷的卤代反应：
C H 4 + C l2 hv C H 3 C l + HC l
反应条件：光照或加热 反应条件： 反应中若有少量氧气存在则反应会推 迟一段时间进行
46
氯化： 氯化：30H: 20H:10H=5.0:3.8:1.0 溴化： 溴化：30H: 20H:10H=1600:82:1
。 H > 2。 H > 1。 H 反应活性： 反应活性：3
自由基的稳定性
47
H3 C CH3 C H2 CH3C H CH3 C (CH3)3 435.4 410.3
397.4
29
a)由于支链的引入，使CH3的对称变形振动发生变化。 由于支链的引入， 的对称变形振动发生变化。 由于支链的引入 b)C C骨架振动明显 b)C—C骨架振动明显 CH3 δs C—C骨架振动 C H C C H3 1385-1380cm-1 1155cm 1155cm-1 1:1 C H3 1372-1368cm-1 1170cm 1170cm-1 C H3 1391-1381cm-1 C 4:5 -1 1368-1366cm C H3 1195 cm-1 C H3 C C H3 C H3 1405-1385cm-1 1372-1365cm
CH3
H+ X F Cl Br I
H3 C + HX
Ea 4 17 75 ＞ 141
43
过渡态理论
化学反应都要经过一个过渡态才能完成。 化学反应都要经过一个过渡态才能完成。
=
A + BC
A ........ B ........... C
AB + C
过渡态的特点: 过渡态的特点 （1）能量高。 ）能量高。 （2）极不稳定，不能分离得到。 ）极不稳定，不能分离得到。 （3）旧键未完全断开，新键未完全形成。 ）旧键未完全断开，新键未完全形成。
d) CH2和CH3的相对含量也可以由 的相对含量也可以由1460 cm-1和1380 cm-1的峰 强度估算强度 强度估算强度
31
六、烷烃的化学性质
一）、总体特征 ）、总体特征
二）、烷烃的卤化和自由基反应 ）、烷烃的卤化和自由基反应
32
（一） 总体特点
稳定。对强酸，强碱，强氧化剂， 1. 稳定。对强酸，强碱，强氧化剂， 强还原剂都不发生反应。 强还原剂都不发生反应。 2. 烷烃的多数反应都是通过自由基机 理进行的。 理进行的。 3.可燃性 可燃性。 3.可燃性。
14
有机化合物的构象常用的三种三维式
伞式
H HH
H H H
15
锯架式 sawhorse formula
Newman投影式 Newman projection formula Newman投影式
16
四、 构象
构 象
仅由于C—Cσ键旋转而引起分子中 键旋转而引起分子中 仅由于 键旋转 的原子或基团在空间的不同排列形 式称为构象conformation。 式称为构象 。
4 6
18.8kJ/mol
12.2kJ/mol
对位交叉式
0o
1
邻位交叉式： 邻位交叉式：
120o 180o
3
5
2400 300o
23
60o
旋转角
3. 丙烷的构象
CH 3 H H H
交叉式
H3CH
H H
H H
重叠式
H H
24
五、 烷烃的物理性质 外 状态， 颜色， 观： 状态， 颜色， 气味 熔点（ 熔点（m.p.) 旋光度[α] 旋光度 λ 溶解度
44
[A…B…C]
位 能
A+B-C
E活
E'
E'
逆反 应活化能
反应物
∆H
A-B+C 产物
反应进程
45
Ea CH3 H + Br CH3 H + Cl
[ CH3 H Br ]
H3C + HBr 75 H3C + HCl 17
[ CH3
H
Cl ]
（3）卤代反应的取向 ）
20H:10H=(55/2)3.8:(45/6)1.0 30H:10H=(36/1)5.0:(64/9)1.0
基团的次序规则： 基团的次序规则：
CH3
CH3CH2
CH3CH2CH2
CH3CH2CH2CH2
CH3CH2CH2CH2CH2
(CH3)2CHCH2CH2 (CH3)2CHCH2 CH3CH2CHCH3 (CH3)3C
(CH3)3CCH2
CH3CHCH3
10
例一
1 2 3 4 5 6 6 5 4 3 2 1 CH3CHCH2CHCHCH3 CH3 H3C CH3
CH4 Cl2 CH3Cl o hv 300-400 + HCl or hv Cl2
Cl2 hv CCl4 + HCl
1 该反应只适宜工业生产而不适宜实验室制备。 该反应只适宜工业生产而不适宜实验室制备。 2 该反应可以用来制备一氯甲烷或四氯化碳， 该反应可以用来制备一氯甲烷或四氯化碳， 不适宜制备二氯甲烷和三氯甲烷。 不适宜制备二氯甲烷和三氯甲烷。
6
（2） 烷基的命名 ） 烷基的命名:
其英文命名是将烷烃词尾的-ane改为 ， 改为-y1， ★其英文命名是将烷烃词尾的 改为 常见的烷基结构和名称如下： 常见的烷基结构和名称如下：
7
此外，两价的烷基称为亚 此外，两价的烷基称为亚基， 三价的烷基称为次 三价的烷基称为次基。
（sec or s） ）
5
2. 支链烷烃的命名
（1） 命名步骤 ） （A） 确定主链： ） 确定主链： 链的长短（长的优先）、侧链数目（ 链的长短（长的优先）、侧链数目（多的优 ）、侧链数目 ），各侧链碳原子 先)、侧链位次大小（小的优先），各侧链碳原子 、侧链位次大小（小的优先）， 多的优先）。 数（多的优先）。 （B） 编号：按最低系列原则编号（如果二个 ） 编号：按最低系列原则编号（ 取代基的位次在两种不同的编号中都相同则优先 基团的编号大）。 基团的编号大）。 （C） 按名称基本格式写出全名。 ） 按名称基本格式写出全名。
（4）乙烷构象势能关系图 ）乙烷构象势能关系图
E
旋转角
20
2. 丁烷的几种极限构象： 丁烷的几种极限构象：
全重叠式： 全重叠式：
邻位交叉式： 邻位交叉式：
21
部分重叠式： 部分重叠式：
对位交叉式： 对位交叉式：
22
（2）正丁烷的构象势能关系图
能量
部分重叠式 2
15.9kJ/mol
全重叠式： 全重叠式：
36
1 0 C H 4 + Cl 2
400~500℃
C H 3 Cl +
HC l
0 .2 6 3 C H 4 + Cl 2
400~500℃
C Cl 4
+
HC l
37
Free radical chain reaction Chain initation step： ：
Cl2
hv
2Cl
Chain propagation step： ：
t
物理常数： 沸点（ 物理常数： 沸点（b.p.) 折光率(n) 折光率 密度（ ） 密度（D） 光谱特征
偶极矩（µ） µ=qd 偶极矩（ ）
25
（一）沸点 沸点 （1）沸点一般很低 （2）随相对分子质量增大而增大。 ）随相对分子质量增大而增大。 （3）相对分子质量相同、支链多、沸点低。 ）相对分子质量相同、支链多、沸点低。 （二） 熔点 （1） 随相对分子质量增大而增大。 ） 随相对分子质量增大而增大。 （2） 偶数碳烷烃比奇数碳烷烃的熔点升高值大 ） （3）相对分子质量相同的烷烃，支链增多，熔 ）相对分子质量相同的烷烃， 链增多， 点下降。 点下降。
-1
1:2 1250 cm-1
30
c) CH2面外变形振动 面外变形振动—(CH2)n—，证明长碳链的存在。 ，证明长碳链的存在。 n=1 770~785 cm-1 （中 ） n=3 730 ~740 cm-1 （中 ） n=2 740 ~ 750 cm-1 （中 ）
n≥4 720 cm-1 （中强 ）
（Tert or t ）
8
（3） 有机化合物系统命名的基本格式 ）
构型 +
R, S; D, L; Z, E; 顺,反 反
取代基
取代基位置号 + 个数 + 名称
+
母体
官能团位置 +名称 名称
多个相同的取代基合并，各编号间用“，” 多个相同的取代基合并，各编号间用“ 隔开。取代基个数 个数用 ）、三 隔开。取代基个数用二（di）、三（tri）、 ）、 ）、 数字表明； 四（tetra）……数字表明；如果是不同取代 ） 数字表明 优先基团在后。 基，优先基团在后。 9