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第二章 烷烃和环烷烃 自由基取代反应

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第二章烷烃和环烷烃

第二章烷烃和环烷烃

致分子中原子或基团在空间的排列方式不同而产 生的立体异构现象——构象异构。这种空间排列 方式——构象 conformation
（1）乙烷的构象
H3C CH 3
当C-C键旋转时， 可产生无数个构象
有两种典型conformation：
乙烷的两种典型构象的表示方法
优势构象
交叉式 staggered
H
重叠式 eclipsed
作业：P130 /1, 6, 7 ,8; P105 / 8(3) (4) *C2-C3键旋转 阅读Section 1. Alkanes and Cycloalkanes 全文
翻译 1.1第一段，1.2.2第一段，1.2.3 第四段
CH3 CH3 CH C Br
CH3 CH3
四、环烷烃的异构现象
1. 顺反异构 cis-trans isomer (P84) 环烷烃环中C-C单键受环约束不能自由旋转,导致产生顺反异构
HH
H
CH 3
CH 3 CH 3
顺-1,2-二甲基环丙烷
CH 3 H
反-1,2-二甲基环丙烷
练习：写答出案： 1-甲基-3-乙H基环己烷的顺反异构体CH 3
伯碳(1°)：一级碳原子,只与1个其他碳原子直接相连
仲碳(2°)：二级碳原子,只与2个其他碳原子直接相连
叔碳(3°)：三级碳原子,只与3个其他碳原子直接相连
季碳(4°)：四级碳原子,只与4个其他碳原子直接相连
CH3
CH3
H3C
C CH2
3° 2°
H
伯氢(1°H)：伯碳上的H
仲氢(2°H)：仲碳上的H
练习：预测2-甲基丁烷在室温下进行氯代反应所得的一氯代物
Cl
答 案 ： C3 C H H C2C H H 3 +C 2l 光 C3 C H C2 C H H 3
第二章1 烷烃和环烷烃 自由基取代反应

第二章1 烷烃和环烷烃 自由基取代反应


构造式
CH3
CH2 CH2
CH3
CH3 CH CH3
CH 3
构造简式
CH3CH2CH2CH3 CH3CH CH3
CH3CH(CH3)2
CH3
键线式
§2-2 烷烃和环烷烃的命名
几个基本概念： 几个基本概念：
①碳原子和氢原子的类型
CH3 4º CH3 C CH2 2º CH3
3º
1º
CH CH3
CH3
甲基环戊烷
CH3
C2H5 H3C
1-甲基 异丙基环己烷 甲基-4-异丙基环己烷 甲基
CH3
1，1-二甲基-3-乙基环戊烷 ， 二甲基 乙基环戊烷
分子中有不饱和碳碳键，命名时应使不饱和键上的碳 分子中有不饱和碳碳键， 编号最小。 编号最小。
1-甲基环戊烯 甲基环戊烯
3-甲基环戊烯 甲基环戊烯
3、多环脂肪烃的命名：课本20页 、多环脂肪烃的命名：课本 页 （1）桥环烃：两个碳环共用两个或两个以上碳原子。 桥环烃：两个碳环共用两个或两个以上碳原子。 编号原则：从桥的一端开始， 编号原则：从桥的一端开始，沿最长桥编致桥的另 一端，再沿次长桥致始桥头，最短的桥最后编号。 一端，再沿次长桥致始桥头，最短的桥最后编号。 命名： 命名：根据成环碳原子总数目称为环某 烷，在环字后面的方括号中标出除桥头 碳原子外的桥碳原子数（大的数目排前， 碳原子外的桥碳原子数（大的数目排前， 小的排后），（如左图）。 ），（如左图）。其它同环烷 小的排后），（如左图）。其它同环烷 烃的命名。 烃的命名。
• 己烷的五种同分异构体： 己烷的五种同分异构体：
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
CH3 CH CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH3
2-第二章饱和烃：烷烃和环烷烃

2-第二章饱和烃：烷烃和环烷烃


稳定
下 降
17 稳定
2、结构与环的稳定性 、
⑴ 环丙烷的结构与稳定性 成键分析： 成键分析： 环丙烷分子中的碳为SP3杂化 环丙烷分子中的碳为 但其键角却为105.50，偏离了正常键角109.50；其成键电子云也不在 但其键角却为 偏离了正常键角 碳碳连线上，所形成的键为香蕉键或叫弯曲键；该键的特点是：轨 碳碳连线上，所形成的键为香蕉键或叫弯曲键；该键的特点是： 道交叠少，能量高，键弱。 道交叠少，能量高，键弱。 不稳定的原因： 不稳定的原因： ①角张力：键角偏离正常键角而引起的张力。 角张力：键角偏离正常键角而引起的张力。 ②扭转张力：由于构象是重叠式而引起的张力。 扭转张力：由于构象是重叠式而引起的张力。 总张力能：环烷烃比相同碳数的开链烷烃高出的能量。 总张力能：环烷烃比相同碳数的开链烷烃高出的能量。总张力能 来源 于角张力和扭转张力等。总张力能越大，环烷烃 于角张力和扭转张力等。总张力能越大， 越不稳定，越易开环。 越不稳定，越易开环。
烷烃的通式: 环烷烃的通式: 烷烃的通式 CnH2n+2，环烷烃的通式 CnH2n。 具有同一通式，组成上相差CH2及其整倍数的一系列化合物， 具有同一通式，组成上相差 及其整倍数的一系列化合物， 称为同系列。同系列中的各个化合物互为同系物。 称为系差 系差。 称为同系列。同系列中的各个化合物互为同系物。 CH2称为系差。 同系列 同系物 同系物具有类似的化学性质。 同系物具有类似的化学性质。
CH 3 CH 3 CHCH 3
(b)从靠近支链的一端（或按“最低系列”规则）编号 从靠近支链的一端（或按“最低系列”规则） 从靠近支链的一端
1 2 3 4 5 6 7
1
2
3
4
5
6
有机化学选择题（药学.有答案，徐春祥）

有机化学选择题（药学.有答案，徐春祥）

一、选择题第一章 绪论1. 有机化合物反应中发生化学反应的主要结构部位通常是 DA. 键B.氢键C.所有碳原子D. 官能团E. 所有氢原子 2. 下列分子或离子中，属于亲电试剂的是 A A. Cl +B. CH 3OHC. NH 3D. OH -3. 下列分子或离子中，属于亲电试剂的是 DA. CH 3OHB. NH 3C. C 2H 5O -D. NO 2+E. CH 3CH 2SH 4. 下列负离子中， 碱性最强的是A. B. C. D.C H C-C H 3C H 2O-CH 3COO-C H 3C H 2-5. 负离子：(1)CH 3O -, (2)CH 3-, (3)NH 2-, (4)CH 3COO -中， 碱性从强到弱的顺序是（B ）A. (1)>(4)>(3)>(2)B. (2)>(3)>(1)>(4)C. (2)>(1)>(3)>(4)D. (4)>(1)>(2)>(3)第二章 烷烃和环烷烃 自由基取代反应1. 烷烃发生卤代反应时，被卤素取代活性最大的氢是 A. 伯氢 B. 仲氢C. 叔氢D. 叔氢=仲氢=伯氢2. 下列烃的系统命名中正确的是（ ）A.2-乙基丙烷B.2-甲基-3-乙基丁烷C.2,2-二甲基-4-异丙基庚烷D. 3-甲基-2-丁烯E.以上都正确3. 顺式C(CH3)3HC H 3H的优势构象为（ ）A.D.CH 3C(CH3)33)3CH 3C(CH3)33)34. C H 3C l 与CH 3C l 之间的关系为（ ）A. 顺反异构B. 对映异构C.位置异构D. 构象异构E.碳链异构5. 下列反应不能进行的是（ ）A.B.C.D.E.C H 3+KMnO4++H 2Pt+Cl2KMnO4++Br2CCl6. 下列游离基中， 最稳定的是（ ）(C H 3)3CCH 2=CHCH 2CH 3CH 3CH 2CH 3CH 2CHCH 3A. B. C. D. E......7. 最易与溴发生加成反应的是A 、环丙烷B 、环丁烷C 、环戊烷D 、环己烷 8. 用溴的四氯化碳溶液在室温下可鉴别（ ）A. 环己烷和环戊烷B. 环丙烷和环己烷C. 戊烷和己烷D. 环己烷和己烷9. 反应C H 2C H 3+B rH 的主要产物是（ ）C H 3C H 2C H 2C H 2C H 2B rA. B.C. D.CH 3C H 2C H C H 2B rC H 3C H 3C H 2C H C H 2C H 3B rCH 3C H 2C H 2C H C H 3B r第三章 烯烃 亲电加成 自由基加成1.下列碳正离子中，最稳定的是A.CH 3C H 2C+C H 3C H 3B.CH 3C H+C H C H 3C H 3C.CH 3C H 2C H 2C H 2+D.C H 3+2. 1-戊烯-4-炔与1 mol Br2 反应时，预期的主要产物是A.3,3-二溴-1-戊烯-4-炔B. 1,2-二溴-1,4-戊二烯C.4,5-二溴-1-戊炔D.1,5-二溴-1,3-戊二烯E. 以上都不对3. 下列化合物中，与溴化氢反应生成2,2-二溴丙烷的是（ ） A. 丙烷 B.丙烯 C.丙炔 D. 3-氯-1-丙烯 E.1,3-丁二烯4. 下列化合物用臭氧氧化后，再在锌存在下用水处理， 得到乙醛和丙酮的是（ ）A. B. C.D. E.(H 3C)3CC(CH 3)3C H 2C H C H 3(H 3C)2CC(CH3)2C HC(CH3)2C H 3CH 3CC H5. 下列烯烃与高锰酸钾溶液反应，生成乙酸和丙酮的是（ ）A. CH 3CH=CH 2B. (CH 3)2C=C(CH 3)2C. CH 3CH=CHCH 3D. (CH 3)2C=CHCH 36. 某烯烃的氧化产物只有丙酮, 该烯烃的结构是( )CC C H 3C H 3CH 3CH 3C C C H 3HCH 3HC C HHHHC C HC H 3CH 3CH 3A.B.C.D.7. 在结构上， 下列烯烃稳定性最好的是（ ）R 2C CR2R 2C CHRC H 2C H 2RHCC H 2RHCCHRA. B. C.D. E.8. 下列烯烃中，既为顺式又为E 构型的是（ ）C C C H 3C H 2CH 3H C H 3CC C H 3C H 2C H 3C l C H 3CCC H 2C H 3C H 3C lC H 3C CCOOHC H 3CH 3HC CCOOHC H 3C H 2HC H 3A.B. C.D. E.9．下列正碳离子稳定性最大的是 ( )A. B.C. D.CH 3C H+C HC H 2C H 3C HC+C H 3C H 2+C H 2C H C H 2CH 3C H+C H 2C H 310. 下列结构中，同时存在σ-π超共轭效应和p-π共轭效应的是（ ）A. B.C.D. E.C H 3C HC H C H +C H 3C lCH 3C H 3C H C H C H 2C lC H 2+C HC H 2C H 2C H C HC H 211．下列化合物中，最容易进行亲电加成反应的是 A ．1，3 -丁二烯 B ．2-丁烯C ．氯乙烯D ．1-丁烯12. 下列化合物中， 最容易进行亲电加成反应的是（ ）A. B.C. D.CH 2C HC HC H 2C H 3C HC H C H 3CH 2C HC lCH 3C H C H CHO13. 反应CH 3CC H C H 2C H 3C H 3C l 2, H 2O的主要产物是（ ）A. B.C. D.CH 3CC H C H 2C H 3C H 3O H C l CH 3CC H C H 2C H 3C H 3C l O HCH 3C C H C H 2C H 3C H3O H O HCH 3C H C HC H C H 3C H 3O HC H 314. 烯烃与NBS 反应， 取代主要发生在（ ）A. 烯丙基氢B. 二级氢C. 一级氢D.乙烯型氢15. 烯烃的硼氢化-氧化反应所得加成产物为（ ）A. 反马氏、顺式B. 反马氏、反式C. 马氏、反式D.马氏、顺式 16. 烯烃的卤代易于发生在（ ）第四章 炔烃和二烯烃1. 下列化合物中， 与硝酸银的氨溶液生成白色沉淀的是 A. 丙烷 B.丙烯 C.1-丁炔 D. 2-丁炔 E.1,3-丁二烯 2．下列化合物中，酸性最强的是A ．乙烷B ．乙烯C ．乙炔D ．丙炔3．下列化合物中，能与银氨溶液反应产生白色沉淀的是A ．乙烷B ．乙烯C ．2-丁炔D ．乙炔4. 下列化合物中， 酸性最强的是（ ）A. CH 3CH 3B. CH 2=CH 2C. CH ≡CHD. CH 3C ≡CH 5. 氯乙烯的偶极矩比氯乙烷小，其原因是由于氯乙烯分子中存在（ ） A. σ- π超共轭 B. p - π共轭 C. π- π共轭 D. σ- p 超共轭 6.氯乙烯分子中存在（ ）A. p - π共轭B. π- π共轭C. sp 杂化D. sp3杂化第五章 立体化学基础1.存在对映异构体的化合物是A. C H C H 2COOHCOOHC H 2HOOCB. CH 3C H C H 2C H 2C H 3O HC. C H 3C H 2C H C H 2C H 3C lD. C H C H 3COOHC H 32. 下列Fischer 投影式中，为（2R ，3R ）构型的是A. C H 3C 2H 5C l O H H HB. C H 3C 2H 5H H C l OHC. C H 3C 2H 5C l H H OH D. C H 3C 2H 5H O H C l H3. 下列化合物中， 不属于内消旋体的是（ ）A.B.C .D .C H 3C H 3C l H C l HCOOHCOOHO H H O HHCOOHCOOHC l H O HHC H 3C l H B r H C H 3C l HC H 3C l H H B r C H 3C l HE.4. 下列化合物中， 既有顺反异构， 又有对映异构的是（ ）A. B.C. D.E.CH 3C H 2C HC H C H C H 3C lC H 3C H C H 3O HC H 3C HCH 2CH 3C CC H C H 2C H 3C lC H 3C H 2C H C H 2C H 2C H 3C H 35. 下列化合物中， 既能产生顺反异构， 又能产生对映异构的是（ ）A. B.C. D.CH 3CH(Br)CH=CHCH 3CH 3CH(Br)CH(CH3)=CH 2CH 3CH 2C(Br)=CHCH3CH 3CH 2C(Br)=C(CH3)26. 化合物 OH C H C H C H 2C lC H 3C H 3手性碳原子的数目是A. 1B. 2C. 3D.47. 下列有关对映异构现象的叙述中，正确的是（ ） A.含有手性碳原子的分子一定具有手性B.不含有手性碳原子的分子一定不是手性分子C.具有手性碳原子的分子一定可观察到旋光性D.具有旋光性的分子一定具有手性，一定有对映异构现象存在E. 以上说法都正确8. 下列化合物中， 具有旋光性的是（ ）A.B.C.D.C lHHC lCH 3HC H 3HC lHC H 3HCOOHHCOOHH9. CH 3CH 2CH=CHCHClCH 2OH 的构型异构体的数目有（ ） A. 2个 B. 4个 C.6个 D.8个 10. 下列化合物构型为S 的是（ A ）C O O HCH2OHHO H C H 3N H 2H B r C H 3C 2H 5HO H CH2OHO HHC lA. B. C. D.第四章 卤代烷 亲核取代反应1.下列化合物与硝酸银的醇溶液作用最快出现沉淀的是 CA. CH 2C H C lB. C H C H 3C lCH 3C . C H 3C H C H C lC H 2 D. C l3. 卤代烷的S N 1反应速率与试剂的亲核性大小无关，这是因为 DA.亲核试剂的亲核性差别很小B.亲核试剂始终是过量的C.亲核试剂参与各步反应D.亲核试剂并没有参与第一步慢反应E.亲核试剂只是S N 1反应的催化剂 4. 下列化合物中，在室温下能与硝酸银的醇溶液反应产生白色沉淀的是（D ）A.B.C.D. E.C lC H 2C H 2C l C H 3C H 2C H 2C lC H 2C H C H 2C lC H 2C H C H 2C H 2C l5.按S N 2历程, 下列卤代烃反应活性最大的是 D A. CH 3CH 2CH 2Br B. CH 3CHBrCH 3 C. (CH 3)3CBr D. CH 3Br6. 不属于S N 2历程的是（ C ）A. 产物构型翻转B. 水解时增加氢氧化钠浓度， 反应速率明显加快C. 有重排产物D. 反应不分阶段一步完成 7. 按S N 1历程, 下列卤代烃反应活性最大的是 CA. CH 3CH 2CH 2BrB. CH 3CHBrCH 3 C . (CH 3)3CBr D. CH 3Br7. 下列卤代烃中，既易发生S N 1反应， 有容易发生S N 2反应的是（ B ）A. B.C.D. E.(CH 3)3CClC H 2C lC lCH 3CH 2Cl(CH 3)2CHCl8. 下列化合物中， 最易发生亲核取代反应的是（ A ）A.B.C.D.CH 2BrB rB rC H 3CH 2C H B r9. 下列化合物与AgNO 3/醇溶液反应，活性最大为 BA ．氯苄B ．对甲基氯苄C ．对硝基氯苄D ．氯苯第五章 醇和醚1. 下列四种结构的醇中，发生酯化反应时速度最快的是 DC H 3C H 2C H 2C H 2O HC H 3C H 2O HCH 3C H C H 2C H 3O HCH 3O HA. B.C. D.1. 下列化合物中能作为重金属中毒的解毒剂的是 B A. 乙醇 B. 二巯基丁二酸钠 C. 硫酸铵 D. 乙硫醇2. 下列化合物与 Lucas 试剂反应，其中速率最快的是（ B ） A. 1-丁醇 B . 苄醇 C. 异丙醇 D.2-丁醇3. 下列化合物中， 与金属钠反应速率最快的是（B ）A.B. C. D.CH(OH)CH3CH 3CH 2OH(CH3)2CHOH(CH3)3COH4. 下列醇中， 与 Lucas 试剂反应最快的是（ B ）C H 3C H 2C H 2C H 2O H C H 3C H 2CC H 3O HC H 3A. B.C. D.(CH 3)3CCH 2OH C H 3C H 2C H C H 3O H5. 下列化合物中， 最易脱水的是（ B ）CH 3C H 2C H 2O HA. B.C.D.CH 3C C H 2O HC H 3C H 3C H 3O H O H第五章 芳烃 芳核上的亲电取代反应1.下列基团位于苯环上时，属于邻对位定位基的是（ ）N (C H 3)2C O O HC H OSO3HA.B.C.D.2．甲苯与氯气在光照下进行反应，其反应机理是 A ．亲电取代 B ．亲核取代C ．亲电加成D ．游离基取代3.COO 一元硝化的主要产物是（ ）COOCH 3C OOC H 3COO C H3C OOCH 3A. B.C.D.E. 以上都对4．下列化合物中，苯环上的亲电取代反应速度最快的是A ．苯酚B ．苯甲醛C ．甲苯D ．氯苯 5. 下列化合物， 亲电取代反应活性最高的是（ ） A. 苯 B.苯酚 C. 甲苯 D.硝基苯6. 在铁粉存在下， 下列化合物中与Br 2最易反应的是（ ）A. B.C .D .SO3HO HC H 3COOH7．甲苯与氯气在铁粉存在下进行反应，其反应机理是 A ．亲核取代 B ．亲电取代C ．亲电加成D ．游离基取代8. 下列化合物在常温常压下既能发生磺化反应，又能被酸性高锰酸钾溶液氧化的是（ ）A. B. C. D. E.C H 2C H 3C H 3C H 2C H 3C(CH3)3C H 39. 下列苯的同系物，不能被酸性KMnO4氧化成羧酸的是（ ）A.B.C.D.E.C H 3C H 3C H 3CH(CH3)2C H 3C(CH3)3C(CH3)3C H 3C H 2C H310. 三种物质：CH 3C H3CH 3COOHHOOCCOOH(1)(2)(3)亲电取代反应的活性顺序为（ ）A. (2)>(3)>(1)B. (1)>(2)>(3)C. (2)>(1)>(3)D. (3)>(1)>(2)E. (3)>(2)>(1)11. 下列化合物中具有芳香性的是B.C.D.E.12. 下列化合物中， 具有芳香性的是（ B ）A. B. C.D.+O13. 氯苯中的氯原子具有的电子效应为（ ）A. +I 、-CB. +I 、 +CC. –I 、+CD. –I 、 -C第六章 醛和酮 亲核加成反应1．下列化合物中，与氨反应速度最快的是 B A ．2-丁酮 B ．对硝基苯甲醛C ．二苯酮D ．苯甲醛2．下列化合物中，与HCN 反应速度最快的是 DA ． 苯甲醛B ．2-丁酮C ．二苯酮D ．乙醛3. 下列化合物中， 能在碱性溶液中发生外消旋化的是（ B ）A. B. C.D. E.C H 3C H 2C H C H 2CHOC H 3(R)-C H 3C H 2C H 2C H CHOC H 3(S)-C 6H 5CHOC 6H 5C H C H 2C C 6H 5C H 3O(R)-CH 3C C H 3O4. 下列化合物中， 在亲核加成反应中最活泼的是（ B ）A. B. C. D.CHOCHONO2CHOC H 3CHOC l5．下列化合物中，不能发生羟醛缩合反应的是 CA ．2-甲基丁醛B ．环已基甲醛C ．苯甲醛D ．苯乙醛6．有机合成中常用于保护醛基的应为 B A ．醇醛缩合反应 B ．缩醛的生成反应 C ．氧化反应 D ．酰化反应 7．鉴别甲基酮的反应为 B A ．醇醛缩合反应 B ．碘仿反应C ．亲核加成反应D ．银镜反应8. 下列化合物中， 可以发生碘仿反应的是（ A ）C H 2C H OCC H 2C H 3OC H 2C H 2C H OC H 3A. B.C.D.CH 3CH(OH)CH2CH39. 下列化合物， 既能发生碘仿反应， 又能与HCN 反应的是（ D ）C O C H3C H OCH 3C H 2C H OCH 3C H OA.B.C. D.10. 下列化合物中， 不能发生羟醛缩合反应的是（ C ）OC H OA.B.C.D.CHO CH2CHO11. 下列化合物在浓碱条件下，不发生Cannizzaro 反应的是（ B ） A. 甲醛 B.环己基甲醛 C. 2,2-二甲基丁醛 D. 对甲基苯甲醛12. 制备肉桂醛（β-苯基丙烯醛），需要的原料是（ D ）A. 甲醛和苯甲醛B. 甲醛和苯乙醛C. 乙醛和苯乙酮D.乙醛和苯甲醛 13.下列化合物中， 能与CH 3CH 2MgBr 反应生成CH 3CH 2CH(OH)CH 2CH 3的是( A ) C 2H 5C H OC 2H 5C O O H CH 3CHO C 2H 5COCH 3A. B.C. D.第七章 酚和醌4. 苯酚与溴水容易进行反应，这是由于酚羟基的 DA. 诱导效应B. 共轭效应C. 诱导效应大于共轭效应D. 共轭效应大于诱导效应3. 下列化合物，既溶于氢氧化钠，且通入CO 2后又产生沉淀的是 CC O O HC O O HOH O H O HO HC O O HO HA.B.C .D .4. 下列化合物酸性最强的是 AA. 对硝基苯酚B. 苯酚C. 对氯苯酚D. 对甲基苯酚9. 下列化合物中，最易发生亲核取代反应的是 DC lNO2C l NO2C l NO2O 2NC lNO2NO2A.B.C .D .第十一章 羧酸和取代羧酸6. 下列羧酸和取代羧酸中，受热后能生成交酯的是 CA. O 2NCH 2COOHB. ClCH 2COOHC. HOCH 2COOHD. CH 3CH 2COOH6. 下列羟基酸或酮酸中，加热能生成交酯的是 BA. B.C. D.CH 3C H C H 2COOH O HC H 3C H 2C H COOHO HC H 3C H 2CCOOHOCOOHO H43. 下列羟基酸中，加热能生成顺反异构体的是 CA. B.C. D.(H 3C)2CC H 2COOHO HOH C H 2C H 2COOHC H 3C H C H 2COOH O HCH 2C H 2C H 2COOHO H21. 下列化合物中，酸性最强的是 AA. B. C. D.COOHNO2COOHCNCOOHC H 3COOH22. 下列化合物中，酸性最强的是 AA. B. C. D.COOHFCOOHC l COOHCOOHOCH323. 下列化合物中，酸性最强的是 DA. B. C.D.COOHC H 3COOHNO2COOHCOOHNO242. 鉴别福尔马林和甲酸可以采用的试剂是（B ）A. 托伦试剂B. NaHCO 3C. 斐林试剂D. I 2/NaOH 11. 下列酮酸中，最易发生脱羧的是 CCH 3CC H 2C H 2C H 2OCOOH C H 3C H 2C H 2C H 2CC H 2OCOOHC H 3C H 2C C H 2C H 2COOH OC H 3C H 2C H 2C H 2CCOOHOA. B.C. D.11. 下列化合物中，最易发生脱羧的是 CA.B.C. D.COOH(CH3)3C COOHCH 3C C H 2COOH OC H 3C H C H 2COOH O H31. α-羟基酸受热脱水生成的产物是（ C ） A. 酸酐 B.内酯 C. 交酯 D.烯酸第十二章 羧酸衍生物10. 在下列化合物中，碱性水解速度最快的是 AC O O C H3NO2COOCH3C l COOCH3COOCH3OCH3A. B.C .D .14. 羧酸衍生物的水解、醇解和氨解的反应机制是 CA. 亲电加成B.亲核加成C. 亲核取代D. 亲电取代 22. 下列化合物中，既能发生酮式分解，又能发生酸式分解的是 B A. 丙酮 B.乙酰乙酸乙酯 C. α-丁酮酸 D. 乙酸乙酯 34. 可用于判断油脂的平均相对分子质量大小的是 B A. 酸值 B.皂化值 C.碘值 D. PI 27、水解活性最大是A. 乙酰氯B. 乙酸酐C. 乙酸乙酯D. 乙酰胺 11. 下列化合物中最易发生水解的是（ ）A. 丙酸酐B. 丙酰胺C. 丙酸丙酯D. 丙酰氯第十三章 碳负离子的反应32. 表明2,4-戊二酮具有烯醇结构的化学性质是 CA. 与2,4-二硝基苯肼反应生成黄色沉淀B. 与亚硫酸氢钠加成C. 使溴的四氯化碳溶液褪色D. 与羟胺反应生成肟 33. 下列化合物中， 不能与FeCl 3溶液显色的是 DA. 2,4-戊二酮B.苯甲酰乙酸乙酯C. 酪氨酸D.苯丙氨酸 73. 四种化学性质：（1）与2,4-二硝基苯肼反应生成黄色沉淀， （2）碘仿反应， （3）使溴水褪色，（4）与FeCl 3溶液显色。

第二章 烷烃和环烷烃

第二章 烷烃和环烷烃

CH3 甲基 Me (正)丙基 Pr C H3C H2 乙基 Et i -Pr C H3C HC H 异丙基 3
C H3C H2C H2 C H3C H2C H2C H2 C H3C HC H 2 C H3
(正)丁基 Bu 异丁基 i -Bu
C H3C HC H C H3 仲丁基 2 s-Bu C H3 C H3 C C H3 叔丁基 t-Bu
在生理状况下，机体自由基一方面不断产 生，另一方面又不断清除，活性氧处于产生与清 除平衡状态。一旦活性氧的产生和清除失去平衡 ，过多的自由基就会造成对机体的损害，从而引 起多种疾病，并可诱发癌症和导致衰老。 天然抗氧化酶系统：超氧化物歧化酶(SOD) 、 过 氧 化 氢 酶 ( CAT)、 谷 胱 甘 肽 过 氧 化 物 酶 (GSH-Px)
构象异构
(一) 烷烃的构造异构(constitutional isomerism)
戊烷有3种碳链异构体
CH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3
正戊烷 异戊烷
CH3 CH3-C-CH3 CH3
新戊烷
碳原子数 异构体数 4 5 6 7 2 3 5 9
碳原子数 8 9 10 20
异构体数 18 35 75 366 319
天然抗氧剂(自由基清除剂)：VE、 Vc、 2巯基乙胺、谷胱甘肽、辅酶Qn(泛醌)、-硫辛酸 等
第二节 环 烷 烃
一、脂环烃的分类和命名
(一) 分类 C3-C4
根 据 环 数 多 少 分
小环 普通环
单脂环烃
C5-C6
C7-C12
中环
C13以上 大环 多脂环烃 桥环 螺环
(二) 命名
1. 单脂环烃: 在相应的烃名前加“环”字;英文名加词头cyclo
2第二章烷烃和环烷烃

2第二章烷烃和环烷烃


H
109°28′
1.09×10 –10m
415 kJ/mol
2 乙烷的结构
H H
H H
H H C C H H H
H
H
C C
H
H
H H
H
乙烷的分子轨道示意图
烷烃碳链的锯齿状
伯碳原子(1 )：与一个碳原子相连 仲碳原子(2 )：与两个碳原子相连
。
。
仲(20)
碳 原 子 类 型
CH3 CH3 季(40)
（2）Cl• + CH4 链增长 （3）CH3• + Cl2 （4）Cl• + CH3Cl （5）CH2Cl• + Cl2 Cl• + Cl•
2Cl•
CH3• + HCl 反复 CH3Cl + Cl • 进行 CH2Cl• + HCl
CH2Cl2 + Cl•
Cl2 CH3Cl CH3CH3
链终止
Cl• + CH3• CH3• + CH3•
正丁烷C2—C3键旋转时的分子的位能曲线图
稳定性:对位交叉式＞邻位交叉式＞部分重叠式＞全重叠式
一、状态
1、1~4:气体 2、5~16：液体 3、≥17：固体
二、沸点(b.p.)
四 烷 烃 物 b.p. 36.1oC 25oC 理 性 三、熔点(m.p.) m.p. 质 M越大，m.p.越大
结构越对称，m.p.越大
第二章 烷烃和环烷烃
烷 被 【 烃 氢 烷 】 完 】 通 指 全 取 式 碳 饱 完 氢 和 全 化 ； 之 合 【 意 物 烃 ， 。 碳
ting
:
CnH2n+2
第一节
第二章烷烃和环烷烃

第二章烷烃和环烷烃


分子间接触面积大 作用力强
bp：36℃ bp：36℃
CH3
分子间接触面积小 作用力弱
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
bp：9.5℃ bp：9.5℃
（四）密度（density） 密度（ ） 烷烃是有机化合物中密度最小的一类化 合物， 合物，都小于1g.cm-3。 溶解度（ （五）溶解度（solubility） ） 烷烃易溶于非极性、 烷烃易溶于非极性、或极性较小的有机 溶剂。而难溶于水和其它强极性溶剂。 溶剂。而难溶于水和其它强极性溶剂。
五、环烷烃的构象
（一）环丁烷的构象
环丁烷的构象
（二）环戊烷的构象
环戊烷的构象
（三）、环己烷的构象 ）、环己烷的构象
1、椅式、船式构象 椅式、
5 1 6 3 2 4 5 3 6 2 1
透视式
4
1 2 6 4 5 3 2
1 4 6 5
纽曼投影式
3
椅式
船式
在椅式构象中， 在椅式构象中，所有相邻的氢都处于交叉式 构象，再加上环的对角上的氢原子距离最大， 构象，再加上环的对角上的氢原子距离最大，这 些因素都使得环己烷的椅式构象具有较高的稳定 性。 在船式构象中C 而在船式构象中C２－C３、C５－C６之间的氢处 于重叠式状态，产生的相斥力较大。 于重叠式状态，产生的相斥力较大。因此船式不 如椅式稳定。分析结果表明， 如椅式稳定。分析结果表明，环己烷船式的内能 要比椅式高29.7kJ/mol 29.7kJ/mol。 要比椅式高29.7kJ/mol。
戊烷异构体的沸点和熔点
正戊烷 沸点/℃ 沸点 ℃ 36 熔点/℃ -130 熔点 ℃ 异戊烷 28 -160 新戊烷 9.5 -17
烷烃的物理性质强调：分子质相同、支链多、沸点低。 烷烃的物理性质强调：分子质相同、支链多、沸点低。 支链多，分子不易接近） （支链多，分子不易接近）
第二章烷烃环烷烃自由基反应历程解析

第二章烷烃环烷烃自由基反应历程解析


烷烃名称的写出
（1）将支链（取代基）写在主链名称的前面。 （2）取代基按“次序规则”小的基团优先列出。 烷基的大小次序：甲基<乙基<丙基<丁基<戊基 <己基<异戊基<异丁基<异丙基。 （3）相同基团合并写出，位置用2，3……标出, 取代基数目用二,三……标出。 （4）表示位置的数字间要用逗号隔开，位次和 取代基名称之间要用“半字线”隔开。 例如： 可将烷烃的命名归纳为十六个字：最长碳链， 最小定位，同基合并，由简到繁。
（1）称为环某烯。 （2）以双键的位次和取代基的位置最 小为原则。 例如：
CH 3
环戊烯 1-甲基环戊烯
环烯烃的命名
CH 3 CH 3
3，4-=甲基 环己烯 1，3-环戊烯 2-甲基-1，3环己二烯
多环脂肪烃的命名
（1） 桥环烃（二环、三 环等） 分子中含有两个或 多个碳环的多环化合物中， 其中两个环共用两个或多 个碳原子的化合物称为桥 环化合物。
选择主链 ：a 最长碳链b取支链多的
CH 3-CH2 CH CH CH 2-CH3 CH 2 CH CH 3 选择错误 CH 3 CH 3 选择正确 CH 3-CH2-CH CH 3 CH 3 CH CH CH-CH 3 CH 2 CH 3 选择正确 CH 2 CH 3 选择错误
碳原子的编号
(1) 从最接近取代基的一端开始，将主链碳原子用1、2、 3……编号
三、烷烃的结构
CnH2n+2
109°28′
C H H
sp3
?
H C H
CH4
+ 4
H
甲烷分子的形成
为什么烷烃分子中碳原子为四价， 且四个价键是完全相同的呢？
第二章 烷烃和环烷烃 自由基取代

第二章 烷烃和环烷烃 自由基取代


二、小环烷烃的结构
小环环烷烃不稳定，而环戊烷、环己烷以 及大环环烷烃却比较稳定，为什么呢？ 1、拜尔（Baeyer）张力学说： 为解释三、四元环不稳定，而五、六元环稳 定的原因，提出了张力学说，基本点是： （1）、假设碳原子成环后，原子都处于一个 平面上 （2）、按照碳原子的正四面体模型，碳碳键 之间的夹角为109°28’。
CH3 H H CH3 H H
H CH3 CH3
对位交叉式 63%
H 3C H
四 H H 种 H 典 邻位交叉式 37% 型 构 H3C CH 3 象
H H H H
H H
H H 3C
部分重叠式
全重叠式
稳定性次序： 对位交叉式>邻位交叉式>部分重式>全重叠式
在化学反应中，分子不一定以优势构象参与 反应。 影响构象稳定性的因素除了扭转张力和范德 华斥力外，有时还有偶极-偶极相互作用以及 氢键的影响，在这些情况下，分子优势构象 不一定都是对位交叉式。
环烷烃的分类
根据环烷烃分子中所含的碳环数目，可分为单环、 多环环烷烃。 分子中只有一个碳环结构的烷烃，称为单环环烷 烃 ，其分子通式为CnH2n 。
பைடு நூலகம்
单环环烷烃分类：小环（三元环、四元环） 常见环（五元环、六元环） 中环（七元环～十二元环） 大环（十二元环以上）环烷烃


1. 双环或多环环烷烃中，两环共用１个碳原子 称螺环烷烃，共用碳原子称螺原子。含一个螺 原子的称单螺环烷烃。 2. 两环间共用２个或２个以上的碳原子称桥环 烷烃，共用碳原子称桥头碳原子（简称桥原子） 螺原子 桥原子
H H H 锯架式 H H H
H H H H H H
Newman投影式
有机化学 第2章烷烃和环烷烃

有机化学 第2章烷烃和环烷烃


CH3 H3C CH
3 H（叔氢）
CH3 H3C C CH3 CH3
CH3
3 （叔碳，三级碳）
4 （季碳，四级碳）
tertiary carbon
quaternary carbon
CH 1。 3
3。 CH CH3 1。
2。 CH2 C CH3 4。 1。 CH3 1。
1。 CH3
二、烷烃的构造异构和命名（ Constitutional
碳链异构—由于碳链结构的不同而产生的异
构现象称为碳链异构现象，简称碳链异构。异构
体互称为碳链异构体。如：C4H10
H H C H H C H H C H H C H H H H C H H H C C H H C H H H
正丁烷
异丁烷
mp bp
-138℃ -0.5℃
－160℃ -12℃
随着分子中碳原子数目的增加，异构体的数
第二章 烷烃和环烷烃
(Alkanes and Cycloalkanes)
学习要求：
1.掌握烷烃和环烷烃的基础理论和基本知识。
2.掌握构象异构的基本概念。 烃的概念： 烃—指分子中只含C、H两种元素的化合物，又称碳 氢化合物。
烃 碳氢化合物 （hydrocarbons）
烃的分类：
饱和烃——烷烃 链烃 烯烃 不饱和烃 脂肪烃 炔烃 环烷烃 脂环烃 环烯烃 环炔烃 苯型芳香烃 芳香烃 非苯型芳香烃
较稳定。
C C H
（一）稳定性(Stability) 一般情况下烷烃化学 性质不活泼、耐酸碱、不与强氧化剂和还原剂作用。 （常用作低极性溶剂，如正己烷、正戊烷、石油醚 等） （二）卤代反应(Halogenation reation)
和含碳原子数较少的烷烃。
第二章 烷烃和环烷烃 自由基取代反应

第二章 烷烃和环烷烃 自由基取代反应


跨环张力 扭转张力
H 1 H H H 2 3 5 4 6
H H
H H
H
H
H 3 H
1 6
H
观察者
H H
6
扭4 式 船 5
H H
6
船式
半 扭船式椅 式
1
.
2
.
3 5
4
半椅式
半椅式
1
.
2
.
kJ/mol
3 5
4
46
28.9 23.5
环己烷构象之间的势能关系
第五节 物理性质
一、分子间作用力 （一） 范德华力 1、取向力（偶极-偶极作用力）
扭转张力：由于构象是重叠式 H
H
H3C CH3
H3C CH3 CH H3CH3C3 CH3
CH3 H H CH3 H
CH3 H H H
H
CH3 H H CH3
H CH3
CH CH3 33 CH
H
H
H
CH3
H
H H H
CH3 H CH3 H3 C3C CH H C 3 3
1
C H 3C H C H 2C H C H C H 3 C H3 C H3
CH2CH2HC3
2，3，5-三甲基己烷
CH3CH2CH2CHCHCH2CH2CH2CH3 CHCH3 CH3
5-丙基-4-异丙基壬烷
（三）练习：命名下列化合物
CH
C H 3C H 2C H C H 2C H C H 3 C H 3C H 2 C H3
主链
3 1
C-C-C-C-C-C-C C-C-C C
2
(2) 编号: 近取代基端开始编号, 并遵守“最低系列编号规则” 取代基距链两端位号相同时, 编号从次序小的基团端开始。

第二章烷烃和环烷烃

第⼆章烷烃和环烷烃第⼆章烷烃和环烷烃⼀、教学⽬的与要求：1、掌握烷烃和环烷烃的结构特征和命名；烷烃和环烷烃的构象异构。

2、掌握烷烃和环烷烃的化学性质的异同点；烷烃和环烷烃的⾃由基取代及机理；掌握⼩环的开环加成。

⼆、教学重点1、烷烃的命名（包括六碳以下的英⽂命名）。

伯、仲、叔碳原⼦和氢原⼦,⼄烷与正丁烷的构象；2、烷烃的结构特征：σ键。

卤代⾃由基反应机理，伯、仲、叔氢的反应活性，伯、仲、叔碳⾃由基的相对稳定性；3、脂环烃的命名（单环、螺环与桥环），三元、四元环的开环加成。

4、环⼰烷的椅式构象以及取代环⼰烷的优势构象规律。

三、教学难点：1、烷烃的英⽂命名；2、⾃由基卤代反应机理；3、环⼰烷的椅式构象，以及取代环⼰烷的优势构象规律；4、环丙烷的结构；六、教学步骤及时间分配导⾔：烃（Hydrocarbon ）：碳氢化合物。

简述烃的分类，介绍本章学习的重点要求，强调本章内容是学习后续各章的基础。

1.1 烷烃⼀、烷烃的结构烷烃的结构特征：碳为sp 3杂化；C-H 、C-C 均为σ键。

σ键特点：键牢固，电⼦云沿键轴呈圆柱形对称，可⾃由旋转。

[⽰CH 4、CH 3CH 3的球棒模型]简述同系列和同系物的概念和重要性：⼆、烷烃的异构现象(⼀) 碳链异构（carbon chain isomer ）：具有相同分⼦式，仅由于碳链结构不同⽽产⽣的同分异构现象。

如：丁烷（C 4H 10 ）：正丁烷异丁烷戊烷（C 5H 12）：正戊烷异戊烷新戊烷从以上异构体引出：四种类型的碳,三种类型的氢。

分析：各级碳和氢的结构特征和代表的符号。

思考：①指出下列烷烃的各级碳和氢：CH 3-C-CH 2-CH-CH 2-CH 3CH 3CH 33CH 32CH 3CH 3②写出含⼀个叔碳、⼀个仲碳的分⼦量最⼩的烷烃（）指出：分类的⽬的在于同种功能基结合在不同类型的碳上，反应活性有差别。

（⼆）构象异构定义：因碳碳单键的旋转引起分⼦中的原⼦（团）在空间产⽣不同的排列⽅式称构象，各种不同的空间排列互称为构象异构体（conformational isomers ）．1、⼄烷的构象[操作球棒模型：旋转Ｃ－Ｃσ键，产⽣⽆数种构象异构体]。

人卫有机化学5-2第二章--烷烃和环烷烃

⼈卫有机化学5-2第⼆章--烷烃和环烷烃第⼆章烷烃和环烷烃有机化合物（简称有机物）中有⼀类数量众多，组成上只含碳、氢两种元素的化合物，称为碳氢化合物，简称烃（hydrocarbon ）。

烃分⼦中的氢原⼦被其他种类原⼦或原⼦团替代后，衍⽣出许多其他类别的有机物。

因此，烃可看成是有机物的母体，是最简单的⼀类有机物。

根据结构的不同，烃可分为如下若⼲种类。

烃在⾃然界中主要存在于天然⽓、⽯油和煤炭中，是古⽼⽣物埋藏于地下经历特殊地质作⽤形成的，是不可再⽣的宝贵资源，是社会经济发展的主要能源物质，也是合成各类⽣活⽤品和临床药物的基础原料。

本章讨论两类饱和烃——烷烃和环烷烃。

第⼀节烷烃分⼦中碳原⼦彼此连接成开放的链状结构的烃称为开链烃，因其结构与⼈不饱和开链烃烃饱和开链烃—烷烃脂环烃（环烷烃、环烯烃等）闭链烃(环烃) 开链烃(脂肪烃) 芳⾹烃烯烃炔烃体脂肪酸链状结构相似⼜称脂肪烃，具有这种结构特点的有机物统称脂肪族化合物。

分⼦中原⼦间均以单键连接的开链烃称为饱和开链烃，简称烷烃（alkane）。

⼀、烷烃的结构、分类和命名（⼀）烷烃的结构1.甲烷分⼦结构甲烷是家⽤天然⽓的主要成分，也是农村沼⽓和煤矿⽡斯的主要成分，⼴泛存在于⾃然界中，是最简单的烷烃。

甲烷分⼦式是CH，由⼀个碳原⼦与四个氢原⼦分别共⽤⼀对电⼦，以四个4共价单键结合⽽成。

如下图2-1（a）所⽰。

图2-1 甲烷分⼦结构⽰意图结构式并不能反映甲烷分⼦中的五个原⼦在空间的位置关系。

原⼦的空间位置关系属于分⼦结构的⼀部分，因⽽也是决定该物质性质的重要因素。

化学学科常借助球棍模型来形象地表⽰有机物分⼦的空间结构（不同颜⾊和⼤⼩的球表⽰不同原⼦，⼩棍表⽰共价键）。

根据现代物理⽅法研究结果表明，甲烷分⼦空间结构如图2-1（b）所⽰。

但是球棍模型这种表⽰书写起来极不⽅便，要将甲烷的⽴体结构在纸平⾯上表⽰出来，常通过实线和虚线来实现。

如图2-1（c）所⽰，虚线表⽰在纸平⾯后⽅，远离观察者，粗实线（楔形）表⽰在纸平⾯前⽅，靠近观察者，实线表⽰在纸平⾯上，这种表⽰⽅式称透视式。

第二章 烷烃和环烷烃 自由基取代反应(修正)

14
正戊烷
异戊烷
新戊烷
如何用普通命名法命名？
15
• 系统命名法（Systematic Names / IUPAC names）
IUPAC: International Union of Pure and Applied Chemistry
1. 直链烷烃：
根据烷烃分子中的碳原子数称为某烷，前面不需加“正”。
若环上只有一个取代基，则与
取代基相连的环碳原子为1号碳， 取代基的位次不需标出。
1-甲基-2-乙基环戊烷
若环上有两个基团存在：
IUPAC：基团名称首字母优先的，其相连环碳原子编为1号；
中国化学会：“次序规则”中不优先的基团，其相连环碳原子
编为1号。
27
2-甲基-4-乙基-1-丙基环己烷
28
环上有复杂取代基时，可将环作为取代基命名。 1-环丁基戊烷
7-环丙基螺[4.5]癸烷
30
3. 桥环烷烃（bridge cycloalkanes） 根据桥环上的环数和所含碳原子总数称为几环某烷。 环数的确定： 将环上任意一根键剪断，每次剪断一根 键，即破坏一个环。根据所需剪断键的 最小次数确定该桥环化合物所含的环数。
31
在几环和某烷间插入方括号，用阿拉伯数字标出每一 条桥上的碳原子数（不包括桥头碳原子），数字由大 到小排列。 编号：从一个桥头碳原子开始，沿最长的桥到第二个 桥头碳原子，再从次长的桥回到第一个桥头，最后给 出最短的桥编号。并使取代基位次最小。
1,3-二环己基丙烷
29
2. 螺烷烃（spiroalkanes）
根据螺环上碳原子总数称为螺某烷。在“螺”与某烷 间插入方括号，用阿拉伯数字标出螺原子所夹碳链上 碳原子的数目（不包括螺原子），数字由小到大排列。 编号：从螺原子邻位碳开始，沿较小的环开始编号， 并使环上取代基位次最小。

三有机化学基本反应 (2)


H2O
H2SO4
2
HI
3
1 CH3
HI
H
OH
CH2CH2CH2
H
I
CH2CHCH2 CH3
3 21
H
I
CH2CH2CH2CH2
反应选择性 与碳正离子稳
定性有关
开环加成发生在取代较多与较少的碳碳键。
第三章 烯 烃
双键的结构与性质
CC
CC
键能: C—C 347 kJ / mol C=C 610 kJ / mol
(6) 溶剂汞化反应
在水溶液中，烯键与Hg(OAc)2反应，再经还原去汞生成醇， 此即羟汞化—脱汞反应。
加成的区域选择性：
遵守马氏规则。
结果相当于烯水合，是实验室制备醇的方法。
溶剂汞化反应 Hg(OAc)2/ROH: 生成醚 应用：合成醚
(7) 硼氢化反应 Hydroboration 烯键与硼烷(BH3)反应生成烷基硼。
例：
加成的区位选择性 — Markovnikov (马氏)规则 Markovnikov 规则：氢原子加在含氢较多的双键碳上.
碳正离子稳定性
(3) 加成 硫酸 HOSO3H ➢ 合成应用——水解制备醇 工业生产乙醇和异丙醇
加成遵守马氏规则：
CH2=C(CH3)2 + H2SO4 (63%)
CH3CH2CH2CH3
➢ 2）与卤素的反应
Br2 / r.t. Cl2 / FeCl3
Br2 / r.t.
Br
Br
CH2CH2CH2
Cl
Cl
CH2CH2CH2
不反应（难开环）
注意区分：
Cl2 / hv
自由基取代反应
Cl

有机化学第2章饱和烃


反-1,4-二甲基环己烷
饱和烃 的结构
第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃 2.3 烷烃和环烷烃的结构
2.3.1 σ键的形成及其特性 2.3.2 环烷烃的结构与环的稳定性
第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃
2.3 烷烃和环烷烃的结构
2.3.1 σ键的形成及其特性
C: 2s2 2p2
两个成单电子， 呈2价？
实验事实：
第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃
2.2.1 伯、仲、叔、季碳及伯、仲、叔氢
与三个氢原子相连的碳原子,叫伯碳原子(第一碳原子、一级碳原子),用1°表示 与二个氢原子相连的碳原子,叫仲碳原子(第二碳原子、二级碳原子),用2°表示 与一个氢原子相连的碳原子,叫叔碳原子(第三碳原子、三级碳原子),用3°表示 与四个碳原子相连的碳原子,叫季碳原子(第四碳原子、四级碳原子),用4°表示
第二章 饱和烃:烷烃和环烷烃
一些环烷烃的燃烧热如下所示：
环烷烃的环张力越大，说明分子的能量越高，稳定性越差，越容易开环 加成。
为什么环的稳定性顺序有：环丙烷＜环丁烷＜环戊烷＜环己烷？ 结构所致！!
环烷烃的结构与环的稳定性
环丙烷的结构：
物理方法测得，环丙烷分子中三个碳原子共平面。 显然，环丙烷中没有正常的C－C键，而是形成“弯曲键〞：
H HH
H HH H
HC CC H
HC CC C H
H
H
H HH H
HC H
m.p b.p
--103.85。。CC
H。 m.p -159 。C
b.p 11.7 C
这两种不同的丁烷,具有相同的分子式和不同的结构式，互为同分异 构体。
同分异构体——分子式相同，结构式不同的化合物。 同分异构现象——分子式相同，结构式不同的现象。

烷烃和环烷烃自由基取代反应


05 烷烃和环烷烃自由基取代 反应的挑战与展望
反应选择性与效率的提高
开发高效催化剂
通过研究新型催化剂，提高自由 基取代反应的选择性和效率，减 少副反应的发生。
优化反应条件
通过调整温度、压力、溶剂等反 应条件，促进目性
研究控制反应位点的策略，实现 自由基取代反应的区域选择性， 提高产物纯度。
当两个自由基碰撞时，它们可以 结合形成分子，或者与其他物质 发生反应，使链终止。
环烷烃自由基取代反应的实例
烷基取代
01
如甲基环己烷在光照条件下与氯气反应，生成氯化甲基环己烷。
氢取代
02
如四氢萘在硫酸中加热，生成萘。
异构化
03
如甲基环戊烷在加热条件下异构化为异丁烷。
04 烷烃和环烷烃自由基取代 反应的应用
有机合成中的烷烃和环烷烃自由基取代反应
烷烃和环烷烃自由基取代反应在有机 合成中具有广泛的应用，如合成醇、 醚、卤代烃等。通过自由基取代反应， 可以方便地引入特定基团，实现化合 物的结构修饰和改造。
VS
烷烃和环烷烃自由基取代反应在药物 合成中也有重要应用，如合成药物中 间体、活性物质等。通过自由基取代 反应，可以高效地合成具有特定结构 和活性的化合物，为药物研发提供有 力支持。
热引发
在高温下，烷烃分子吸收能量，使得化学键断裂， 形成自由基。
光引发
在紫外光的照射下，某些物质（如碘）吸收光能， 形成自由基，引发链式反应。
化学引发
使用引发剂（如过氧化物）分解，产生自由基， 从而启动反应。
链增长
自由基与烷烃分子碰撞
与未反应的烷烃分子碰撞，使其化学 键断裂，形成新的自由基。
自由基之间的碰撞
高分子合成中的烷烃和环烷烃自由基取代反应
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中文命名时:优先基团编号大！
4-丙基-8-异丙基十一烷 4-isopropyl-8-propylundecane
3. 命名编号取代基 • Name the substituents as alkyl groups. • Every carbon belongs to either the longest chain or a substituent, not both. • Each substituent needs its own number
4.
烷烃的系统命名原则（续）
•
书写化合物名称：
(1) 支链置前，位次和基名之间用“-”隔开； (2) 简单取代基置前（英文以字母顺序排列）(次序规则）； 甲基<乙基<丙基<丁基<戊基<异戊基<异丁基 <新戊基<异丙基<仲丁基<叔丁基
(3) 相同取代基合并，数目用中文数字表示，位次之间用“,” 隔开。
碳原子数目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
单环烷烃的构造异构
C4H8的构造异构体
CH3
三、碳原子的级
• 碳原子类型：
与一个碳原子相连的碳原子为一级碳原子，伯(primary)碳原子，以1o表示； 与二个碳原子相连的碳原子为二级碳原子，仲(secondary)碳原子，以2o表示； 与三个碳原子相连的碳原子为三级碳原子，叔(tertiary)碳原子，以3o表示； 与四个碳原子相连的碳原子为四级碳原子，季(quaternary)碳原子，以4o表示。
• • • 确定母体名称：以参与成环的碳原子数作为母体名 称； 注明环数：用“二环”，置于母体名称之前； 注明桥的结构：将各个桥上碳原子数由多到少排列 （不包括桥头碳），并用圆点隔开，置于环数后面 方括号内； 编号：从桥头开始，先长桥后短桥，同时尽可能给 官能团和取代基以最低编号。 书写出化合物名称。
CH3 CH3 C CH3 新戊烷 neo-戊烷 正十二烷 n-十二烷 CH2 CH3 CH3(CH2)10CH3
二、系统命名法
1.
系统命名法 • 1892年日内瓦国际化学会议首次制订了《有机化 学系统命名原则》，称为日内瓦命名法。后来经 过IUPAC多次修订，现称为《IUPAC命名法》。 IUPAC推荐全世界化学工作者使用。 中国化学会根据《IUPAC命名法》，并结合我国 汉字的特点，1960年制订了《有机化学命名原 则》，1980年进行了修订。现要求全国化学工作 者使用。[中国化学会《有机化学命名原则》 (1980)]
3
CH3(CH2)4CH3
正己烷
n-hexane
CH3(CH2)11CH 十三烷
3
n-trideane
CH3(CH2)5CH3
正庚烷
n-heptane
CH3(CH2)18CH 二十烷
3
n-eicosane

2.
烷基的名称
– 支链：烷烃去掉一个氢原子后的原子团，通 式为CnH2n+1 — ，称为烷基，常用 R- 表 示。 – 常见烷基：
表1
烷基结构 CH3CH3CH2CH3CH2CH2(CH3)2CHCH3CH2CH2CH2(CH3)2CHCH2CH3CH2CH(CH3)(CH3)3C-
常见烷基名称
烷基名称 甲基 乙基 丙基 异丙基 正丁基 异丁基 仲丁基 叔丁基 英文名称 Methyl Ethyl n-Propyl i-Propyl, iso-Propyl n-Butyl i-Butyl, iso-Butyl s-Butyl, sec-Butyl t-Butyl, tert-Butyl 简写符 号 Me Et n-Pr i-Pr n-Bu i-Bu s-Bu t-Bu
烃叫做烷烃，也叫做饱和烃。
链烷烃 acyclic alkane：链状骨架的烷烃 环烷烃 cycloalkane： 环状骨架的烷烃 CnH2n+2 CnH2n(单环）
直链烷烃 链烷烃 支链烷烃
烷烃 单环烷烃
小环(C3~C4) 常见环(C5~C6) 中环(C7~C12)
环烷烃 多环烷烃
大环 (>C12) 集合环烷烃
环烃基的名称
4
3
环丙基环己烷
3-甲基-4-环丁基庚烷
二、系统命名法
5． 环烷烃的命名 2). 螺环烷烃的系统命名
• • 确定母体名称：以参与成环的碳原子数确定为螺某烷； 注明螺环的结构：将各个环上碳原子数（螺原子除外） 由少到多排列，并用圆点隔开，置于“螺”字后面方 括号内； 编号：从小环靠近螺原子开始，螺原子参与编号，同 时尽可能给官能团和取代基以最低编号。 书写出化合物名称。
当分子中存在多种等长时，则选择取代基多的碳链作为主链。
2.给主链编号：从靠近取代基一端开始编号，若有多个取代基，
应使所有取代基均有最低编号。
When numbering a carbon chain results in the same numbers from either end of the chain, assign the lower number alphabetically to the first substituent.
螺环烷烃 桥环烷烃
二、构造异构
•
同分异构：相同分子式，不同分子结构。
H H C2H6O H C C OH H H 乙醇
H H 甲醚
H H
H C O C H
•
构造异构：分子中原子的连接次序和方式不同。
H H H H C4H10 H C C C C H H H H H H H H H C C C H H H H C H H 异丁烷
2-甲基-3-乙基己烷 3-ethyl-2-methylhexane 不正确命名: 3-异丙基己烷
二、系统命名法
4. 烷烃的系统命名实例
4-丙基-8-异丙基十一烷 4-isopropyl-8-propylundecane
CH2CH3 CH2CH3
3, 4, 6-三乙基辛烷 3, 4, 6-triethyloctane
中文名称
甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷
英文名称
methane Ethane Propane n-butane n-pentane
构造式
中文名称
英文名称
n-octane n-nonane n-decane n-undecane n-dodecane
CH3(CH2)6CH3 正辛烷 CH3(CH2)7CH3 正壬烷 CH3(CH2)8CH3 正癸烷 CH3(CH2)9CH3 十一烷 CH3(CH2)10CH 十二烷
•
氢原子类型：
与伯碳原子相连的氢原子为伯氢原子，以10H表示； 与仲碳原子相连的氢原子为仲氢原子，以20H表示； 与叔碳原子相连的氢原子为叔氢原子，以30H表示。
第二节
命名
一、普通命名法
1. 命名原则 • 根据碳原子数目命名为“某烷”。用天干十个字 （甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、 癸） 及中文数字表示碳原子数目。 对于直链烷烃在母体前加词头“正（n-）”。
• If two or more identical substituents are bonded to the longest chain, use prefixes to indicate how many: di- for two groups, tri- for three groups, tetra- for four groups, and so forth.
•
•
•
仅在碳链一端第2碳原子上带有一个甲基则命名 为“异某烷”（iso-，i-）。
仅在碳链一端第2碳原子上带有两个甲基则命名 为“新某烷”（neo-）。
一、普通命名法
2. 命名实例
CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH3 正戊烷 n-戊烷 异戊烷 iso-戊烷, i-戊烷 CH2 CH3
第2章
烷烃和环烷烃
自由基取代反应
•
烃：仅仅由碳和氢两种元素组成的化合物烃（碳氢化 合物, hydrocarbons）。
烷烃 开链烃 （脂肪烃） 烃 环状烃 芳香烃 烯烃 炔烃 脂环烃
第1节 一 分类
分类、构造异构和碳原子的级
烷烃 alkane：
分之中的碳除以碳碳单键相连外， 碳的其他价键都为氢原子所饱和的
二、系统命名法
4. 烷烃的系统命名实例
1 2 3 4 CH3CH2CH2CHCH2CH3 8 7 6 5 5 6 7 8 CH2CH2CH2CH3 4 3 2 1
CH3 6 5 4 3 2 1 CH3CH2CH2CHCHCH3 CH2CH3 2 1
4-乙基辛烷 (4-ethyloctane) 不正确命名: 5-乙基-辛烷
• •
二、系统命名法
5． 环烷烃的命名 2). 螺环烷烃的系统命名
2
1
6
7 8
1
4 5
5 3 4 10 9
3 2 7 6
螺[4. 5]癸烷 spiro[4. 5]decane
4-甲基螺[2. 4]庚烷 4-methylspiro[2. 4]heptane
二、系统命名法
5． 环烷烃的命名 3）. 桥环烷烃的系统命名 A 双环桥环烷烃的命名
4-丙基-8-异丙基十一烷
Prefix-Parent-Suffix Prefix:取代基的位次和种类 Parent:母体的碳数 Suffix:母体官能团的种类
1.选择主链（母体）：选择分子中最长的连续碳链作为主链，
根据碳原子数目命名为“某烷”。
Note that it does not matter if the chain is straight or it bends.
实 例 二
1 8
2 7