烃的衍生物概念
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烃的衍生物烃分子中的氢原子被其他原子或者原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物,其中取代氢原子的其他原子或原子团使烃的衍生物具有不同于相应烃的特殊性质,被称为官能团。
在不改变烃本身的分子结构的基础上,将烃上的一部分氢原子替换成其他的原子或官能团的一类有机物的统称。
中文名称:烃的衍生物英文名称:derivative定义:烃分子中的氢被官能团取代后的化合物应用学科:化学(一级学科);有机化学(二级学科)有机物是否属于烃主要是从组成元素上看,如果非要从结构看,就看是否含有除烷烃基,苯环,C=C以外的官能团,如-OH -COOH -CHO -NH2…… 从元素上看甲苯只含有C H元素,含有C H元素的有机物都算烃甲苯、对二甲苯都属于属于芳香烃,既然是“烃”,就当然不算是衍生物,衍生物必须含有C H以外的元素。
烃分子中的氢原子被其他原子或者原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物,常见官能团有:碳碳双键,-OH -COOH -CHO -NH2,常发生反应有,取代,加成,消去,水解(属于取代).【同系列】结构相似,分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的一系列化合物称为同系列。
同系列中的各个成员称为同系物。
由于结构相似,同系物的化学性质相似;它们的物理性质,常随分子量的增大而有规律性的变化。
【同系物】结构相似,分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团,通式相同的化合物互称为同系物。
如烷烃系列中的甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷等互称为同系物。
【烃】由碳和氢两种元素构成的一类有机化合物,亦称“碳氢化合物”。
种类很多,按结构和性质,可以分类如下:【开链烃】分子中碳原子彼此结合成链状,而无环状结构的烃,称为开链烃。
根据分子中碳和氢的含量,链烃又可分为饱和链烃(烷烃)和不饱和链烃(烯烃、炔烃)。
【脂肪烃】亦称“链烃”。
因为脂肪是链烃的衍生物,故链烃又称为脂肪烃。
【饱和烃】饱和烃可分为链状饱和烃即烷烃(亦称石蜡烃)和另一类含有碳碳单键而呈环状的饱和烃即环烷烃(参见闭链烃)。
烃的衍生物的定义
,字数刚好
烃是一类具有特定化学结构和特征的有机化合物,它们含有单键和多个不饱和键,大多是以烷烃和芳烃为主,以烯烃、炔烃和其他少量分子组份组成诸如烃烷、芳烃、芳香烃、芳香醇等。
烃的衍生物是以烃为原料,采用化学变化使表面电荷局部逆转,形成有用的有机物质的化学的产物被称之为烃的衍生物。
常见的烃衍生物有伯烷、次伯烷、环烃、芳二烯、烯醇等,如乙醇具有一种新
的活性基团——羟基,它是以乙烷作为原料,通过氧化-缩合反应得到。
烯醇是由
饱和烯烃混合再混合开水反应生成的烷烯衍生物,它包括1,2-二氧乙烷、番茄红
素等。
此外,甲苯、苯乙=烯、苯乙=烯酮也是烯烃的衍生物,它们都具有特殊的功能,在工业中具有重要的应用价值。
烃的衍生物具有较高结构稳定性,广泛存在于多种天然物质,有良好的功能性,多年来也成为化学工程的主导材料。
由烃原料衍生的化合物,利用它们的特点可以合成聚合物,医药和农药中的活性物质,以及塑料树脂、油漆和油墨中的重要原料。
它们在产品工艺中具有重要意义,而且在环境污染处理等领域也具有许多必要的应用。
烃的衍生物的有机合成和改性是有机化学的重要内容,对环境保护、能源的科
学利用和新材料的合成研究也起着重要的作用。
高等教育也应关注烃衍生物的研究,深入研究这些有机材料的性能特性,加强相关的理论学习,为人类的应用科技发展做出应有的贡献。
烃的衍生物1.烃的衍生物①定义:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代而衍变成的化合物.②组成:除含C、H元素外,还含有O、X(卤素)、N、S等元素中的一种或几种.③官能团:决定有机物性质的原子或原子团.常见的有:—X、—OH、2.溴乙烷物理性质无色液体,不溶于水,沸点38.4℃,密度比水大ρ=1.46g/cm3,易溶于有机溶剂。
分子结构分子式结构式结构简式官能团C2H5Br CH3CH2Br -Br化学性质C2H5Br分子中C—Br键为极性键,容易断裂,溴原子易被其他原子或原子团取代。
①水解反应属于取代反应.反应条件:强碱水溶液。
②消去反应反应条件:与强碱的醇溶液共热。
反应实质:从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个HBr分子,生成不饱和化合物。
消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个小分子〔如H2O、HBr等〕,而生成不饱和〔含朋键或叁键〕化合物的反应。
从溴乙烷能发生消去反应和水解反应说明,受官能团溴原子(—Br)的阻碍,溴乙烷的化学性质比乙烷的爽朗。
3.卤代烃烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物,叫做卤代烃。
〔1〕分类依照分子中所含卤素的不同,可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃等。
依照分子中所含烃基不同,可分为脂肪卤代烃和芳香卤代烃。
依照分子中卤素原子的多少不同,可分为一卤代烃和多卤代烃。
〔2〕物理性质都不溶于水,可溶于有机溶剂,卤代烃的沸点随烃基增大出现升高趋势,密度随烃基增大出现减小趋势。
卤代烃的沸点比对应的烷烃要高,这是因为卤素原子的引入使卤代烃分子的极性比烃分子强,从而使分子间的作用力增大。
同一烃基的不同卤代烃的沸点随卤素原子的相对分子质量的增大而增大。
例如RF<RCl<RBr<RI。
含碳原子数目相同的卤代烃的同分异构体,沸点随烃基中支链数的增加而相应减小。
这是因为分子中支链数增加,分子间靠近程度减小,分子间作用力减弱,其沸点相应减小。
〔3〕化学性质卤代烃的化学性质与溴乙烷相似,可发生水解反应和消去反应。
高中化学烃的衍生物知识点化学是我们生活中广泛应用的学科,也是高中学业中流程科目之一。
其中烃是很重要的一个化学分支,包括一类由碳和氢原子组成的有机化合物。
烃的衍生物非常广泛,有很多在生活中被广泛使用,下面就介绍一下高中化学中关于烃衍生物的知识点。
一、烃的衍生物简介烃的衍生物是由烃分子中的一个或多个氢原子被其他原子或分子所取代的化合物。
根据取代基的不同,烃的衍生物可以分为醇、酚、醛、酮、羧酸、酯、胺、腈、卤代烃、烷基卤化物以及芳族烃等多种。
这些化合物在工业化学及日常生活中应用广泛,如酒精、羧酸类化合物、氨、麻醉剂等。
二、醇醇是烃的一种衍生物,它的分子中含有一个或多个羟基(-OH)。
醇以它的羟基而得名,例如甲醇、乙醇和丙醇等。
醇有许多性质和功能,其中最常见的是作为饮料或用于生产其他有机化合物,比如酯。
三、酚酚是一种由苯环上的一个氢原子被羟基所取代的有机化合物,化学式为C6H5OH。
酚可以作为消毒剂、防腐剂和颜料等方面的原料,同时也可制成不少药品,例如阿司匹林、麻醉剂。
但由于酚具有剧烈的腐蚀性和毒性,过度使用会引起严重的健康问题。
四、醛与酮醛和酮都是由烃分子中的碳氢键被氧原子所取代的化合物。
它们之间的区别是醛分子中有一个羰基(C=O),而酮分子中有两个羰基。
常见的醛包括甲醛和乙醛,可以用于杀菌、熏蒸等方面;酮则包括丙酮、己酮等,可以用于催化反应、制作绝缘材料。
五、羧酸羧酸分子中含有一个羧基(-COOH),能够与醇或胺形成酯或酰胺。
羧酸可以分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。
饱和脂肪酸存在于许多生物中,例如麻油、黄油、椰子油等,而不饱和脂肪酸则分布在水生和陆生动物中,例如鱼油、坚果等。
六、酯酯分子中含有一个羧酸和一个醇分子中的氢原子被取代掉了,能够用于制备香料、溶剂等。
酯可以按是否含有羰基分为二元酯和酸酐。
二元酯是指含有一个酸基和一个醇基的酯,例如甲酸乙酯、乙酸丙酯等。
而酸酐是由两个酸分子的羧基进行结合形成的,例如醋酸酐。
年 级: 学科: 教师:班主任: 日期: 时段: 课 题 烃的衍生物教学目标 掌握常见官能团的结构性质,常见衍生物的反应 重难点有机化学反应类型、有机推断与合成教学内容及知识点讲解一、概述:1.烃的衍生物的概念: 烃的衍生物,从结构上看,都可看成是烃分子中的H 原子,被其他原子或原子团代替衍变而成的化合物。
有机物分为两大类。
除烃外,其余都可以看作烃的衍生物。
从结构上看衍生物由两部分组成,一部分为官能团,另一部分为烃基。
2.官能团的概念: 决定化合物特殊性质的原子或原子团。
弄清:○1官能团决定有机物的类别 ○2烯烃、炔烃的官能团为C ═C 、C ≡C 。
○3 官能团不是唯一决定有机物性质的基团。
烃基对有机物的性质也有影响。
3.官能团和烃基对性质的影响:官能团的引入→使分子量增大、分子极性增大→影响物理的,化学的性质 <1> 对物理性质的影响:(1)对熔、沸点的影响○1官能团的引入:使熔沸点高于高于相应的烃。
B 对同分异构体来说 :支链越多,沸点越低。
(2) 对溶解性的影响:○1官能团的影响:醇、醛、酮、羧酸的官能团分别为 -OH -CHO它们都是亲水基团(易溶于水)所以它们的烃基小的化合物易溶于水。
○2烃基是亲油基团(易溶于有机溶剂),烃基增大,在水中的溶解性减少,在有机溶剂中的溶解性增大。
例如高级脂肪酸虽有亲水基团—COOH ,但是烃基较大不溶于水,易溶于有机溶剂。
【规律】 A .烃(密度小于水)、......... 卤代烃、.... 硝基化合物(密度大于水)、............. 酯类(密度小于水),它们............一般不溶于.....水.,易溶于....有机溶剂....。
. B .烃的衍生物一般都有.........—.R .。
一般都易溶于.......有机溶剂....。
. <2> 官能团的化学性质在有机物分子中,键的极性大易断...............,基团之间互相影响.........。
烃的衍生物定义
烃(hydrocarbon)是指由仅含碳和氢原子构成的化合物。
它是一类有机化合物,主要由碳和氢原子组成,氢原子与碳原子之间通常以电子键或共价键相连接,以形成一个烃基。
烃有很多种不同的类型,而它们的衍生物则被称为衍生烃。
衍生烃是指由烃原子与其他原子取代其中一个或多个碳原子而得到的一类化合物。
由于原子的取代,衍生烃的性质有时会改变,比如,由于取代之后的衍生烃拥有了新的取代原子,它们的化学反应性就会比原来的烃原子更强了。
衍生烃的类型很多,它有可以烷烃、环烷烃、烯烃、环烯烃、芳烃和芳环烃等不同的种类,这些类别的衍生烃都有不同的特性,比如说,烷烃是指由烷基取代一个或多个碳原子而形成的烃衍生化合物,它们具有高熔点和低沸点,而烯烃是指由烯烃基取代一个或多个碳原子而形成的烃衍生化合物,它们具有高沸点和低熔点。
除此之外,衍生烃也可以根据它们的结构类型来分类,比如说,烃衍生物可以分为顺式烃、反式烃、开环烃和多亲烃等;它们也可以根据它们的氢原子数量来分类,比如说,它们可以分为单烃、双烃、三烷烃和四烷烃等。
此外,在衍生烃中,还出现了聚烃和芳香烃,聚烃(polycyclic hydrocarbons)是指当碳原子以环状形式连接在一起时出现的衍生烃,它们结构复杂,具有高熔点和抗老化能力;芳香烃(aromatic hydrocarbons)是指当多个碳原子环状连接成的双元
环烃衍生物,它们具有毒性和易燃性,而且是环境污染的主要来源。
总而言之,烃的衍生物是指由烃原子与其他原子取代其中一个或多个碳原子而得到的一类化合物,这些衍生物可以按照结构类型、替换原子类型、氢原子数量等不同条件来分类,它们的特性也各不相同,具有重要的理论和实际意义。
烃的衍生物谷城县第二中学韩志涛第一节溴乙烷卤代烃一、烃的衍生物1、定义在有机化合物中,从结构上看烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代而衍变得来,这样的化合物叫烃的衍生物。
2、官能团(1)取代烃分子中氢原子或原子团,起到了决定该衍生物特殊性的作用,这些原子或原子团叫官能团。
如:-X,-OH,-CO-,-COOH,-NO2,-NH2等,C=C,-C≡C-也属于官能团。
(2)由于官能团决定了物质的性质,因此按官能团的不同可将有机物进行分类。
(3)对有机化合物的性质判断,最主要看所含有的官能团的性质。
如CH2=CH-COOH,含有C=C 和-COOH两官能团,则具备烯烃和羧酸的性质。
二、溴乙烷1、结构分子式C2H5Br 结构简式为CH3CH2Br或C2H5Br。
2、物理性质纯净的溴乙烷是无色不溶于水、密度比水大的液体,沸点38.4℃,易溶于有机溶剂。
3、化学性质C2H5Br中的C-Br键,容易断裂,易发生化学反应:(1)水解反应(属于取代反应)C2H5Br+H-OH CH3CH2OH+HBr或C2H5Br+NaOH CH3CH2OH+NaBr(2)消去反应:有机化合物在一定条件下,从一分子中脱去一个小分子(如H2O、HX等),而生成不饱和化合物的反应。
CH2-CH2 + NaOH CH2=CH2↑+NaBr+H2OH Br三、卤代烃1、定义烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的化合物,通式R-X。
2、分类卤代烃的分类方式很多:氟代烃一卤代烃饱和卤代烃(按X不同)氯代烃(按X多少)(按烃基不同)不饱和卤代烃溴代烃多卤代烃芳香卤代烃3、物理性质卤代烃熔沸点比相应烃高,一般为液态或固态(CH3Cl为气态),难溶于水,可溶于大多数溶剂。
4、化学性质(1)取代反应 R-X+H2O R-OH+HX(2)消去反应-CH-CH— + NaOH —CH=CH-↑+NaX+H2OH X5、用途卤代烃可以作溶剂(如CHCl3,CCl4)、农药、致冷剂(如氟氯烃)、灭火剂(如CCl4)、麻醉剂和防腐剂,也可用于制备合成材料。
烃的衍生物概念
烃分子中的氢原子被其他原子或者原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物,其中取代氢原子的其他原子或原子团使烃的衍生物具有不同于相应烃的特殊性质,被称为官能团。
在不改变烃本身的分子结构的基础上,将烃上的一部分氢原子替换成其他的原子或官能团的一类有机物的统称。
主要含氧衍生物
【醇】烃分子中的一个或几个氢原子被羟基取代后的产物称为醇(若苯环上的氢原子被羟基取代后的生成物属于酚类)。
根据醇分子中羟基的数目,可分为一元醇、二元醇、三元醇等,根据醇分子中烃基的不同,可分为饱和醇不饱和醇和芳香醇。
由于跟羟基所连接的碳原子的位置,又可分为伯醇如
(CH3)3COH。
醇类一般呈中性,低级醇易溶于水,多元醇带甜味。
醇类的化学性质主要有氧化反应、酯化反应、脱水反应、与氢卤酸反应、与活动金属反应等。
【芳香醇】系芳香烃分子中苯环的侧键上的氢原子被羟基取代而成的物质。
如苯甲醇(亦称苄醇)。
【酚】芳香烃分子中苯环上的氢原子被羟基取代而成的化合物称作酚类。
根据酚分子中所含羟基的数目,可分为一元酚,二元酚和多元酚等,如溶液呈变色反应。
酚具有较弱的酸性,能与碱反应生成酚盐。
酚分子中的苯环受羟基的影响容易发生卤化、硝化、磺化等取代反应。
【醚】两个烃基通过一个氧原子连结而成的化合物称作醚。
可用通式R-O-R’表示。
若R与R’相同,叫简单醚,如甲醚CH3-O-CH3、乙醚C2H5-O-C2H5等;若R与R'不同,叫混和醚,如甲乙醚CH3-O-C2H5。
若二元醇分子子中醛
基的数目,可分为一元醛、二元醛等;根据分子中烃基的不同,可分相应的伯醇氧化制得。
醛类中羰基可发生加成反应,易被较弱的氧化剂如费林试剂、多伦试剂氧化成相应的羧酸。
重要的醛有甲醛、乙醛等。
【芳香醛】分子中醛基与苯环直接相连而形成的醛,称作芳香醛。
如苯甲醛。
【羧酸】烃基或氢原子与羧基连结而形成的化合物称为羧酸,根据羧酸分子中羧基的数目,可分为一元酸、二元酸、多元酸等。
一元酸如乙酸
饱和酸如丙酸CH3CH2COOH、不饱和酸如丙烯酸CH2=CH-COOH等。
羧酸还可以分为脂肪酸、脂环酸和芳香酸等。
脂肪酸中,饱和的如硬脂酸C17H35COOH、等。
【羧酸衍生物】羧酸分子中羧基里的羟基被其它原子或原子团取代而形成的化合物叫羧酸衍生物。
如酰卤、酰胺、酸酐等。
【酰卤】系羧酸分子中羧基上的羟基被卤素原子取代而形成的化合物等。
【酰胺】系羧酸分子中羧基上的羟基被氨基-NH2或者是被取代过的氨基所取代等。
【酸酐】两个分子的一元羧酸分子间失水或者二元羧酸分子内失水而形成的化合物,称作酸酐。
如两个乙酸分子失去一个水分子形成乙酸酐(CH3-
【酯】羧酸分子中羧基上的羟基被烷氧基-O-R'取代而形成的化合物称
【硝基化合物】系烃分子中的氢原子被硝基-NO2取代而形成的化合物,可用通式R-NO2表示,R可以是烷基,也可以是苯环。
如硝基乙烷CH3CH2NO2、【胺】系氨分子中的氢原子被烃基取代后而形成的有机化合物。
根据取根据烃基结构的不同,可分为脂肪胺如甲胺CH3NH2、二甲胺CH3-NH-CH3和芳香胺如苯胺C6H5-NH2、二苯胺(C6H5)2NH等。
也可以根据氨基的数目分为一元
胺、二元胺、多元胺。
一元胺如乙胺CH3CH2NH2,二元胺如乙二胺H2N—CH2—CH2—NH2,多元胺如六亚甲基四胺(C6H2)6N4。
胺类大都具有弱碱性,能与酸反应生成盐。
苯胺是胺类中重要的物质,是合成染料,合成药物的原料。
其他衍生物
【杂环化合物】分子中含有碳原子和氧、氮、硫等其它原子形成环状结构的化合物叫杂环化合物。
其中以五原子和六原子的杂环较稳定。
具有芳香性的称作芳杂环,烃分子中一个或多个氢原子被卤素原子取代而形成的化合物称为卤代烃。
根据取代上去的不同卤素原子可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃等。
根据分子中卤素原子的数目,可分为一卤代烃和多卤代烃。
根据烃基种类的不同,可分为饱和卤代烃即卤代烷烃、不饱和卤代烃即卤代烯烃和卤代炔烃、卤代芳香烃等,例如氯CH3-CHBr-CH2Br等。
【腈】系烃基与氰基(-CN)相连而成的化合物。
通式为R-CN,如乙腈CH3CN。
【重氮化合物】大多是通式为R—N2—X的有机化合物,分子中含有是一种重氮化合物,其中以芳香族重氮盐最为重要。
可用化学性质活动,是制取偶氮染料的中间体。
【偶氮化合物】分子中含有偶氮基(-N=N-)的有机化合物。
用通式R-N=N-R 表示,其中R是烃基,偶氮化合物都有颜色,有的可作染料。
也可作色素。
【磺酸】系烃分子中的氢原子被磺酸基-SO3H取代而形成的化合物,可用RSO3H表示。
脂肪族磺酸的制备常用间接法,而芳香族磺酸可通过磺化反应直接制得。
磺酸是强酸,易溶于水,芳香族磺酸是合成染料、合成药物的重要中间体。
【氨基酸】系羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代而形成的化合物。
根据氨基
取代的位置可分为α-氨基酸、β-氨基酸、γ-氨基酸等。
α-氨基酸中的氨基在羟基相邻的碳原子上。
α-氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
蛋白质经水解可得到二十多种α-氨基酸,如甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等,大多是L-型a-氨基酸。
在人体所需要的氨基酸中,由食物中的蛋白质供给的,如赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸等称为“必需氨基酸”,象甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸、谷氨酸等可以从其它有机物在人体中转化而得到,故称为“非必需氨基酸”。
【肽】系一分子氨基酸中的氨基与另一分子氨基酸中的羧基缩合失去水分子后而形成的化合物。
两个氨基酸分子形成的肽叫二肽,如两个分子氨基
【多肽】由多个a-氨基酸分子缩合消去水分子而形成含有多个肽键-
【蛋白质】亦称朊。
一般分子量大于10000。
蛋白质是生物体的一种主要组成物质,是生命活动的基础。
各种蛋白质中氨基酸的组成、排列顺序、肽链的立体结构都不相同。
目前已有多种蛋白质的氨基酸排列顺序和立体结构搞清楚了。
蛋白质按分子形状可分为纤维状蛋白和球状蛋白。
纤维蛋白如丝、毛、发、皮、角、蹄等,球蛋白如酶、蛋白激素等。
按溶解度的大小可分为白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和不溶性的硬蛋白等。
按组成可分为简单蛋白和复合蛋白,简单蛋白是由氨基酸组成,复合蛋白是由简单蛋白和其它物质结合而成的,如蛋白质和核酸结合生成核酸蛋白,蛋白质与糖结合生成糖蛋白,蛋白质与血红素结合生成血红蛋白等。
【油脂】系高级脂肪酸甘油酯的总称。
在室温下呈液态的叫油,呈固态的叫作脂肪。
可用通式表示:若R、R'、R〃相同,称为单甘油酯;若R、R'、R〃不同,称为混甘油酯。
天然油脂大都是混甘油酯。
【糖】亦称碳水化合物。
多羟基醛或多羟基酮以及经过水解可生成多羟基醛或多
羟基酮的化合物的总称。
糖可分为单糖、低聚糖、多糖等。
一般糖类的氢原子数与氧原子数比为21,但如甲醛CH2O等不是糖类;而鼠李糖:C6H12O5属于糖类。
【单糖】是不能水解的最简单的糖,如葡萄糖(醛糖)
【低聚糖】在水解时能生成2~10个分子单糖的糖叫低聚糖。
其中以二糖最重要,如蔗糖、麦芽糖、乳糖等。
【多聚糖】亦称多糖。
一个分子多聚糖水解时能生成10个分子以上单糖的糖叫多聚糖,如淀粉和纤维素,可用通式(C6H10O5)n表示。
n可以是几百到几千。
【高分子化合物】亦称“大分子化合物”或“高聚物”。
分子量可高达数千乃至数百万以上。
可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类。
天然高分子化合物如蛋白质、核酸、淀粉、纤维素、天然橡胶等。
合成高分子化合物如合成橡胶、合成树脂、合成纤维、塑料等。
按结构可分为链状的线型高分子化合物(如橡胶、纤维、热塑性塑料)及网状的体型高分子化合物(如酚醛塑料、硫化橡胶)。
合成高分子化合物根据其合成时所经反应的不同,又可分为加聚物和缩聚物。
加聚物是经加聚反应生成的高分子化合物。
如聚乙烯、聚氯乙烯聚丙烯等。
缩聚物是经缩聚反应生成的高分子化合物。
如酚醛塑料、尼龙66等。