第二章 烃化反应

第二章 烃一、烷烃（一）定义：碳原子之间都以单键结合，剩余碳原子全部跟氢原子结合，使每个原子的化合价都达到“饱和”的链烃叫饱和链烃，或叫烷烃 （二）通式：C n H 2n+2（n ≥1） （三）物理性质：1、随着碳原子数的增多，熔沸点依次升高，密度依次增大（密度小于水）；C 1——C 4为气态（新戊烷为气体），C 5——C 16为液态，C 17以上的为固态2、溶解性：不溶于水，易溶于有机溶剂。

液态烷烃都可做有机溶剂3、质量分数：随着碳原子数的增多，氢原子的质量分数逐渐减小，碳原子的质量分数逐渐增大，所以CH 4是氢原子质量分数最大的烷烃4、同分异构体的熔沸点：支链越多，熔沸点越低（四）结构特点：烷烃的结构与甲烷的相似，其分子中的碳原子都采取sp 3杂化，以伸向四面体4个顶点方向的sp 3杂化轨道与其他碳原子或氢原子结合，形成σ键。

烷烃分子中的共价键全部是单键。

既有极性键又有非极性键（甲烷除外）。

（五）烷烃的存在形式天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡等，它们的主要成分都是烷烃。

（六）代表物——甲烷1、物理性质：甲烷是一种无色、无臭的气体，在相同条件下，其密度比空气小，难溶于水2、化学性质：甲烷的化学性质比较稳定，常温下不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应。

甲烷的主要化学性质表现为能在空气中燃烧(可燃性)和能在光照下与氯气发生取代反应。

（1）氧化反应：CH 4+2O 2−−→−点燃CO 2+2H 2O （淡蓝色火焰） 使用前要验纯，防止爆炸 （2）受热分解：CH 4−−→−高温C+2H 2（隔绝空气） （3）取代反应：CH 4+Cl 2−−→−光照CH 3Cl+HCl（七）化学性质：通常状况下，很稳定，不与强酸、强碱或酸性KMnO 4反应1、氧化反应（可燃性）：C n H 2n+2+2O 2−−→−点燃nCO 2+(n+1)H 2O注：当碳含量少时，产生淡蓝色火焰，但随着碳原子数的增多，碳的质量分数逐渐增大，有黑烟产生 2、取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应（1）烷烃取代反应的特点：①在光照条件下；②与纯卤素反应；③1mol 卤素单质只能取代1molH④连锁反应，有多种产物（卤代烃和卤化氢气体）（2）举例：CH 3CH 3+Cl 2−−→−光照CH 3CH 2Cl+HCl3、受热分解：烷烃在隔绝空气的条件下，加热或加催化剂可发生裂化或裂解 通式：一分子烷烃催化剂 △一分子烷烃+一分子烯烃（八）同系物1、定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH 2原子团的化合物互称为同系物2、特点：（1）通式相同，结构相似，化学性质相似，属于同一类物质；（2）物理性质一般随碳原子数目的增多而呈规律性变化。

：，Dβ=289.8k J/m o l，而烷的容易程度按下列顺序递增：烷烃的C-C键<双键β位置的C-和反应过程的标准吉布斯函准吉布斯函数变，简称标衡常数。

——化合物i 在化学反应中的化学计量系数；化合物i 的标准生成吉布斯函数，k J /m o l ；度的函数：=A +B T +C T 2+D T 3、C 、D 为计算系数。

几种烃的计算系数见教材52页表2-1。

得，示反应达到平衡时成物愈占率越高，反应可能向向进行而若是正值，并负值的情若时就可以第二节裂解反应机理和动力学规律•§2-1自由基链反应机理一．乙烷的自由基链反应机理•首先从裂解过程最简单的乙烷脱氢生成乙烯的反应谈起。

C2H6→C2H4+H2•该反应式只是说明了从什么反应物分子，按什么计量关系，最后生成什么产物分子。

但这个反应式仅给出了总的反应结果，并不说明反应进行的途径。

说道这里我们不禁要问：是不是乙烷分子中两个C-H键断裂而脱下就生成乙烯分子哪？还是通过生成其他的中间物质，经过几步才生成乙烯哪？乙烷的裂解反应的三个阶段：如表中数据所示，乙烷中C-C键的解离能是88.0k c a l/l，而C-H键的解离能是98.0k c a l/m o l，所以乙烷的引发是C-C键的断裂引起的。

第二阶段是链增长反应，又称链传递反应或链转移反应就是自由基与分子反应，生成目的产物及新的自由基的程。

第三阶段是链终止反应。

如果链增长阶段不受阻碍的继链反应长度L c h在乙烷裂解中：随着温度的上升链长度是减小的，但乙烯的生成对于乙烷的分解的相对速度仍是一个很大的数值。

而且从各个基元反应的速度常数看乙烷引发反应的k11远小于其主基元反应的k33、k44、k55。

乙烷的引发反应是整个反应的控制步骤，而随着温度的上升，k比k33、k44、k55增大的倍数要大的多，所以提高温度对提高整个反应速度是有利的，此时链长度仍是很大的数值。

1.烃类在裂解时的几条规律1．烃烃分子中不同位置氢原子与自由基的反应速度不同，其反应途径也不同。

烃化反应名词解释
烃化反应是指烃类分子中的一类特殊的化学反应。

它的主要特征是伴随着一个热力学守恒过程，将一类有机物转变成一类具有比较高的分子量的其他物质。

在最常见的情况下，烃化反应指的就是指将烃类分子切断两个氢原子而产生醛或酮类物质的反应，也有人把烃化反应称为“烃开环反应”（hydrocarbon cyclization reaction）。

烃化反应一般指的是一类脱氢的化合物形成环状的分子，由烃类分子中的一两个C-H键被切断而形成的环状分子，如醛或酮分子。

烃化反应的热力学和动力学性质受原反应物的吸收光谱性质的影响，在烃类物质中确定了烃类物质的分子量、立体构型以及极性等物理性质。

烃化反应是有机化学中不可缺少的反应之一，它可以构建大量有机分子来改变烃类物质的性质及功能，其中有多种反应类型可用来合成大量有机分子。

主要有烃式烃化反应、炔式烃化反应、烷式烃化反应、炔烷式烃化反应等。

烃化反应中，烃式烃化反应指的是单键碳原子被脱氢，产生芳环的反应过程，通常会伴随着一系列的立体变化，以便能够合成出具有比较密集结构的有机分子。

烷式烃化反应指的是在某一烃类原料的末端的键上，碳原子通过脱氢反应，而形成一种满足烃类物质的构型要求的环状分子，它是烃类物质形成环状结构的基础。

烃化反应可以在不改变原有烃类物质的分子结构的前提下，产
生大量新的有机分子，而且它可以用作原料合成大量有机分子，也可以在保持原有的分子结构的前提下，改变烃类物质的立体构型，从而产生具有る特殊功能的有机物，是合成有机物的重要手段，在有机化学实验中广泛应用。