内容正文:
第二章 脂烃
烃—是指仅由碳氢两种元素组成的有机化合物。
第一节 脂烃的分类通式和同分异构现象
第二节 烷烃的命名法
第三节 脂烃的结构与杂化轨道
第四节 脂烃的物理性质
第五节 脂烃的化学性质
第六节 重要的化合物
第一节 脂烃的分类通式和同分异构现象
一、脂烃的分类
1 . 按官能团分类
2.按碳环数目分类
分子中的碳原子以单键相互连接,其余价键与氢原子结合的链烃叫做烷烃,烷烃又称为饱和烃。
烷烃是一系列化合物的总称。在烷烃分子中,碳原子数由1向上递增,这些烷烃分别称为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等。
二、脂烃的通式和同分异构现象
1. 烷烃的通式、 同系列和构造异构
他们的分子式和构造式如下:
结论:
由上面的分子式和构造式可以看出,碳原子和氢原子之间的数量关系是一定的。从甲烷开始,每增加一个碳原子,就相应增加两个氢原子,若烷烃分子中含有n个碳原子,则含有2n+2个氢原子,因此烷烃的通式为CnH2n+2
由上面的构造式也不难看出,相邻的两烷烃分子间相差一个CH2基团,这个CH2基团叫做系差。像烷烃分子这样,通式相同、结构相似、在组成上相差一个或多个系差的一系列化合物叫做同系列。同系列中的各化合物互称为同系物。同系物一般具有相似的化学性质。
(1) 烷烃的同系列(Homologous series)凡具有同一个通式,结构相似,化学性质也相似,物理性质则随着碳原子数目的增加而有规律地变化的化合物系列,称为同系列。
同系列中的化合物互称为同系物。相邻的同系物在组成上相差CH2,这个CH2称为系列差。
(2) 烷烃的同分异构现象 烷烃同系列中,甲烷、乙烷、丙烷只有一种结合方式,没有异构现象,从丁烷起就有同分异构现象。
例:
分子式为C4H10的烷烃,存在以下两种构造:
前者称为正丁烷,后者称为异丁烷。显然,正丁烷和异丁烷是同分异构体。这种由分子中各原子的不同连接方式和次序而引起的同分异构现象叫做构造异构。实际上,正丁烷是直链烷烃,异丁烷则带支链,他们的不同是碳原子间相连形成的碳链发生了变化,因此又叫做碳链异构。碳链异构是构造异构的一种形式。
2.烯烃、炔烃的通式和构造异构
分子中含有碳碳双键的烃叫做烯烃,含有碳碳三键的烃叫做炔烃。 碳碳双键是烯烃的官能团,碳碳三键是炔烃的官能团,通常将双键和三键称为不饱和键。因此烯烃和炔烃都属于不饱和烃。
(1)单烯烃、单炔烃的通式和构造异构 分子中只含有一个碳碳双(或三)键的链烃叫做单烯(或炔)烃。单烯烃比相应烷烃少两个氢原子,通式为CnH2n。单炔烃通式为CnH2n-2.通常所说的烯烃就是指单烯烃。
烯(或炔)烃的构造异构现象比烷烃复杂,除碳链异构外,还存在着由碳碳双键(或三)位置不同引起的位置异构。
烯烃C4H8有以下三种构造异构体:
例:
其中 ①或③和②互为碳链异构体.
①和③互为位置异构体。
孤立二烯烃
共轭二烯烃
(2) 二烯烃的通式和分类 分子中含有两个碳碳双键的链烃叫做二烯烃。通式为CnH2n-2。根据二烯烃分子中两个碳碳双键的相对位置不同分类:
二烯烃
累积二烯烃
(丙二烯)
(1,3-丁二烯)
(1,4-戊二烯)
3.脂环烃的通式和构造异构
分子中只有单键的脂环烃叫做环烷烃。环烷烃一般指的是单环环烷烃,其通式为CnH2n。环烷烃和烯烃的通式相同,碳原子数相同的环烷烃和烯烃互为官能团异构体。
例如:环烷烃C5H10有以下五种构造异构体:
这些构造异构体又叫做碳架异构体。
第二节 脂烃的命名法
一、烷烃的命名
1.习惯命名法
习惯命名法是根据烷烃分子中碳原子的数目命名为“正(或异、新)某烷”。其中“某”字代表碳原子数目,其表示方法为:含碳原子数目为C1~C10的用天干名称甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示;含10个以上碳原子时,用中文数 字“十一、十二、……”来表示。命名原则如下:
①当分子结构为直链时,将其命名为“正某烷”。例如:
CH3CH2CH2CH2CH3 正戊烷 正十二烷