课程名称:《有机化学B》第_4周,第2讲次摘要第二章烷烃2.1烷烃的来源和定义2.2烷烃的通式、同系列和构造异构授课题目(章、节)2.3烷烃的命名2.4烷烃的结构2.5烷烃的物理性质2.6烷烃的化学性质本讲目的要求及重点难点:【目的要求】1.知道烷烃的来源和定义2.重点掌握烷烃碳原子的杂化状态及结构特点;3.掌握烷烃的系统命名法和普通命名法;4.理解烷烃物理性质的变化规律以及和结构的关系;60.掌握烷烃的卤代反应及其自由基反应机理;6.了解烷烃的氧化反应和裂化反应;7掌握甲烷的性质和应用。[重点】有机化合物的系统命名原则,烷烃碳原子的杂化状态,构造异构,烷烃的化学性质【难点】有机化合物的系统命名原则,烷烃卤代反应自由基机理。容内
1 课程名称:《有机化学 B》 第 4 周,第 2 讲次 摘 要 授课题目(章、节) 第二章 烷烃 2.1 烷烃的来源和定义 2.2 烷烃的通式、同系列和构造异构 2.3 烷烃的命名 2.4 烷烃的结构 2.5 烷烃的物理性质 2.6 烷烃的化学性质 本讲目的要求及重点难点: 【目的要求】 1. 知道烷烃的来源和定义 2. 重点掌握烷烃碳原子的杂化状态及结构特点; 3. 掌握烷烃的系统命名法和普通命名法; 4. 理解烷烃物理性质的变化规律以及和结构的关系; 5. 掌握烷烃的卤代反应及其自由基反应机理; 6. 了解烷烃的氧化反应和裂化反应; 7. 掌握甲烷的性质和应用。 【重 点】有机化合物的系统命名原则,烷烃碳原子的杂化状态,构造异构,烷烃的化学性质 【难 点】有机化合物的系统命名原则,烷烃卤代反应自由基机理。 内 容
【本讲课程的引入】本章我们学习烷烃化合物,那么哪类化合物属于烷烃,为什么有机化合物的讨论从烃类开始,烷烃来源于何处?下面我们一一介绍。【本讲课程的内容】烷烃第二章2.1烷烃的来源和定义、天然来源:天然气和石油石油馏分:汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、凡士林、沥青。了解:分子含碳数沸点(℃)天然气<20石油醚Cs~CsCi~C420~60轻汽油汽油C6~C760~100Cs~C1040~200煤油柴油175~275C15~C20250~400C10~C16润滑油>300沥青C2o以上C18~C23二、定义烃的定义:只含有碳和氢的化合物。烃的分类:烷烃烯烃脂肪烃炔烃脂环烃烃芳香烃烷烃:脂肪烃中碳和碳以单键相连,其余的碳与氢结合。也称为饱和烃或石蜡烃。烷烃是烃类的一种。2.2烷烃的通式、同系列和构造异构、通式为:ChH2n+22
2 【本讲课程的引入】本章我们学习烷烃化合物,那么哪类化合物属于烷烃,为什么有机化合物的讨论从烃类开 始,烷烃来源于何处?下面我们一一介绍。 【本讲课程的内容】 第二章 烷烃 2.1 烷烃的来源和定义 一、天然来源:天然气和石油 石油馏分:汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡、凡士林、沥青。 了解:分子含碳数 沸点(℃ ) 天然气 C1~C4 <20 石油醚 C5~C6 20~60 轻汽油 C6~C7 60~100 汽油 C5~C10 40~200 煤油 C10~C16 175~275 柴油 C15~C20 250~400 润滑油 C18~C23 >300 沥青 C20 以上 二、定义 烃的定义:只含有碳和氢的化合物。 烃的分类: 烃 脂肪烃 芳香烃 烷烃 烯烃 炔烃 脂环烃 烷烃:脂肪烃中碳和碳以单键相连,其余的碳与氢结合。也称为饱和烃或石蜡烃。烷烃是烃类的一种。 2.2 烷烃的通式、同系列和构造异构 一、通式为:CnH2n+2
例如:甲烷丁烷CH4C4Hio庚烷辛烷CrH16CsHig二、同系物CH4、CHCH3、CH3CH2CH3、CHCH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH2CH3相邻烷烃,相差一CH2一固定系差。同系物:结构相似,组成上有固定系差,可用一个通式来表示,组成一个系列,称为同系列。每个化合物称为同系物。又可定义为:有相同分子通式,结构和性质相似。烷烃中去掉一个氢原子所得的一价基团叫烷基。用C,H2n+I一或R表示。【补充内容】CH,CH2-CH3—乙基(Et)甲基(Me)CH,CH-CH;CH2CH2-CH3异丙基(i-Pr)正丙基(n-Pr)CH3CH3CHCH2—CH3CH2CH-CH3CH,CH2CHCH2-CH3CH3CH3叔丁基(t-Bu)异丁基(i-Bu)仲丁基(s-Bu)正丁基(n-Bu)烷烃中碳原子分为四类:②伯碳原子一1°伯碳仲碳原子一2°仲碳??叔碳原子一—3°叔碳季碳原子-4°季碳3
3 例如: 甲烷 CH4 丁烷 C4H10 庚烷 C7H16 辛烷 C8H18 二、同系物 CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH2CH3 相邻烷烃,相差—CH2—固定系差。 同系物:结构相似,组成上有固定系差,可用一个通式来表示,组成一个系列,称为同系列。每个化合物 称为同系物。 又可定义为:有相同分子通式,结构和性质相似。 烷烃中去掉一个氢原子所得的一价基团叫烷基。用 CnH2n+1—或 R 表示。 【补充内容】 CH3 CH3CH2 CH3CH2CH2 CH3CH2CH2CH2 CH3CH CH3 CH3CH2CH CH3 CH3CHCH2 CH3 CH3 C CH3 CH3 甲基 乙基 正丙基 异丙基 正丁基 异丁基 仲丁基 叔丁基 (Me) (Et) (n-Pr) (n-Bu) (i-Bu) (s-Bu) (t-Bu) (i-Pr) 烷烃中碳原子分为四类: ① 伯碳原子——1°伯碳 ② 仲碳原子——2°仲碳 ③ 叔碳原子——3°叔碳 ④ 季碳原子——4°季碳
三、同分异构体:凡是分子式相同而结构相异的化合物。分类:构造异构体:由于分子中原子的不同连接次序同分异构体立体异构体(构型或构象)2.3烷烃的命名、习惯命名法:按碳原子数目的多少来命名,(1)分子中含碳原子数目,称为“某烷”。十以内的用甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、王、癸等天干名称来命名。十以上用数目命名。(2)异构体的区别:用“正”、“异”、“新”表示,习惯上把直链烷烃称为“正”某烷。例如:CH3-CH—(CH2)n-称为“异”某烷n=0,1,2.....CH3CH3称为“新”某烷n=0.1.2......CH3-C—(CH2)nCH3二、系统命名法(IUPAC命名法):(1)选主链:构造式中最长碳链作为母体称为某烷。①当烷烃中有两个等长的最长碳链时,选择带有最多取代基的一条为主链;②取代基数目相同时,选择位次最低的最长碳链为主链。(2)编号:①从靠近取代基的一端开始编号。②若支链位号相同时,从顺序较小的基团编号。4
4 三、同分异构体:凡是分子式相同而结构相异的化合物。 分类: 同分异构体 构造异构体:由于分子中原子的不同连接次序 立体异构体(构型或构象) 2.3 烷烃的命名 一、习惯命名法:按碳原子数目的多少来命名。 (1)分子中含碳原子数目,称为“某烷”。十以内的用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸等天干 名称来命名。十 以上用数目命名。 (2)异构体的区别:用“正”、“异”、“新”表示, 习惯上把直链烷烃称为“正”某烷。 例如: CH3 CH (CH2)n CH3 n=0,1,2. 称为“ 异” 某烷 CH3 C (CH2 )n CH3 CH3 n=0,1,2. 称为“ 新” 某烷 二、系统命名法(IUPAC 命名法): (1)选主链:构造式中最长碳链作为母体称为某烷。 ①当烷烃中有两个等长的最长碳链时,选择带有最多取代基的一条为主链; ②取代基数目相同时,选择位次最低的最长碳链为主链。 (2)编号: ①从靠近取代基的一端开始编号。 ②若支链位号相同时,从顺序较小的基团编号
(3)命名①简单基团在前,复杂基团在后;②几个相同的取代基可合并,并标明位次和数目,数目须用汉字一,二,三,表示。例如:3..4.5 6..7.H10CH;CH2CH2CHCH2CHCH2CH2CH2CH3CH3CH2CH34-甲基-6-乙基癸烷CH3CH3CH2CHCH2CCH2CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CHCH2CH2CH378910116CH33,5,8-三甲基戊基十一烷有关原子或基团的排列顺序:①按原子序数大小排列,原子序数大的顺序大:例如:I>Br>CI>S>P>F>O>N>C>B>H②当第一个原子相同,则比较与它相连的其它原子:例如:CI比F大,则一CH2CI比一CH2F顺序大。③双键或参键的基团,可如下所示:CC-C=C-C可认为cc-C三C—CC可认为CCFBrCH3—C-CH3CI2-氟-3-氯-3-溴-2-碘丁烷5
5 (3)命名 ①简单基团在前,复杂基团在后; ②几个相同的取代基可合并,并标明位次和数目,数目须用汉字一,二,三,.表示。 例如: CH3CH2CH2CHCH2CHCH2CH2CH2CH3 CH3 CH2CH3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4-甲基-6-乙基癸烷 CH3CH2CHCH2CCH2CH2CH2CH2CH3 CH3 CH2CH2CHCH2CH2CH3 CH3 CH3 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 3,5,8-三甲基戊基十一烷 有关原子或基团的排列顺序: ①按原子序数大小排列,原子序数大的顺序大; 例如:I>Br>Cl>S>P>F>O>N>C>B>H ②当第一个原子相同,则比较与它相连的其它原子;例如:Cl 比 F 大,则—CH2Cl 比 —CH2F 顺序大。 ③双键或叁键的基团,可如下所示: C C C C C C 可认为 C C C C C C C C 可认为 CH3 C C CH3 F I Br Cl 2-氟-3-氯-3-溴-2-碘丁烷