有机化学第四版(胡宏纹)第二章烷烃课件.ppt

1、1-4个碳的个碳的烷烃烷烃是气体，是气体，5-16个碳是液体，个碳是液体，17个碳以上的个碳以上的烷烃烷烃是是固体固体 一一 烷烃的同系列烷烃的同系列 v系列差：系列差：CH2称为同系列的系列差，也称系差。称为同系列的系列差，也称系差。v烷烃的通式烷烃的通式CnH2n+2v同系物：同系列中的各个化合物互称同系物。同系物：同系列中的各个化合物互称同系物。CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 v同系列：具有一个通式，结构相似，性质相似的化合同系列：具有一个通式，结构相似，性质相似的化合物系列。物系列。2.1 烷烃的同系列和异构烷烃的同系列和异构 2.1.1 烷烃同系列烷烃同系列 饱和

2、烷烃的分子式都符合通式CnH2n+2，称为烷烃同系列烷烃同系列饱和链烷烃的通式为：CnH2n+2。给你一个分子式，你就可以通过通式来判别是不是饱和链烷烃。2.1.2 烷烃的异构烷烃的异构同分异构现象同分异构现象：具有分子式相同而结构不同的现象。同分异构体：同分异构体：分子式相同而结构不同的化合物则称为同分异构体。分子中各原子的连接方式和顺序称为构造。构造。由于分子中各原子的连接方式和顺序不同产生的异构称为构造异构构造异构(constitutional isomerism)。CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3 如何推同分异构体是本章重点，下面以6个C为例推导C6H14分子式的同分异构

3、体，共5种。C C C C C CC C C C CCC C C C CCC C C CC CC C C CCC 很明显，同分异构同分异构（构造异构）现象是由于分子中碳原子的排列方式不同产生的，这种结构上的差别，在物理性质上必然导致有所不同，如：沸点、密度等等，但化学性质相似。烷烃分子中，随碳原子数目的增加，构造异构体的数目也越多。碳原子数45678910异构体数235918 35 75v构造构造(Constitution)：分子中原子互相联结的方式和：分子中原子互相联结的方式和次序。次序。构造式的书写方法构造式的书写方法 v构造简式构造简式 v构造式构造式v键线式键线式 CH3CH2CH2C

4、H3CH3CH3CHCH3CH3CH(CH3)2CH3CH2CH2CH3CH3CH3 CH CH3碳原子的级碳原子的级 在烷烃的分子中，各异构体中碳原子连接情况不同。如：与一个碳原子相连的碳称为伯伯碳原子，以 表示；。1我们把：CCH3H3C CCCH3CH3CH3HHH与两个碳原子相连的碳称为仲仲碳原子，以 表示；。2。4。3与三个碳原子相连的碳称为叔叔碳原子，以 表示；与四个碳原子相连的碳称为季季碳原子，以 表示；(primary)(secondary)(primary)(quaternary)碳、氢原子的分类碳、氢原子的分类 v和伯、仲、叔碳原子相连的氢原子称为伯、仲、叔和伯、仲、叔碳原

5、子相连的氢原子称为伯、仲、叔氢原子；氢原子；v伯、仲、叔、季碳原子；伯、仲、叔、季碳原子；1234CH3 C CH2 CH CH3CH3CH3CH3v不同类型的氢原子反应性能是有一定差别的。不同类型的氢原子反应性能是有一定差别的。2.1.3 烷烃的结构烷烃的结构v楔形透视式楔形透视式 CHHHHv分子模型分子模型0.109nm10928Kekul 模型模型Stuart 模型模型2px 2py 2pz2px 2py 2pz2s2ssp3 sp3 sp3 sp3激发杂化基态激发态2s2py2pz2pzsp3sp3每个每个sp3 杂化杂化 轨道相当于轨道相当于1/4S成份和成份和3/4P 成份。其空

6、间成份。其空间取向是指向正四面体的顶点，对称轴之间互成取向是指向正四面体的顶点，对称轴之间互成 。每个每个sp3 杂化杂化 轨道在对称轴的一个方向上，这样，可以轨道在对称轴的一个方向上，这样，可以更有效地与其它原子轨道重叠，对于成键有利。更有效地与其它原子轨道重叠，对于成键有利。109 28v每一个每一个sp3轨道都含有轨道都含有1/4的的s成份和成份和3/4的的p成份。成份。v碳原子的四个碳原子的四个sp3杂化轨道的空杂化轨道的空间取向是指向正四面体的四个顶间取向是指向正四面体的四个顶点，每个轨道对称轴之间的夹角点，每个轨道对称轴之间的夹角为为10928。4个个CH键全部为键全部为sp31s

7、键键v甲烷分子的形成甲烷分子的形成v轨道杂化的结果：轨道杂化的结果：轨道杂化比轨道杂化比s轨道或轨道或p轨道有更强的方向性，更有利于轨道有更强的方向性，更有利于成键；成键；4个个sp3轨道与完全等价的轨道与完全等价的；正四面体的排列方式，使正四面体的排列方式，使4个键尽可能远离，成键电子个键尽可能远离，成键电子对的互斥最小，分子最稳定。对的互斥最小，分子最稳定。其他烷烃的构型其他烷烃的构型 v在气态和液态时，由于在气态和液态时，由于键自由旋转而形成多种曲折形键自由旋转而形成多种曲折形式；在结晶状态时，烷烃的碳链排列整齐，且呈锯齿状。式；在结晶状态时，烷烃的碳链排列整齐，且呈锯齿状。v碳原子都是

8、碳原子都是sp3杂化，碳氢键和碳碳键都是杂化，碳氢键和碳碳键都是键。键。CC：sp3sp3 键键，CH：sp31s键。键。2.2 烷烃的命名烷烃的命名一、一、普通命名法普通命名法v根据烷烃中碳原子的数目根据烷烃中碳原子的数目,把烷烃称为把烷烃称为“某某”烷。烷。碳原子数由一到十依次用天干：甲、乙、丙、碳原子数由一到十依次用天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，如：丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，如：CHCH3 3(CH(CH2 2)3 3CHCH3 3 戊烷；戊烷；CHCH3 3(CH(CH2 2)6 6CHCH3 3 辛烷辛烷十一个碳原子以上用汉字数字表示十一个碳原子以上用汉字数

9、字表示如如:CH:CH3 3(CH(CH2 2)9 9CHCH3 3 十一烷十一烷;CH CH3 3(CH(CH2 2)1414CHCH3 3 十六烷十六烷v 直链烷烃叫直链烷烃叫“正正”某烷某烷,碳链末端带有两个甲基的叫碳链末端带有两个甲基的叫“异异”某烷某烷,碳链末端带有三个甲基的叫碳链末端带有三个甲基的叫“新新”某烷某烷,例例如如:CH2CH3CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3C CH3CH3CH3正戊烷正戊烷(n-pentane)异戊烷异戊烷(isopentane)新戊烷新戊烷(neopentane)为区分同分异构体，常用词头来表示，如：为区分同分异构体，常用词头来表

10、示，如：直链烷烃以直链烷烃以“”“”表示；表示；异异“某某”烷以烷以“isoiso”表示；表示；新新“某某”烷以烷以“neo”neo”表示；表示；n-在英文名称中，在英文名称中，isoiso和和neoneo是名称中的一部分，是名称中的一部分，所以后面不必用短线。普通命名法只适用于简单化所以后面不必用短线。普通命名法只适用于简单化合物的命名。合物的命名。构造式中文名英文名CH4甲烷methaneCH3CH3乙烷ethaneCH3(CH2)CH3丙烷propaneCH3(CH2)2CH3正丁烷n-butaneCH3(CH2)3CH3正戊烷n-pentaneCH3(CH2)4CH3正己烷n-hexa

11、neCH3(CH2)5CH3正庚烷n-heptaneCH3(CH2)6CH3正辛烷n-octaneCH3(CH2)7CH3正壬烷n-nonaneCH3(CH2)8CH3正癸烷n-decaneCH3(CH2)9CH3正十一烷 n-undecanev 烷烃分子中去掉一个氢原子剩下的原子团称为烷基。烷烃分子中去掉一个氢原子剩下的原子团称为烷基。烷基的命名烷基的命名v 烷基的英文名是将烷烃的词尾烷基的英文名是将烷烃的词尾-ane改为改为-yl。CH3甲基甲基(Me)methyl CH3CH2乙基乙基(Et)ethyl CH3CH2CH2丙基丙基(Pr)propyl CH3CH2CH2CH2丁基丁基(B

12、u)butyl 异丙基异丙基(i-Pr)isopropyl 异丁基异丁基(i-Bu)isobutyl 仲丁基仲丁基(s-Bu)sec-butyl 叔丁基叔丁基(t-Bu)tert-butyl CH3CHCH3CH3CHCH2CH3CH3CH2CHCH3CH3CCH3CH3v 两价的烷基称为亚基。两价的烷基称为亚基。亚甲基亚甲基methylidene 亚乙基亚乙基 ethylidene 1,2-亚乙基亚乙基 dimethylene 1,3-亚丙基亚丙基 trimethylene CHCH3C(CH3)2亚异丙基亚异丙基 isopropylidene CH2CH2CH2CH2CH2CH2v 三价的

13、烷基叫次基，命名中使用的次基限于三个价三价的烷基叫次基，命名中使用的次基限于三个价在同一个碳原子上的结构。在同一个碳原子上的结构。次甲基次甲基 methylidyne 次乙基次乙基 ethylidyne v 英文词尾是英文词尾是-ylidyne。C HC CH3CH3CH3CH2CH3CH2CH2,Methyl(Me)Ethyl(Et)Propyl(Pr)Isopropyl(i-Pr)CH3CHCH3CH3CHCH3CH3CH3CH2CH2CH2 CH3CHCH2CH3CH3CHCH2 CH3-CCH3CH3CH3CH3CH2CH2CH2 CH3CHCH2CH3CH3CHCH2 CH3-CCH

14、3CH3Isobutyl(i-Bu)sec-Butyl(s-butyl,s-Bu)tert-Butyl(t-butyl,t-Bu)Butyl(Bu)第一步选择主链：第一步选择主链：选择最长的连续碳链作为母体结构，称为某烷,支链作为取代基（即烷基）；如果构造式中较长碳链不止一条时，则选择带有最多取代基的一条为主链,命名时将烷基写在母体名称的前面，称为某基某烷。CH3CH2CHCHCH3CH3CH32，3-二甲基戊烷2,3,5-三甲基三甲基-4-丙基庚烷丙基庚烷 CH3CH2CHCHCH2CH2CH3CH3CHCHCH3CH3CH32,3,5-trimethyl-4-propylheptane 第

15、二步给定编号：第二步给定编号：如果烷基在母体碳链上可因位置不同而引起异构现象时，就必须对母体碳链进行编号，并用数字指明烷基所连的碳原子。编号时，以离取代基最近的一端为1。CH2CH3CHCH3CH2CH2CH3CH2CHCH2CH3CH2CH3CHCH3CH2CH2CH3CH2CHCH2CH312345678123456783+5=8 4+6=103+5=8 4+6=10CH3CHCH2CHCHCH3CH3CH3H3C6 5 4 3 2 1 2,3,51 2 3 4 5 6 2,4,5编编 号号:第一行第一行 取代基编号为取代基编号为2,4,5;第二行第二行 取代基编号为取代基编号为2,3,5

16、；根据最低系列原则根据最低系列原则,用第二行编号。用第二行编号。中文名称：中文名称：2,3,5-2,3,5-三甲基己烷三甲基己烷英文名称：英文名称：2,3,5-trimethylhexane2,3,5-trimethylhexane2,2,7,7,8 CH3CCH2CH2CH2CH2C CHCH3CH3CH3CH3CH3CH32,3,3,8,82,2,7,7,8-pentamethylnonane-五甲基壬烷五甲基壬烷 第三步正确书写第三步正确书写：如果有几个相同的支如果有几个相同的支链链 (或取代基或取代基)，则在支链，则在支链 (取代基取代基)前前加上二、三、四加上二、三、四中文数字，表明

17、支链中文数字，表明支链（取代基）的数目；但其位次必须逐个（取代基）的数目；但其位次必须逐个写出，并且在表示位次的数字之间用逗写出，并且在表示位次的数字之间用逗号号“,”,”隔开。隔开。(注意：不用注意：不用圆点圆点)如果有几种不同的烷基连接在母体链上，按次序规则从小到大的先后次序来命名。2，4-二甲基-3-乙基戊烷CH3CH2CHCHCH3CHCH3CH3CH323451CH3CHCH2CHCH2CH3CH2CH3CH2CH2CH3CH3CHCH2CHCH2CH3CH2CH3CH2CH2CH312345612345678CH3CHCH2CHCH2CH3CH2CH3CH2CH2CH3345678

18、12CH3CH2CHCH2CHCH2CH2CH3CH3CH2CH3345678121.1.选主链选主链(母体母体)2.)2.编号编号 3.3.书写书写3 甲基 5乙基辛烷（英文：5-Ethyl-3-Methyl-Octane）取代基名 称位次和基之间用短线连接母 体名称表示取代基的位次 如果有几个不同的支链（或取代基），其列出如果有几个不同的支链（或取代基），其列出 顺序按顺序按“顺序规则顺序规则”规定，顺序小的支链（或规定，顺序小的支链（或 原子、基团）列在前，顺序大的在后。几种常原子、基团）列在前，顺序大的在后。几种常 见烷基由小到大的排列顺序为：见烷基由小到大的排列顺序为：甲基甲基,乙基

19、乙基,丙基丙基,丁基丁基,戊基戊基,异戊基异戊基,异丁基异丁基,新戊基新戊基,异丙基异丙基,仲丁基仲丁基,叔丁基。叔丁基。3 甲基 5乙基辛烷（英文：5-Ethyl-3-Methyl-Octane）CH3CHCH2CHCH2CH3CH2CH3CH2CH2CH334567812CH3CH2CHCH2CHCH2CH2CH3CH3CH2CH334567812v取代基的数目用汉字数字表示；取代基的数目用汉字数字表示；CH3C CHCH2CH3CH3CH3CH32,2,3-三三甲基戊烷甲基戊烷 2,2,3-trimethylpentane v在英文名称中则用在英文名称中则用di、tri、tetra、pe

20、nta等表示。等表示。3-甲基甲基-5-乙基庚烷乙基庚烷 v取代基不同时，要把小的写在前面；取代基不同时，要把小的写在前面；CH3CH3CH2CH CH2CHCH2CH3CH2CH35-ethyl-3-methylheptane v在英文名称中则按取代基的第一个字母顺序写出。在英文名称中则按取代基的第一个字母顺序写出。v基团的基团的“大小大小”，应按次序规则确定：，应按次序规则确定：取代基游离价所在的原子，原子序数大的优先；取代基游离价所在的原子，原子序数大的优先；原子序数相同时，则按同位素的质量数。原子序数相同时，则按同位素的质量数。CH3HOCH3(CH2)8CH2HOHD游离价所在的原子

21、相同时，则依次比较和该原子相连游离价所在的原子相同时，则依次比较和该原子相连的第二个原子；的第二个原子；重叠式重叠式v楔形透视式楔形透视式0.229nm0.25nmCHHHHHHCCHHHHHHC重叠式重叠式HHHHHHHHHHHH交叉式交叉式HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH 纽曼式纽曼式(Newman)锯架式锯架式 飞楔式飞楔式(伞形式伞形式)伞式（伞式（飞楔式）飞楔式）、锯架式与纽曼式的画法也适合、锯架式与纽曼式的画法也适合于其它有机化合物。于其它有机化合物。乙烷交叉式构象与重乙烷交叉式构象与重叠叠式构象的表示方法式构象的表示方法 丁烷的构象丁烷的构象 全重叠式全重叠式(s

22、p)对位交叉式对位交叉式(ap)邻位交叉式邻位交叉式(sc)部分重叠式部分重叠式(ac)(ac)(sc)CH3HHHHCH3CH3HHHHCH3H C3HHHHCH3CH3HHHHCH3CH3HHHHCH3CH3HHHHCH3v分子总是倾向于以稳定的构象形式存在。分子总是倾向于以稳定的构象形式存在。CH3HHHHCH3CH3HHHHCH3CH3HHHHCH315 70 15 2.4 烷烃的物理性质烷烃的物理性质外外 观：状态观：状态 颜色颜色 气味气味物理常数：沸点（物理常数：沸点（bpbp)熔点（熔点（mp)mp)折光率（折光率（n)n)旋光度旋光度 密度（密度（D)D)溶解度溶解度 偶极矩

23、（偶极矩（）光谱特征）光谱特征 一、一、分子间作用力分子间作用力 取向力（偶极取向力（偶极-偶极作用）偶极作用）极性分子间的相互作用力。极性分子间的相互作用力。ClCH2CH2ClClCH2CH2Cl-+-+-一分子偶极正端对另一分子偶极负端的相互吸引作用。一分子偶极正端对另一分子偶极负端的相互吸引作用。诱导力（诱导偶极）诱导力（诱导偶极）非极性分子间瞬时偶极之间的相互作用。非极性分子间瞬时偶极之间的相互作用。色散力色散力极性分子与非极性分子间的作用。极性分子与非极性分子间的作用。氢键氢键分子间力的大小顺序：分子间力的大小顺序：氢键氢键 取向力取向力 色散力色散力一、物质状态一、物质状态 常温

24、、常压下，常温、常压下，C1 4气体，气体，C5 16液体，汽油液体，汽油 C7-C9 煤油煤油 C11-C17 柴油柴油 C15-C17 C17 固体固体 凡士林，沥青，石蜡凡士林，沥青，石蜡 沸点沸点 bp.v烷烃的沸点随分子量的增加而逐渐升高；烷烃的沸点随分子量的增加而逐渐升高；CH3(CH2)3CH3bp./36.1 68.998.4CH3(CH2)4CH3CH3(CH2)5CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3烷烃沸点的特点烷烃沸点的特点（1）沸点一般很低（非极性，只有色散力）。）沸点一般很低（非极性，只有色

25、散力）。（2）随相对分子质量增大而增大（运动能量增大，范德华引力增）随相对分子质量增大而增大（运动能量增大，范德华引力增大）。大）。（3）相对分子质量相同、叉链多、沸点低。（叉链多，分子不易接）相对分子质量相同、叉链多、沸点低。（叉链多，分子不易接近）近）熔点熔点 mp.v直链烷烃的熔点随分子量的增加而升高，其中含偶直链烷烃的熔点随分子量的增加而升高，其中含偶数个碳原子的升高得多些。数个碳原子的升高得多些。v原因：在晶体中，分子之间的作用力不仅取决于分子原因：在晶体中，分子之间的作用力不仅取决于分子的大小，而且和分子的对称性有关。的大小，而且和分子的对称性有关。mp./-129.7-159.9

26、-16.6v分子量相同的烷烃异构体中，对称性大的熔点高些分子量相同的烷烃异构体中，对称性大的熔点高些。CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CHCH2CH3 CH3CH3CH3CH3 C CH3三三 密度密度烷烃的密度均小于烷烃的密度均小于1（0.424-0.780)四四 溶解度溶解度 直链烷烃的密度随着分子量的增加而逐渐直链烷烃的密度随着分子量的增加而逐渐增大，但比水轻。增大，但比水轻。烷烃不溶于水和其它极性较强的溶剂。烷烃不溶于水和其它极性较强的溶剂。烷烃溶于苯、乙醚和氯仿等非极性溶剂。烷烃溶于苯、乙醚和氯仿等非极性溶剂。2.5 烷烃的反应烷烃的反应 烷烃的稳定性烷烃的稳定性v在常温下，强

27、酸、强碱、强氧化剂、强还原剂等都不能和烷烃起反应，或反应在常温下，强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂等都不能和烷烃起反应，或反应 速度很慢。速度很慢。v原因：原因：烷烃是饱和烃，烷烃是饱和烃，CC键和键和CH键都是比较牢固的共价键键都是比较牢固的共价键(键键)，键能较大；，键能较大；分子无极性分子无极性(0)0)，碳和氢的电负性差别小，碳和氢的电负性差别小(C：2.5，H：2.2)，分子中的共，分子中的共 价键不易极化；价键不易极化；分子中无官能团。分子中无官能团。氧化反应氧化反应=H1427 kJ mol12 CH3CH37 O2+4 CO26 H2O+燃烧v燃烧燃烧(完全氧化完全氧化)H是反应

28、中的焓是反应中的焓(一种热力学函数一种热力学函数)的变化，可以的变化，可以表示反应热；表示反应热；H为正时反应是吸热的，为负时反应是放热的。为正时反应是吸热的，为负时反应是放热的。v部分氧化部分氧化(控制氧化控制氧化)CH3CH2CH2CH32CH3COOH70atm,170 200空气CH4CH3OHCH2O+O2()空气20atm,460RCOOHRCOOH+O2,MnO2R CH2 CH2 R()石蜡110v热裂化热裂化 裂化反应裂化反应 CH4+CH2 CHCH3CH3CH2CH2CH3600CH3CH3CH2 CH2+CH3CH2CH2CH3600CH3CH CHCH3H2+CH3C

29、H2CH2CH3600温度越高，烷烃的裂化越彻底。温度越高，烷烃的裂化越彻底。CH2+CH4 1000CH41000H2+CH CHv催化裂化催化裂化 在在450500常压下进行，应用最广泛的催化剂为硅酸常压下进行，应用最广泛的催化剂为硅酸铝，目的是使石油工业的重馏份转变为轻馏份，提高汽铝，目的是使石油工业的重馏份转变为轻馏份，提高汽油的产量和质量。油的产量和质量。2.6 2.6 烷烃的卤化烷烃的卤化 v甲烷的氯代甲烷的氯代 CH4Cl2CH3ClHCl+漫射光CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4Cl2Cl2Cl2v甲烷的氯代反应很难停留在一氯甲烷阶段甲烷的氯代反应很难停留在一氯甲烷阶段。

30、氯甲烷氯甲烷 二氯甲烷二氯甲烷 三氯甲烷三氯甲烷 四氯化碳四氯化碳 v反应历程，也称反应机理，是原料通过化学反应变成产物的全过程。反应历程，也称反应机理，是原料通过化学反应变成产物的全过程。v分子的碰撞和作用是在分子的碰撞和作用是在10-12 10-14秒内完成的。秒内完成的。v反应历程研究的作用：反应历程研究的作用：根据反应历程，可以选择最适当的反应条件，以得到较高的产率。根据反应历程，可以选择最适当的反应条件，以得到较高的产率。通过对有机反应历程的研究，也可以找出在表面上看似没有关系的反应之间的通过对有机反应历程的研究，也可以找出在表面上看似没有关系的反应之间的内在联系。内在联系。甲烷的氯

31、代反应历程甲烷的氯代反应历程 v链引发链引发 v链传递链传递 hCl Cl2 Cl+CH4HCl+ClCH3+Cl2+CH3ClCH3ClH=+4.1kJ mol1H=108.9kJ mol1甲烷氯化反应的机理甲烷氯化反应的机理 v链终止链终止 +Cl2ClClCH3CH3CH3CH3+CH3ClCH3Cl+HCl+ClCH2ClCH3Cl+Cl2+ClCH2ClCH2Cl2v在链传递的步骤中，氢还可以进一步被取代。在链传递的步骤中，氢还可以进一步被取代。动画动画v一步反应：一步反应：过渡状态和活化能过渡状态和活化能 A B C+A B C+A B Cabc位能位能反应进程反应进程abcEa

32、H 放热反应放热反应 位能位能反应进程反应进程abcEa H 吸热反应吸热反应 v活化能活化能Ea：过渡状态和反应物的能量差。：过渡状态和反应物的能量差。v反应热反应热H：生成物和反应物的能量差。：生成物和反应物的能量差。吸热反应吸热反应H 0，放热反应，放热反应H 2H 1H。43%57%2-甲基甲基-1-氯丙烷氯丙烷 2-甲基甲基-2-氯丙烷氯丙烷 1H与与3H的活性比：的活性比：15:649:361CH3 CHCH3CH3 Cl2,h25CH2 CHCH3CH3ClCH3 C ClCH3CH3+64%36%v由此得出由此得出氯代反应时：氯代反应时：3H:2H:1H=5:4:1v利用氯代反

33、应时利用氯代反应时H的活性比率，可以预测烷烃在氯代的活性比率，可以预测烷烃在氯代时产物中各异构体的得率。时产物中各异构体的得率。1-氯丁烷氯丁烷(A)2-氯丁烷氯丁烷(B)AB=2 H1 H的个数活性的个数活性=614438=A%=27.3%B%=72.7%=338+=388+CH3(CH2)2CH3+CH3CHCH2CH3ClCl2,h25CH3(CH2)3Clv溴代反应中溴代反应中氢的活性氢的活性差别较大差别较大：v烷烃的碘代反应为可逆的，因此碘代烷能被烷烃的碘代反应为可逆的，因此碘代烷能被HI还原。还原。v溴对各种氢的选择性较好，特别是三级氢。溴对各种氢的选择性较好，特别是三级氢。RH+

34、I2RI+HICH3CHCH3CH3 hBr2CH3CCH3CH3BrCH3CHCH2CH3Br+99%3H:2H:1H=1600:82:1v卤素的相对活性：卤素的相对活性：F2 Cl2 Br2 I2 v这可以从反应过程的能量变化来理解。这可以从反应过程的能量变化来理解。卤素的相对活性卤素的相对活性 CH3FCH3ClCH3BrCH3I键能键能/kJmol-1：447.7 351.4 292.9 234.3 v由此求出甲烷卤代反应的能量变化由此求出甲烷卤代反应的能量变化。435.1 242.5351.4 CH3 H+Cl ClCH3 ClH Cl+431.0断裂键吸收的能量：断裂键吸收的能量：

35、435.1+242.5=677.6 kJmol-1 键能键能/kJmol-1：形成键放出的能量：形成键放出的能量：-(351.4+431.0)=-782.4kJmol-1 反应热：反应热：H=677.6-782.4=-104.8kJmol-1 v同样计算出其他卤素对甲烷卤代的反应热。同样计算出其他卤素对甲烷卤代的反应热。v用反应热来衡量反应进行的难易、快慢，但有许多例外。用反应热来衡量反应进行的难易、快慢，但有许多例外。F2 Cl2 Br2 I2 反反应应热热/kJmol-1-422.6-104.8-37.3+52.7 v碳氢键解离能越小，反应活性就越大。碳氢键解离能越小，反应活性就越大。烷烃

36、的相对活性烷烃的相对活性 H=410 kJmol-1 H=397.5 kJmol-1 CH3CH2CH2 HCH3CH2CH2+HCH3CHCH3+HCH3CHCH3HH=380.7 kJmol-1 v烷烃的相对活性为：烷烃的相对活性为：3H 2H 1Hv碳氢键的解离能越小，则生成的自由基越稳定。碳氢键的解离能越小，则生成的自由基越稳定。CH3CCH3+HCH3CCH3HCH3CH3烷基自由基的稳定性顺序：烷基自由基的稳定性顺序：自由基自由基CH3 CH3CH2(CH3)2CH(CH3)3C H/kJmol-1435.1410397.5380.7v自由基的自由基的稳定性稳定性 H 0+HRR H 叔烷基叔烷基 仲烷基仲烷基 伯烷基伯烷基 甲基甲基v自由基的结构自由基的结构 CH3.和和平面结构的伯烷基自由基接近平面结构的伯烷基自由基接近sp2杂化，其他杂化，其他自由基多为自由基多为sp3杂化。杂化。Cv自由基产生：可由热或光引发，也可用自由基引发自由基产生：可由热或光引发，也可用自由基引发剂引发。剂引发。C 烷烃的来源烷烃的来源 烷烃的制法烷烃的制法 CH3CH2CH2I+HICH3CH2CH3+I2vWurtz合成合成 2 RX2 Na2 NaX+R R(CH3)3CCH2CH(CH3)2(CH3)3CCH C(CH3)2H2Ni