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有机化学烷烃



∠HCH键角:109°28′
H
2、分子模型

凯库勒模型、斯陶特模型
3、构型(Configuration):具有一定构造的 分子中原子在空间的排列状况。
二、碳原子的 sp3 杂化
1、碳原子的sp3杂化 2、sp3杂化轨道特点
方向性更强 4个SP3轨道等同 最稳定的排列方式:正四面体(4个价 键尽可能远离)
2-methylhexane
3-methylhexane
CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH CH3
CH CH3 CH3
例3: 2,5-二甲基-3-乙基己烷
IUPAC
3-ethyl-2,5-dimethylhexane
例4: 2,8-二甲基-4-乙基壬烷 4-ethyl-2,8-dimethylnonane
仲碳(二级碳)2°(secondary):直接与二 个碳原子相连
叔碳(三级碳)3°(tertiary): 直接与三个 碳原子相连
季碳(四级碳)4°(quaternary):直接与四 个碳原子相连
与伯、仲、叔碳原子相连的氢原子称伯、仲、 叔氢(1°H、2°H、3°H)

第二节 烷烃的命名法
模型
锯架式
纽曼式
楔型式
模型
锯架式
纽曼式
楔型式
2、两种极限构象的位能变化
稳定性比较: 交叉式>重叠式
三、正丁烷的构象
C4H10
HH HC C
HH
HH C CH HH
H CH3 C
H
H C CH3 H
围绕C2— C3单键旋转形成各种构象
1、四种极限构象式的表达
对位交叉式(反叠式)
部分重叠式(反错式)
CH3CHCH2CH2CH3
CH3CH2CHCH2CH3
CH3
CH3
异己 烷

( i -hexane)
特殊:

CH3
CH3CHCH2CCH3
CH3 CH3
异己 烷
3、新某烷
含五或六个碳的碳链端第二个碳原子为 季碳原子的称为“新某烷”
CH3
CH3
CH3CCH2CH3 CH3
新 己烷

(neohexane)
分子式同,结构不同的化合物
C4H10
CH3CH2CH2CH3 b.p. -0.5℃ 正丁 烷
CH3
CH3CHCH3 b.p. -10.2℃
异丁 烷
分子式同,碳干构造不同 — 碳干异构 (constitutional isomerism)
同分异构体的书写方法
三、结构式的书写
构造简式:
CH3 CH CH2 CH3 CH3
第一节 烷烃的同系列及同分异构现象
一、烷烃的同系列 烷烃的通式:CnH2n+2
◆同系列 (Homologous series): 通式相同,结构相似,化学性质相似,物理性质
随碳原子数的增加而有规律变化的化合物系列。 ◆同系物 (Homologs)
同系列中化合物互为同系物 ◆系列差 CH2
二、同分异构体
三、烷烃分子的形成
甲烷:CH4 C—H键:SP3—S
甲烷分子的形成
乙烷:C2H6 C-C键 SP3—SP3

H HC
H
H CH H
C—H 键 SP3—S
分子的形成
四、分子立体结构的表示方法
1、楔型(伞型)透视式及书写 甲烷:
甲烷凯库勒模型
书写:
楔型透视式
乙烷:
书写:
2、锯架(sawhorse formula)透视式及 书写
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CH3 CH CH2 CH2 CH3 CH2 CH3
如果两条碳链的碳原子数相同时,选 择含支链较多的碳链为主链。
(2)主链碳原子的位次编号 a. 从靠近取代基一端顺次编号;
b. 当有几种编号可能时,选择使取代基具有“最 低序列”即使取代基的编号顺次逐项为最小的编 号;
例4:
取代基编号:(上)2,6,8 (下)2,4,8 (正确编号)
CH3CHCH2CH3 CH3
CH3 CH3 C CH2 CH3
CH3
CH3 CH3C CH2CH3
CH3
(CH3)2CHCH2CH3
(CH3)3CCH2CH3
碳干式:氢省略
C C CC C
C CCCC
C
键线式(骨架式):端点和拐点为碳原子,氢省略
四、碳原子和氢原子的种类
伯碳(一级碳)1°(primary): 直接与一 个碳原子相连
邻位交叉式(顺错式)
全重叠式(顺叠式)
2、四种极限构象的位能变化 稳定性比较:
对位交叉式>邻位交叉式 >部分重叠式 >全重叠式
3、纽曼投影式(Newman projection)及 书写
二、乙烷的构象
1、两种极限构象的表达
重叠式(顺叠式) Eclipsed conformation
前后两个碳上的氢 原子处于重叠位置
交叉式(反叠式) Staggered conformation
前后两个碳上的氢 原子处于交叉位置
重叠式和交叉式构象的楔型式、锯架式和纽曼式。
一、普通命名法 二、烷基的命名 三、系统命名法
一、普通命名法
1、正(normal)某烷 C1~C10 天干:甲、 乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸
> C10 汉文数字
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

正己烷(n-hexane)

2、异(iso)某烷 碳链一末端带两个甲基。
(3)名称的书写次序
编号
取代基
母体
取代基的排列顺序:小 前、大 后、同 合并
取代基顺序规则 IUPAC法按取代基英文名称的第一个字母的次序排列。
例1
CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH3 CH3
例1: 2-甲基己烷 例2: 3-甲基己烷
例2
CH3 CH CH2 CH2 CH3 CH2 CH3
CH3CH2CCH2CH3 CH3
二、烷基的命名
一价基: 二价基:
◆三价基:
三、系统命名法
1、直链烷烃:某烷
CH3 CH2 CH3 丙烷
CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 戊烷
2、支链烷烃
(1)选择主链(母体):选择碳原子数最多的碳链 为主链
例1、2:给下列有机物选择主链
CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH3 CH3
注意:取代基和母体名称之间不加短线。
学习的线索:
结构——性质——用途
构造 分子中原子的排列顺序

构型 分子中原子在空间的排列状况

构象
由于单键的旋转,形成分子中各 原子或原子团的空间排布。
第三节 烷烃的构型
一、碳原子的四面体概念及分子模型
1、四面体概念
H

以甲烷为例

C—H 键长: 0.109nm H C H
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