烷烃和环烷烃的化学性质及制备
一、烷烃的主要化学性质
总体：稳定，自由基型反应居多。

（一）燃烧和氧化
一般条件下不与普通氧化剂反应，剧烈可燃烧，C →CO 2，H →H 2O ，（杂→氧化物）
有机化学中：氧化=加氧or 去氢，还原=加氢or 去氧
（二）卤代反应（实质：取代反应）
取代反应（substitution reaction ）是指有机化合物受到某类试剂的进攻，致使分子中一个原子(或基团)被这个试剂所取代的反应。

分为亲电取代、亲核取代、自由基取代三类。

探讨一类有机反应主要从以下四个方面展开：反应产物、反应类型、反应历程、反应活性（反应活性又可从试剂和底物两个方面讨论）。

烷烃的取代属于自由基取代反应。

反应产物：一～多卤代烷
反应类型：自由基型（反应条件：光照 or 高温） 反应历程：链引发、增长、终止 反应活性：试剂角度考虑：氟 〉〉氯 〉溴 〉〉碘
底物角度考虑：叔氢 〉仲氢 〉伯氢
二、烷烃的来源和制备
1、烷烃是其他有机物的母体，一般不经人工合成，而是从天然气和石油中获得。

2、天然来源烷烃是相当复杂的混合物，难以分离。

若需纯粹烷烃，可人工合成来制备。

3、工业生产采用柯尔伯电解羧酸盐来制取
4、实验室通过武兹、科瑞-郝思合成法以及还原反应来获得。

（1）武慈反应（制备对称烷烃）
2RX （乙醚） + Na → R-R + 2NaX ( X = Br 、I )
（2）科瑞-郝思反应
R 2CuLi （二烷基铜锂） + R ’X → R-R ’ + RCu （烷基铜） + LiX
（3）还原
卤代烃、醇、醛、酮、酸等还原制得（见以后章节）
三、环烷烃的主要化学性质
总体：大环像烷，小环像烯。

（一）取代反应（卤代，自由基型）
+ Br + HBr
Br
日光
环己烷
溴代环己烷
（二）氧化反应
1、可燃 → CO 2 ＋ H 2O
2、特殊条件 → 开链二元羧酸
+ O
2
Co HOOC(CH 2 )4 COOH 己二酸
（合成尼龙66之主要原料）
3、常温、常压、普通氧化剂 → 不反应
应用：环烷烃常温下不能使酸性高锰酸钾褪色（开链烷烃也不能），可用于鉴别（见以后章节）。

（三）加成反应（开环）
加成反应：受试剂进攻，旧键打开后，两端原子各连接上一个新原子（或基团）的反应，常在不饱和键和低级环化物中发生，最常见的是烯烃的亲电加成和羰基的亲核加成。

环烷烃中，小环的结构特点决定了其内能高、不稳定，更易开环发生加成反应（本章节中不讨论此反应的类型及历程）。

1、催化加氢 → 烷烃
+ H
2Ni
CH 3CH 2CH 3
+ H 2Ni 120~180
℃ CH 3CH 2CH 2CH 3+ H 2
Pt >300
℃
CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3
由反应条件知：不同底物中小环活性高，更易反应。

2、加卤素 → 卤代烷烃（只适用于小环）
+ Br
2室温4
BrCH 2CH 2CH 2 Br
+ Br 2
4
BrCH 2 CH 2CH 2CH 2 Br
（红棕）（无色）CH 3+ Br 2
CCl 4
Br
CH 2CH 2CHCH 3
对于取代环烷烃，断键发生在H 最多和H 最少间。

应用：鉴别：小环能使Br 2/H 2O 或
Br 2/CCl
4褪色，而大环不能（开链烷烃亦不能）。

例如：
or Br
2 / H 2O
Br / CCl (－)褪色
可见：大环似烷，小环似烯（烯也能使溴水褪色）
3、加卤化氢 卤代烷烃（只适用于小环和活泼卤化氢如HBr 、HI ）
+ HBr
CH 3
+ HBr (马氏规律)
Br
3CH 2CHCH 3
BrCHCH 2CH 3
对于取代环烷，反应产物遵循“马氏规律”：断于H
最多和H 最少间，H 加在H 多上。

四、环烷烃的制备（不要求，略）
五、鉴别题举例
要求：鉴别（和分离）题均按以下表达方式进行解题。

1、环丙烷和丙烷
解：CH 3CH 2CH 3
24
褪色(——)
2、1,2-二甲基环丙烷， 环戊烷
解：CH 3
H 3C 24
褪色(——)。