第二章饱和烃.docx

第二章饱和姓重点内容提要第一节烷烧一.烷烧的同分异构和命名烷烧的分子通式为CnH2n+2,具有同一通式，结构相似，分子组成上相差整数倍的CH2的一系列化合物，称为同系列,同系列中的化合物互称同系物。碳链异构官能团异构官能团位置异构”旋光异构构型异构Y顺反异构构象异构1 .烷烧的构造异构烷嫌的构造异构表现为碳原子的相互连接顺序不同的碳链异构,所以写好烷烧的构造异构，应从碳的连接次序着手。2 .碳原子与氢原子的分类及表示伯碳：一级碳FC伯氢：一级氢1°H仲碳：二级碳2°C仲氢：二级氨2°H叔碳：三级碳3叔氢：三级氢3°H季碳：四级碳43 .烷烧的命名俗名：根据来源和表象命名普通命名法（习惯命名法）：根据碳原子总数命名为某烷，十以内用天干表示，十以上用中国字码。 直链结构冠以“正”表示链端的第二个碳原子有一个甲基时，冠以"异''表示链端第二个碳原子两个甲基冠以“新”表示系统命名法（注意各原则使用的先后次序） 主链选取原则：从结构式中选取一条最长的碳链作为主链母体），支链被看做取代基，根据主链中的碳原子数命名为“某烷”。当主链多种选择都一样长时，以支链多者为主链。 编号规则：从靠近支链的一端编号。（最低序列原则） 最低序列原则：编号和最小原则，先小后大原则。烷基大小次序：甲基乙基丙基丁基戊基己基异戊基异丙基 书写规则：取代基位次+取代基数目+取代基名称（简单在前，复杂在后）+主链名称。阿拉伯数字表示取代基在母体结构中的位置，汉字数字表示相同取代基的个数，阿拉伯数字间是逗号，阿拉伯数字和汉字间是短横。烷基的命名直链的烷基：正某基或某基有支链的烷手：异某基、仲某基、叔某基、新某基I不符合异、仲、叔、新的烷基，参照烷烧的命名。4 .烷煌的构象由于碳碳。键的旋转，使得分子中原子或原子团在空间所产生的不同排列方式，称为构象。构象式常用纽曼透影式和锯架式表示。 乙烷的典型构象为重叠式和交叉式构象，优势构象为交叉式。 丁烷的典型构象对位交叉式、部分重叠式、邻位交叉式、全重叠式。稳定性为：对位交叉式>邻位交叉式>部分重叠式全重叠式，优势构象为对位交叉式。 其他烷煌的优势构象为相邻两个碳上连接的大基团处于对位交叉位置，碳原子在碳链中处于一上一下位置。排列成锯齿形。二、烷炫的结构特征和化学性质组成烷煌的化学键主要是C-C和CH。单键，由于。键是较为稳定的化学键，所以烷煌的化学性质较为稳定，难以与强碱、强酸、强氧化剂发生化学反应。此外，由于C-C和C-H键非极性键和弱极性键，所以烷燃所发生的反应类型一般是由键的均裂所引发的自由基性反应，如卤代、燃烧、热裂。我们重点讨论卤代反应。1 .卤代反应Cl2Cl2Cl2Cl2CH4三-CH3*<H2c2ACHCI3ACCI4(1)反应需在光照和加热条件下进行。(2)卤素的活泼性顺序是F>Cl>Br>I.(3)烷燃中不同类型氢原子的活泼性顺序为3°H>2oH>l0H>甲烷上的氢原子。(4) R基的稳定性3°R>20R>l0R(5)澳对三种氢的选择性大于氯，即卤素对不同氢的选择性有差别。在总产物中每种氢被取代的产物所占比例取决于氢的活性和氢的数目。2 .卤代反应的机理(1)链的引发。这一步的特点是产生游离基。vX:X>2X(2)链的增长过程，CH4+XCHs+HXCH3+X2*CHsX+X在链增长过程中，游离基的总数并没有减少，只是不断地从一种形式转化为另一种形式。X+CHsX_*CH2X+HX-CH2X+X2CH2X2+X-CX3+X2X4+X(3)链的终止：X+-CH3CHiXx+x*x2-CH3+-CHaCH5-CH3在链的终止过程中，游离基会数目减少或消失。第二节环烷始、环烷烧的同分异构1.环烷点的构造异构和命名（1）构造异构：环系不同；取代基构造不同；取代基在环上的相互位置不同。（2）命名：简单环烷燃以环为母体，支链为取代基来命名。隔离多环可将环作为取代基来命名。桥环和螺环的命名及书写有专门特殊的规定，桥环命名为“二环（a.b.c）某烷”，螺环命名为“螺（a.b）某烷”。要求大家重点掌握二环的。2 .环烷点的顺反异构环烷点分子中，碳环的存在限制了。键的自由旋转，当有两个或两个以上的环碳原子分别连有不同的原子或基团时有顺反异构体。3 .环烷煌的构象异构（重点掌握环己烷的构象）扭转环己烷的碳碳o键，六个碳原子在空间上排列方式不断变化，有椅式和船式两种典型构象，其中椅式构象能量最低为优势构象。（1） 椅式构象种有两种C-H键，一个称平伏键（e键），另一个称为直立键（a键）。（2） 取代环己烷的优势构象：取代基位于e键最多的构象。有不同取代基时，较大取代基位于e键构象稳定。二、环烷煌的化学性质环烷炫的化学性质因环大小不同存在差异。环丙烷、环丁烷分子存在很大张力，不稳定易发生开环加成反应，加成位置发生在连接最少和最多烷基的碳原子之间，与烯煌的加成相似。但对氧化剂较稳定，故可用高锯酸钾溶液来鉴别烯烬和小环烷元的衍生物。环戊烷、环己烷分子不存在张力，环非常稳定，在光照或加热条件下，易发生卤代，与开链烷煌的性质相似。解题示例例1：用系统命名法命名下列化合物CH3CH-CH2-CH-CH-Ch3CH3CH3CH32,3,5三甲基己烷（取代基编号之和最小）Ch3Ch2CH-CH2-CHCH2CH3C2H5CH33甲基5乙基庚烷（先小后大原则）CH3Ch3-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH3CH3CH3-CH-CHCH3CH32,3,6三甲基4.异丁基庚烷（等长碳链，选择支链最多为主链）（4）4 .甲基-I-异丙基二环3.1.0己烷（“0”不能省略,方括号中数字由大到小）例2：将下列自由基按稳定性由大到小排列。CH3CHCH2CH2（2）CH3CHCHCH3CH3CH3(三)CH3CCH2CH3CH3解：（3）为3°R、（2）为2°R、（3）为1°R,所以（3）（2）（1）例3：写出下列反应的主产物(1)CH3-CH-CH3r2>9IhvCH3BrCH3CCH3解：CH3(3°h>2。稳定,倾向于形成稳定的环系）习题及答案1.用系统命名法命名下列各化合物CH3CH3-CH-C-CH2-CH3-CH3CH3CH2CH3(2)Ch3-CH-CH2-CH2-CH(CH2-CH3)2CH3解：(1)2,3-二甲基-3-乙基己烷(2)2-甲基-5-乙基庚烷(4) 3-甲基-4-乙基庚烷(6) 4-甲基-I-环丙基戊烷(8)二环2.1.1己烷(3)顺-1,2-二甲基-I-乙基环丙烷5 5)3-甲基己烷二环2.2.1庚烷2 .写出反-I-甲基-2-乙基环己烷的稳定优势构象。3 .写出顺-3-澳-反-2-氯环己醇的稳定优势构象4 .写出下列各化合物的纽曼透影式，并指出那一种是优势构象。(1) CH3CH2CH2Cl(2)正戊烷解：(1)CH3CH2CH2CI的优势构象为：(2)正戊烷的优势构象为:CH3CH3HJ，HCH3Cl5.完成下列反应，并注明反应条件HjHH(I)CH3-CH2-+HBrCCH3BlclcX： +晔。4CH3CH3CH3A(CH3-CHC-CH3)-2(CH3-CHC-CH3)HOSO3HHOHIH 3HIC a 4Hic I.羟基中氢的反应（0HR-OH + M(NaKMg,Al)-+A R-OM + H2第六章醇、盼、酸重点内容提要第一节醇一、分类和命名1 .分类按一OH所连碳原子种类分成：伯醇、仲醇、叔醇。按燃基结构、-OH数目分成饱和醇、不饱和醇、芳醇、一元醇、二元醇、多元醇。2 .命名简单醇采用普通命名法，在相应燃基后加“醇”，“基”一般省去。系统命名法适用于任何醇类的命名，以醇为母体，从靠近羟基一端编号。二、结构与性质1. O-H键断裂，氢被金属取代2. C-O键断裂，羟基被取代3. cO键和BCH键同时断裂，发生消除反应4. -H氧化和脱氧键断裂）反应活性：水CH3OH伯醇仲醇叔醇2 .羟基被取代（C-O键断裂）HXRX+H2O有重排，不同HX活性：HIHBrHClHF不同醇活性：烯丙醇（或茉醇）叔醇仲醇伯醇可用卢卡斯试剂鉴别伯仲叔醇ROHW、RX+H3PO3无重排，常用PB1Ph,s°ciRX+SO2+HC1无重排，产物好分离3 .脱水反应-C-C-C=C-脱水方向：遵守查伊采夫规则-÷-（生成稳定烯燃）R-OH + HO-R'-R0R'机理：亲核取代 应用：合成简单酸HOH机理：E消除4 .成酯反应OOIl.，H+IlRCOH+H-TO-R'R-C-OR'R-OH+HOSO2OH-R-OSO2OH+H2O5 .氧化（酸性KMno4或K2CnO7）和脱氧反应（脱氧齐IJCU）由于羟基的影响，使与羟基相连的碳原子上的氢原子变得活泼，易被氧化。伯醇仲醇叔醇KMnwRjKMnO 噜-RroOHRCH2OH <C " RF TJ(325 RCOH KMnO*+r_rR2CHOH <Cu ?I 325 C RC R KMnO4ZH+可用酸性高钵酸钾或重珞酸钾鉴别叔醇。R3COH V不反应醇氧化反应可用于合成酸和酮旦-不反应325 C醇脱氧反应可用于合成醛和酮第二节酚一、命名1 .酚的命名是根据羟基所连芳环的名称叫做“某酚”，芳环上的烷基、烷氧基、卤原子、氨基、硝基等作为取代基。2 .若芳环上连有较基、磺酸基、埃基、毓基等，则酚羟基作为取代基。3 .多元酚称为苯二酚、苯三酚等。二、结构与性质苯酚分子中羟基直接连在芳环上，羟基氧原子的未共用电子对所在的p轨道与构成苯环大键的P轨道相互重叠形成p-共枕体系。受共辄效应影响，C-O键变得牢固，0-H键的极性增强，更易离解，芳环的电子云密度增大，更易发生亲电取代。1 .酚的酸性酸性：H2CO3> 苯酚 >H2O>ROH取代基的影响：芳环上连有供电子基时，使酚羟基的氧氢键极性减弱，释放质子的能力减弱,因而酸性减弱；当芳环上连有吸电子基时，使酚羟基的氧氢键极性增强，释放质子的能力增强，酸性增强,应用：用于苯酚的分离与提纯。2 .与Feeh的显色反应大多数酚遇三氯化铁溶液显色，可用于酚类的鉴别。但不是遇FeCl3有显色反应的化合物一定具有酚羟基，因为具有烯醇结构的化合物均可有此显色反应。3 .酚醛和酚酯的生成酚在碱性溶液中与卤代挺作用成酚醛，在碱或酸的催化下，与酰卤或酸