第二章 链烃

医用有机化学第二章 链烃思维导图，主要内容有其结构、同分异构现象、甲烷命名规则及化学性质。

链烃

• 烷烃
  • 结构
    • 1、通式：CnH2n+2, n为碳的个数
    • 2、碳原子类型
      • 伯碳：只与一个碳原子相连的碳，称为一级碳原子
      • 仲碳：与两个碳原子相连的碳，称为二级碳原子
      • 叔碳：与三个碳原子相连的碳原子，称为三级碳
      • 季碳：与四个碳原子相连的碳原子，称为四级碳
  • 同分异构现象：分子式相同，构造不同，(属于构造异构，与构象异构相对)
  • 同系物
    • 同系物：在组成上相差一个或多个CH2，且结构与性质相似的一系列化合物称为同系列，同系列中的化合物互称为同系物
    • 同系差：同系列相邻的两个分子式的差值是CH2，称为系差
  • 甲烷
    • 杂化类型：sp3
    • 结构：正四面体
  • 命名
    • 普通命名法
      • （1）C的个数：甲乙丙丁戊己庚辛壬癸
      • （2）支链类型：正异新
    • 系统命名法
      • （1）选主链：1.选连续最长碳链为主链。 2若碳链等长，则选支链多的为主链，也就是让取代基最简。
      • （2）定编号：1.从靠近取代基的一端对主链进行编号。 2.不同取代基编号相同时，使小取代基编号最小
      • （3)正名称：书写顺序--取代基位次 半字线 取代基名称 母体名称
      • (4)复杂编号举例
  • 化学性质
    • 1、稳定性：不与强酸强碱强氧化还原剂反应。但可发生燃烧裂解等反应。
    • 2、取代反应
      • 甲烷的氯代反应（自由基取代）自由基反应的三步：链引发，链增长，链终止。
        • • 第一步：CH4+Cl2→（光照）CH3Cl（气体）+HCl
          • • 第二步：CH3Cl+Cl2→（光照）CH2Cl2（油状物）+HCl
          • • 第三步：CH2Cl2+Cl2→（光照）CHCl3（油状物）+HCl
          • • 第四步：CHCl3+Cl2→（光照）CCl4（油状物）+HCl
    • 氧化反应：燃烧与瓦斯爆炸
    • 其他烃烷的氯代反应：伯仲叔氢原子的反应活性不同：3°>2° >1°
• 烯烃 炔烃
  • 烯烃，炔烃的结构
    • 烯烃
      • • 分子中有>C=C<的烃类化合物，通式CnH2n
        • 杂化：SP2杂化，三个杂化轨道位于同一平面
    • 炔烃
      • • 分子中有-C≡C-的烃类化合物，通式CnH2n-2
        • 杂化：SP杂化
  • 烯烃炔烃的命名
    • 烯烃的系统命名法
      • 第一步：选含有碳碳双键的最长碳链为主链
      • 第二步：从靠近双键的最近一端开始编号
      • 第三步：在“烯”之前标明双键位置，并以双链两端编号较小的数字表示。C原子数超过十，为“某碳烯”
    • 炔烃的系统命名法：与烯烃相似，只将“烯”改为“炔' 即可
    • 同时有双键和三键时
      • （1)选同时含有双键和三键的最长碳链为主链，称为“某烯炔”
      • （2）离双键或三键最近的一端开始编号，若距离相等，双键优先
      • (3）书写名称时，按-位次-某烯-位次-炔的顺序书写
  • 烯烃炔烃的同分异构
    • 构造异构
      • 碳架异构
      • 官能团位次异构
    • 立体异构
      • 构象异构：乙烷能量 交叉式构象＜重叠式构象
      • 丁烷与环己烷的构象
      • 立体异构类型
      • 异构命名标记方法
        • 顺反标记方法：双碳原子上有相同基团，用—顺（cis-)或—反（trans-)来标记
        • Z/E标记法：当双键碳原子上没有相同基团时，Z-为较优基团在双键同侧，E-为较优基团在双键异侧。（同碳上下比较）
        • 次序规则
          • 与主链直接相连的原子不同，则比较原子序数或同位素质量数，越大，越优先
          • 与主链直接相连的原子相同，则比较相连的后面的原子——外推法
          • 若取代基为不饱和基团，把双键看做与两个相同基团相连，三建看做与三个相同基团相连
          • 实例
        • 注意：顺式不一定是Z构型，反式不一定是E构型
  • 化学性质
    • 催化加氢：加成反应，最后得到烷烃。常用催化剂：Pt, Pd, Ni 炔烃比烯烃难氢化，铂催化下可以，一般会反应直到烷烃
    • 亲电加成反应
      • 与X2的加成：用于检验烯烃，炔烃。将其通入溴的四氯化碳溶液中，红棕色立即消失，炔烃略慢。
      • 与H-X的加成，第一步C与H结合（关键），第二步另一个C 与X结合。
      • 机理
      • 不对称试剂与不对称烯烃的加成取向：马氏规则--氢多的加氢 当存在少量过氧化物时，就会主要得到反马氏规则产物。
      • 电子效应中的诱导效应：以H为标准，以取代基电负性为依据，判断吸电子诱导效应与给电子诱导效应。诱导效应是永久存在的电子效应，由近及远传递下去，单向极化，一般三个C原子后可忽略。
    • 氧化反应
      • 烯炔的KMnO4氧化:在冷的中性或碱性溶液中，双键变为双羟基；在加热酸性溶液中，双键变成羰基和羧酸。
      • 烯烃的臭氧氧化：生成臭氧化物
      • 应用：常利用氧化反应来推断原来的烯烃双键的位置
    • 炔烃的特殊反应，可用于鉴别端炔烃与烯烃
  • 共轭二烯烃
    • 结构及键
    • 电子效应中的共轭效应
      • 试剂进攻，电子效应通过π电子运动，沿整个共轭链传递。
      • π-π共轭体系：单双键交替排列，稳定性较强
      • P-π共轭体系
      • 超共轭体系：