导图社区 饱和烃
饱和烃也称为烷烃,是开链的饱和链烃,分子中的碳原子都以单键相连,其余的价键都与氢结合而成的化合物。通式为CnH2n+2,是最简单的一种有机化合物。烷烃的主要来源是石油和天然气,是重要的化工原料和能源物资。
这是一篇关于第四章芳香烃的思维导图,包含以苯环作为母体:连接两个相同取代基:邻(o)、间(m)、对(p);连接三个相同取代基。
不饱和烃,是含有双键或三键的烃。不饱和烃中有双键的叫“烯”,是氢原子“稀”少的意思;有三键的为“炔”,是氢原子“缺”乏的意思。除此之外还有芳香烃,例如“苯”。不饱和烃的双键和三键不太牢固,比较容易断裂,易发生亲电取代反应和亲电加成反应。
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饱和烃
命名
普通命名法
不含支链时(天干+“烷”)
含有支链时(正,异,新)
系统命名法
选主链(最长碳链或支链最多的碳链)
编号(IUPAC命名法)
物理性质
子主题
沸点
随碳原子数的增加呈现有规律的升高
支链越多,沸点越低
熔点
正烷烃随碳原子数的增多而升高
碳原子数相同的异构体,对称性好的熔点更高
化学性质
裂化(深度裂解)
条件:高温条件下
反应物:烷烃分子
产物:低级烷(烯)烃
烷烃的化学反应
具有高度稳定性
一般情况(室温条件)下,不与强酸、强碱、强氧化剂反应
适宜条件下
光照
高温
催化剂
共价键均裂的自由基反应
完全燃烧时,放出大量的热
卤代反应
定义:有机化合物分子中的氢原子(或其他原子)或基团被另一原子或基团取代的化学反应,若被卤素原子取代即为卤代反应
反应机理
链引发(决速步骤):卤素间的化学键发生均裂
链增长:形成的卤素自由基使有机物中的C-H键均裂
链终止:两个活泼的自由基相互结合,形成稳定的分子
活性与选择性
氯代反应
溴代反应
其他卤代反应
氟代反应(强放热,难以控制,易爆炸)
碘代反应(吸热,不利于反应发生)
卤代反应活性顺序:F>Cl>Br>I
自由基活性:一般认为自由基的能量与形成该自由基的烷烃能量近似
自动氧化
老化
环烷烃(脂环烃)
分类
按环的大小
小环:3、4个碳
常见环:5、6个环
按环的数目
单环
二环
桥环烃
螺环烃
多环脂环烃
①基本与烷烃相同,前加“环”为环某烷
②环上只有一个取代基时不必编号
③多个取代基时,采用IUPAC编号
④简单环上连有较复杂碳链时,可将环作为取代基
①跳过螺原子从小环开始编号,尽可能使取代基编号最小:小环→螺原子→大环
②根据环上总碳数称为螺[ ]某烷
[ ]内注明各环中除螺原子外的碳原子数,从小到大,用“.”隔开
①从一个桥头碳开始编号(编号最小原则):一个桥头碳→大环→另一个桥头碳→小环
②根据总碳数称为双环(或二环)[ ]某烷
[ ]内注明各桥中除桥头碳外的碳原子数,从大到小,用“.”隔开
异构体
顺反异构
相同基团在同侧为顺式
相同基团在异侧为反式
顺式和反式是不同的化合物
产生原因:C-C单键因受到环的限制不能旋转
空间立体异构(构象异构)
椅式构象(优势构象)
优势构象规律分析: ①取代基在横键上比在竖键上稳定 ②大基团在横键上最稳定 ③横键上取代基越多越稳定
6条直立键(竖键)或a键
6条平伏键(横键)或e键
翻环作用使横键和竖键相互转化,在常温下可进行
船式构象
卤代反应(自由基取代反应)
与链状烷烃相似
加成反应
小环存在环张力,结构不稳定,易开环发生加成反应
亲电加成
符合马氏规则
吸附加成(加氢反应)
条件:催化剂Ni、Pt等过渡金属
反应物:环丙烷,环丁烷
开环方向:马氏规则
结构
碳原子均为sp3杂化,以σ键连接,键角接近109.5°
构象异构
C-C中的σ键可以旋转
Newman投影式
优势构象
原子间相互斥力最小,分子的热力学能最小