烷烃

有机化学之烷烃知识梳理，包括烃的分类、烷烃的同系列和异构、烷烃的命名等内容，有需要的可以收藏下。

烷烃

• 2.1 概述
  • 烷：碳被氢完全饱和 烃：指碳氢化合物
  • 烷烃通式：CnH2n+2
  • 烃的分类
    • 脂肪烃
      • 饱和烃：烷烃（石蜡烃）
      • 不饱和烃
        • 烯烃
        • 炔烃
    • 脂环烃
      • 饱和烃：环烷烃
      • 不饱和烃
        • 环烯烃
        • 环炔烃
  • 烷烃主要来源于石油和天然气
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• 2.2 烷烃的同系列和异构
  • 烷烃的同系列
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    • 每增加一个C原子，相应的增加两个H原子
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    • 同系列：具有一个通式结构和化学性质相似，在组成上相差一个或几个-CH2的一系列化合物
    • 同系物：同系列中的各个化学物互称同系物
    • 系列差：CH2称为同系列的系列差，也称系差。
      • 同系物具有相似的化学性质，其物理性质（例如沸点，熔点，相对密度，溶解度等）一般是随着相对分子质量的改变而呈现规律性的变化
  • 烷烃的同分异构现象
    • 分子式相同的不同化合物叫做同分异构体（简称异构体，这种现象叫同分异构现象）
    • 构造异构
      • 具有相同的分子式，而分子中原子或基团的连结顺序不同
      • 碳链异构：碳链的连结方式和次序不同，开链烷烃的构造异构只有碳链异构
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      • 位置异构：取代基或官能团的位置不同
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      • 官能团异构：相同的原子组成不同的官能团
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      • 互变异构：因分子中某一原子在两个位置迅速移动而产生的官能团异构体
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      • 构造异构体的物理性质不同
        • bp、mp、相对密度、光谱、溶解度、折光率、存在形式
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      • 例：C6H14烷烃的构造异构体
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    • 立体异构
      • 分子中原子的结合顺序相同，而原子或基团在空间的相对位置不同
      • 顺反异构：取代基在双键或环的方位不同
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          • 构型异构
      • 对映异构：互为镜像但不能重合的分子
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          • 构型异构
      • 构象异构：由单键旋转产生的不同的分子形象
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    • 同分异构现象是有机化合物中存在的普遍现象。随着化合物分子中所含碳原子数目的增加，同分异构体的数目也越多
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  • C、H原子的类型
    • 碳链中的碳原子按照它们所连结的碳原子数目可分为四类: 只连有一个碳原子的称为伯碳原子，常以1°表示(一级碳原子) 只连有二个碳原子的称为仲碳原子，常以2°表示(二级碳原子) 只连有三个碳原子的称为叔碳原子，常以3°表示(三级碳原子) 只连有四个碳原子的称为季碳原子，常以4°表示(四级碳原子) 与伯、仲、叔碳原子相连的氢原子分别称为伯、仲、叔氢原子，即1°、2°、3°·H 不同类型的氢原子在同一反应中的反应性能是有一定差别
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• 2.3 烷烃的命名
  • 反映分子中的：原子组成，原子数目，化合物的结构
  • 普通命名法（习惯命名法）
    • ①根据分子中碳原子的数目而称为某烷
      • 直链烷烃：碳原子从一到十，以天干名称表示：甲乙丙丁戊己庚辛壬癸
      • 碳原子数大于十，以数目称之：十一
    • ②区别同分异构体，冠以词头：正、异、新
      • 直链烷烃叫正
      • 具有结构，即端位第二个碳原子有2个CH3叫异
      • 具有结构，即端位第二个碳原子有3个CH3叫新
      • 例：
  • 烃基的命名
    • 烷烃分子中去掉一个氢原子，剩下的原子团称为烷基。通式为CnH2n+1,常用R-代表烷基
    • 烷烃的名称由相应的烷烃而得
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    • 去掉两个氢原子的烷基称为亚基
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    • 去掉三个氢原子的烷基叫次基，命名中使用的次基限于三个价在同一碳原子上的结构
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  • 系统命名法
    • 规则
      • ①选择最长的碳原子直链作为主链，支链作为取代基
      • ②主链碳原子编号，使取代基的位次最小（烷基和烷基的位数写在主链的前面，阿拉伯数字和汉字之间用—连接）
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      • ③取代基的数目用汉字数字表示
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      • ④两端一样长时，从小取代基一端开始编号，在英文名称中则按取代基的第一个字母顺序写出
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      • ⑤若主链上有几种取代基时，应按“次序规则”较优基团后列出
        • 取代基游离价所在的原子，原子序数大的优先（后列出），；原子序数相同时，则按同位素的质量数。
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        • 游离价所在的原子相同时，则依次比较和该原子相连的第二个原子；第二个原子相同时，在比较第三个，依次类推
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        • 含双键或叁键的基团，则作为连有两个或叁个相同的原子
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      • ⑥当主链的选择有对个相同长度的链可供选择时，应选支链数目最多的作为主链
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      • ⑦当主链碳原子编号有选择性是，要遵循最低系列原则。 最低系列原则：使取代基的位置号码尽可能小，若有多个取代基时，逐个比较，直至比出高低为止
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      • ⑧若支链上还有取代基，则取代基的名称可放在括号中或用带撇的阿拉伯数字编号表明该取代基在支链中的位置
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