有机化学 烷烃

烷烃（NchH2N+2）主要内容包括烷烃的结构，构象，物理性质，光谱性质，以及化学性质。有需要了解的小伙伴可以点赞加收藏。

烷烃（CnH2n+2)

• 结构
  • SP3杂化；甲烷四键都为σ键（成键轨道沿键轴对称），键角为109.5°，正四面体结构
• 构象
  • 乙烷
    • 重叠式构象
    • 交叉式构象
    • 重叠式构象比交叉式构象能量高；交叉式构象为稳定构象或优势构象
  • 丁烷
    • 子主题
      • 稳定性：对位交叉式>邻位交叉式>部分重叠式>全重叠式
• 物理性质
  • 分子间作用力
    • 偶极-偶极作用力
      • 产生与极性分子之间
    • 范德华力（色散力）
      • 分子间瞬时偶极之间微小的吸引力。
        • 加和性：随原子的数目增多而增大
        • 随分子距离增大，色散力减弱
    • 氢键
      • 对有机物的沸点和溶解度等有影响
  • 沸点、熔点、密度、溶解度
    • 沸点
      • 常温常压下，C1~C4为气体；C5~C16的直链为液体，C17以上为固体
      • 沸点随碳原子数增大而增大；在同系物中分子量越大，同系物间沸点的差距逐渐减小；但是在同分异构体中直链异构体比含支链的异构体沸点高，支链越多，沸点越低
    • 熔点
      • 随分子量增加而升高；偶数碳原子的比奇数碳原子的升高幅度大
      • 分子越对称，分子在晶格中排列越紧密，熔点越高
    • 相对密度
      • 烷烃的密度是所有有机物中密度最小的一类，相对密度都<1 。（烷烃分子的间引力弱，排列疏松，单位体积内容纳分子数少）
      • 水的密度比烷烃大。（水有氢键）
    • 溶解度
      • 非极性分子，不溶于极性大的水，而溶于低极性的苯、四氯化碳和乙醚
• 光谱性质
  • 红外吸收光谱
    • C-H键伸缩振动在3000~2850之间；弯曲振动在1465~1340之间
  • 核磁共振氢谱
    • C-H键为非极性键，氢核的屏蔽效应较大，共振吸收出现在高场，化学位移较小，δ值在0.9~1.8之间
  • 质谱
    • 直链烷烃中所有C-C键的键能都一样，分子离子可在任何一个C-C键断裂，产生含不同碳数的碎片离子，一般m/z为M-15、M-29、M-43、M-57,相当于分子离子去掉甲基、乙基、丙基、丁基
• 化学性质
  • 烷烃的稳定性是相对的，在强酸、强碱、强氧化剂下表现为稳定性；在高温、高压和催化剂等条件下C-H和C-Cσ键也可断裂发生氧化反应、热裂反应、卤代反应。
  • 卤代反应
    • 甲烷与氟反应剧烈难以控制，与碘难以反应；自由基链锁反应；
• 卤代反应
  • 几种氢的相对反应活性
    • 氯代反应
      • 3°：2°：1°=5：3.7：1
    • 溴代反应
      • 3°：2°：1°=1600：82：1
  • 烷烃自由基的相对稳定性
    • 叔基3°>仲基2°>伯基1°（中心碳原子所连烷基越多越稳定

• 主题
• 主题
• 主题