Transcript 第二章烷烃

基础有机化学课件
第二章 烷烃
化学化工学院: 裴 强
QQ: 23403960；Tel: 15937681641
E-mail: [email protected]
学习要求：
1、掌握烷烃的同系列的概念、烷烃的同分异构现象和结构。
2、了解烷基的概念并熟练掌握烷烃的命名方法。
3、了解烷烃构象的概念，掌握乙烷、丁烷的不同构象。
4、了解烷烃的来源和其基本用途
5、掌握烷烃所具有的基本物理通性以及其变化规律、烷烃的氧化
和热解等基本化学性质、掌握烷烃的卤化反应及其机理
教学重点：同系列、同分异构；烷烃的命名；乙烷、丁烷的构象；燃
烧热、生成热以及键的裂解能所表示的内容，以及它们的计算方法；
卤化反应、卤化反应的机理，不同类型氢原子卤化的速率
教学难点：燃烧热、生成热以及键裂解能的计算；卤化反应的机理
只含有碳和氢两种元素的化合物称为碳氢化合物，简
称烃。烷烃（alkane），分子中碳原子以单键相互连接成
链，其余的价完全与氢原子相连，分子中氢的含量已达到
最高限度，是一类饱和烃。
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第一节 烷烃的同系列和异构
甲烷的分子式为CH4，后面依次为乙烷、丙烷、丁
烷… ，从化学观点来看，烷烃是一类不太活泼的化合物，
英文称作“paraffin”，即缺乏活力的意思。
烷烃广泛的存在于自然界中。例如，沼气的主要成
分是甲烷；液化石油气的主要成分是4个碳以下的烷烃；
汽油、煤油和柴油的主要成分分别是C7~C12， C12~C16和
C16~C18的烷烃；医药上用作软膏基质的凡士林，主要成
分是20个碳原子以上的烷烃；此外，在某些昆虫体内也
存在烷烃，例如十一烷、十三烷是蚂蚁的传递信息素。
一、烷烃的同系列
甲烷的分子式为CH4，后面依次为乙烷、丙烷、丁烷
和戊烷，其分子式分别为C2H6，C3H8，C4H10，C5H12。
两个烷烃分子式间之差为CH2或其整数倍。这样的一系列
化合物叫做同系列，它们的性质也很相似。
同系列中的各个化合物彼此互称为同系物，CH2则叫
同系列的系差。
烷烃的通式为CnH2n+2（推导过程参考Pg15）。
二、烷烃的同分异构现象
分子中原子相互连接的方式和次序叫做构造。如果
说分子的结构，除了构造外，还包括构型、构象等。
在烷烃同系列中，甲烷、乙烷和丙烷只有一种结合
方式，没有异构现象。从丁烷开始就有同分异构现象。
CH3
H3C
H2
C
H2
C
H2
C
CH3
H3C
H2
C
C
H
CH3
分子式相同结构不同的现象叫做同分异构现象。同分
异构体所含有的原子种类和数目都是相同的。
表2.1中异构体的数目是30年代有人用数学方法推导
出来的，当C25时，异构体数目可能达到3679万多个，数
目惊人。
对于低级烷烃的同分异构体数目和构造式，可利用碳
干的不同推导出来。现以己烷为例，步骤如下：
1、写出最长的碳链
C
C
C
C
(1)
C
C
2、写出少一个碳原子的直链作为主链
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
(2)
C
C
C
C
C
C
(3)
C
C
(4)
3、写出少两个碳原子的直链作为主链
C
C
C
C
C
(5)
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
(6)
(7)
C
C
C
C
C
C
C
C
(8)
4、剔除重复的异构体 上面的(1)和(8)、(2)和(4)、(6)和(7)式
相同的，所以己烷的异构体应该为5个。
我们在分析己烷的同分异构体的构造式中的各个碳原子
连接情况就会发现，有的碳原子只与一个碳原子直接相连，
有的则分别与两个、三个或四个碳原子直接相连。为了区分
不同的碳，我们分别把它们称为伯、仲、叔和季碳原子。与
伯、仲或叔碳原子相连的氢原子分别称为伯、仲或叔氢。
三、烷烃的结构
甲烷（CH4）之间的∠HCH为109°28′，C-H的键长为
110pm。其它烷烃的分子中的C-H和C-C的键长分别为110pm
和154pm，或与此相近，∠C－CH2－C之间的夹角为111°—
113°，接近四面体要求的角度。
H
H
H
C
H
H
H
H
H
C
H
C
C
H
H H
第二节 烷烃的命名
有机化合物的数目很多，结构又比较复杂，为了识别
它们，势必要求有一个合理的命名法来命名。有机化合物
命名法的基本要求是必须能够反映出分子结构、是我们看
到一个不很复杂的名称就能够写出它的构造是，或者看到
构造式就能交出它的名称。烷烃的命名法是有机化合物命
名法的基础。
一、直链烷烃
碳原子数目小于或等于十时，分别用甲、乙、丙、丁、
戊、己、庚、辛、壬、奎来表示。超过十的分别用数字来
表示，十一烷、十二烷等等。
二、支链烷烃（系统命名法）
1、烷基
烷烃分子从形式上消除一个氢原子而剩下的原子团称为烷基，这里
的“基”有一价的涵义。如甲基、乙基、丙基、异丙基等等。
H
H
H
C
H
H
H
H
H
¼×»ù ¼òдΪ CH3-
C
H
H
C
C
H
H
H
H
H
H
C
C
H
H
ÒÒ
» ù ¼òдΪ CH3CH2-
H
H
H
H
H
C
C
C
H
H
H
H
H
H
C
C
C
H
H
H
±û»ù ¼òдΪ CH3CH2CH2-
H
H
H
H
C
C
C
H
H
H
H
Ò ì±û»ù ¼òдΪ (CH3)2CH-
思考：C4H10有几种烷基？如何命名？
H
H
H
H
H
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
H
H
C
C
C
H
C
H
H
HHH
分别为丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基
为了区分异构体，用“正”和“异”来表示，如正丁烷和异丁
烷。
由此类推：凡在支链烷烃分子的一末端带有两个甲基的特定结
构的称为“异某烷”
在五个或六个碳原子的烷烃的异构体中含有季碳原子的可称为
“新某烷”。
同时含有“异”、“新”结构的异构体，以“异”结构为主。
如衡量汽油品质的基准物质异辛烷。
C
C
C
C
C
C
C
C
两价的烷基叫亚基，亚基有两个不同的结构：两个价
集中在一个碳原子上，一般情况下不需定位。另一种情况
是两个价位于不同的碳原子上，此时需要定位。
三价的烷基叫次基，命名中的使用的次基只限于三个
价集中在同一个碳原子上的结构。
2、系统命名法
为了找出一个比较普遍适用的命名法，1892年在日内瓦召开
了国际化学会议，制定了系统的有机化合物的命名法，叫做日内
瓦命名法。其基本精神是体现化合物的系列和结构的特点。后来
由国际纯粹和应用化学联合会（International Union of Pure and
Applied Chemistry, IUPAC）作了几次修订，简称IUPAC命名法。
中国化学会参考这个命名法的原则结合汉字的特点制定了我国的
系统命名法（1960）
对于支链烷烃可以看成是直链烷烃的烷基取代衍生物，
对于它们的命名法可以参考下列步骤进行。
2.1 选取主链（母体）
从烷烃的构造式中，选择一个含碳原子数最多的碳
链作为主链，写出相当于这个主链的直链烷烃的名称。
H3 C
H
C
CH2
CH3
H2
C
H2
C
CH3
2.2 主链碳原子的位次编号
在选定主链以后，就要进行主链的为此编号，也就是确定取代
基的为此，主链从一端向另一端编号。有时候有几种编号的可能
时，应当选择取代基位次为最小的编号方式。
H 3C
3H
C
H2
C
4
H2
C
5
CH3
6
H3 C
4H
C
2 CH 2
5 CH2
1 CH 3
6 CH3
H2
C
3
H2
C
2
CH3
1
2.3 判断取代基大小
如果含有几个不同的取代基时，把小的取代基名称写在前面，
大的写在后面，如果含有几个相同的取代基时，把它们合并起来，
取代基的数目用二、三、四等表示，写在取代基的前面，其为此
的数字之间要用“，”隔开。在给主链编号时应该注意取代基的
位次之和应该最小。命名时短线应特别注意，往往容易疏忽。
烷基的大小的顺序：甲基＜乙基＜丙基＜丁基＜戊基＜己基＜
异戊基＜异丁基＜新戊基＜异丙基＜仲丁基＜叔丁基
CH3
H3 C
H2
C
H
C
4
H2
C
3
2
C
H
5 CH2
CH3
1
CH3
H3 C
C
H
C
H2
C
CH3
CH3 CH 3
6 CH3
2-甲基-4-乙基己烷
2,2,3-三甲基戊烷
2.4 当具有相同长度的链可作为主链时，则应选定具有支链
数目最多的碳链
CH3 CH3
7
H3C
H2
C
6
H5
C
H4
C
C
H
3
2
C
H
1
CH3
CH3 CH 2
H2C
CH 3
2,2,5-三甲基-4-丙基庚烷
2.5 如果支链上还有取代基时，这个取代基的支链的名称可
放在括号中或用带撇的数字来标明支链中的碳原子。
CH 3
H3 C
H3 C
10
H2
C
9
H3 C
H2
C
8
H2
C
H2
C
H2
C
H2
C
7
H2
C
H 6
5
C
C
H
C
CH3
C
CH3
CH3
H2
C
4
CH 3
H2
C
3
2
C
H
1
CH3
2-甲基-5, 6-二(1, 1-二甲基丙基)奎烷
2-甲基-5, 6-二-1', 1'-二甲基丙基奎烷
1969年IUPAC命名法放弃了按取代基大小的次序，而
按照取代基英文名称的第一个字母的次序来命名，如甲基
（methyl）、乙基（ethyl）、丁基（butyl）。所以，在
国外许多有机化学书中的取代基次序是按英文字母的顺序
排列的。
H3 C
H3 C
H2
C
H
C
H2
C
H
C
CH3 CH2
CH3
CH 2
C
H
H2
C
H2
C
H2
C
CH3
IUPAC: 4-乙 基-3-甲基-5-丙基壬烷
系统: 3-甲 基-4-乙 基-5-丙基壬烷
第三节 烷烃的构象
在有机化学发展过程中，最初认为分子中以单键相连
的两部分可以围绕单键自由旋转。二十世纪三十年代进行
的试验测定和理论计算说明：即使在乙烷这样的简单化合
物中，单键的旋转也不是完全自由的。这样就产生了构象
的概念。
一、乙烷的构象
乙烷分子的结构：六个Csp3-H1s σ 键，一个Csp3-Csp3 σ键，H-C-C
键角近似于109°28′，H-C-H键角相对于正常值也稍有改变。
由于键可以“自由”旋转，若沿着Csp3-Csp3σ键旋转，两个碳上氢
原子的相对位置将发生变化，在空间上可以出现无数个形态，这种特定
的排列形态称为构象（conformation）。
乙烷的构象通常是不能分离得到的，他们在不断的相互转化，
相互间达到动态平衡。乙烷分子存在两个极端的构象，即重叠式和
交叉式。
H
H
H
H
H
H
烷烃构象的表示方法：球棍模型、透视式、纽曼投影式
0℃
60 ℃
120℃
180 ℃
240 ℃
300 ℃
(1)
(3)
(2)
(5)
(4)
¡÷E = 12 Kj / mol
(6)
二、丁烷的构象
丁烷分子中有四个碳原子，它的构象问题比乙烷要复杂得多。
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
我们只讨论C2-C3间σ键“自由”旋转所产生得构象，可以将其看作
是乙烷分子中两个碳原子上各有一个氢被甲基取代。
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
0℃
60 ℃
120℃
全重叠式
顺交叉式
部分重叠式
CH3
CH3
CH3
H3C
H3C
CH3
180 ℃
反交叉式
240 ℃
部分重叠式
300 ℃
顺交叉式
旋转一周会出现四个极限构象：全重叠式、顺交叉式（邻位交叉
式）、部分重叠式、反交叉式
(1)
(1)
(3)
(5)
¡÷E1 = 18.8 Kj / mol
(2)
¡÷E3 = 3.7 Kj / mol
(6)
(4)
¡÷E2 = 15.9 Kj / mol
三、高级烷烃的构象
由于碳原子杂化轨道间有着固定的键角，又由于σ键的
旋转，造成不同构象的客观存在，因此，长链烷烃分子中
的链不应该是直线形的而应该是锯齿形的。例如：在戊烷
和己烷最稳定的构象中碳链排列成锯齿形，C-H键都在交叉
式的位置：
H
H
H H
H
H
H
H
H
H H
H
H
H
H
H
H H
戊烷
H
H
H
H H
己烷
H
H
H
在气态和液态下，各种构象迅速互相转变，而在
晶体中，分子排列在刚性的晶格中，运动受到阻碍，
不发生构象的转变。直链烷烃在晶体中，碳链排列成
锯齿形，这种构象不仅能量较低，并有利于分子在晶
格中紧密排列。
第四节 烷烃的物理性质
在常温、常压下，含一个到四个碳原子的烷烃为
气体，含五到十六个碳原子的直链烷烃为液体，含十
七个碳原子以上的直链烷烃为固体。
一、沸点
直链烷烃的沸点随着分子量的增加而有规律地升高。每增加
一个CH2原子团所引起的沸点升高值随着分子量的增加而逐渐减少。
（参考Pg25 图2.7）
碳链的分枝及对称性对沸点有显著的影响。支链越多，沸点越
低。 （参考Pg25 ～26：戊烷、异戊烷和新戊烷的沸点）
分子间的吸引力叫做内聚力，它使分子聚集在一起，而分子的
热运动则使分子彼此分开。
非极性分子之间的吸引力叫做色散力。
暂时偶极
A
a
a. 分 子 A中 的 暂 时 偶 极
A
B
b
b. 在 A的 暂 时 偶 极 诱 导 下 在 B中 产 生 的 暂 时 偶 极
诱导偶极－诱导偶极作用力称为色散力或范德华吸引力。各
种分子之间均有色散力的存在，色散力与分子中原子的数目和大
小约成正比。
烷烃分子为非极性分子，分子中碳原子和氢原子越多，色散力
越大，也越不容易脱离液相，因此直链烷烃的沸点随着分子量的
增加而有规律地升高。色散力只有在近距离内才能有效地作用，
它随着距离的增加而很快地减弱。有支链的分子由于支链的阻碍，
不能紧密地靠在一起，因此，带支链烷烃分子间的色散力比直链
烷烃小，它的沸点也相应地低一些。
二、熔点
直链烷烃的熔点也随着分子量的增加而升高。不过含奇数碳
原子的烷烃和含偶数碳原子的烷烃分别构成两条熔点曲线，前者
在下（甲烷除外），后者在上。两条曲线逐渐趋于一致。这是由
于分子的对称性造成的。 （参考Pg25 图2.7）
支链烷烃的熔点比直链烷烃低。但是，有些支链烷烃具有高度
的对称性，熔点则比相应支链烷烃高，例如甲烷、新戊烷（比戊
烷高113℃）、四甲基丁烷（比辛烷高158.8℃，比2－甲基庚烷高
213℃）。
三、密度
烷烃的密度都小于1。
四、溶解度
烷烃不熔于水，能溶于有机溶剂，在非极性溶剂中的溶
解度比在极性有机溶剂中大。
第五节 烷烃的反应
在一个同系列的化合物往往都具有相似的化学性质，这使同
系列的特点。烷烃分子中，无论是C-C键还是C-H键都是结合得比
较牢固得共价键，分子都无极性，极化度也很小，所以，烷烃在
一般条件下不易进攻，化学性质比较稳定。但是，在一定的压力、
温度和催化剂的作用下可以起反应而变成学多非常重要的工业产
品，现在烷烃已经成为有机化学工业中重要的原料之一。
烷烃可以发生氧化（燃烧）、裂解和卤化反应。本节主要讲烷
烃的氧化和裂解反应。
一、烷烃的氧化（燃烧）
烷烃可以完全燃烧生成二氧化碳和水，同时放出大量的热：
Cn H2n+2 + (3n+1)/2 O2
nCO2 + (n+1) H2O
△ Hc
1、燃烧热
纯粹的烷烃完全燃烧所放出的热称为燃烧热，燃烧热可
以精确测量，是重要的热化学数据。燃烧热等于燃烧反应
的 △ Hc 的负值，即 - △ Hc ：
Cn H2n+2 + (3n+1)/2 O2
△ Hc
= H产物
nCO2 + (n+1) H2O
-
H原料
为化合物在标准状态下的焓，在放热反应中产物的焓
小于原料的焓，故△ Hc 为负值，而燃烧热为正值。
H
直链烷烃每增加一个CH2，燃烧热平均增加659 kj/mol；
含同数碳原子的烷烃异构体中，直链烷烃的燃烧热最大，支
链越多，燃烧热越少。(参见表2.3)
C8H18 + 25/2 O2
8CO2 + 9H2O
CH3(CH2 )6CH3
5474.2
(CH3)2CH(CH2 )4CH3
5469.2
(CH3)3C(CH2)3CH3
(CH3)3CC(CH3)3
5462.1
5455.4

异构体燃烧时生成的产物相同，消耗的氧也相同，因此燃
烧热的大小反映了烷烃异构体的焓或位能的高低。

在烷烃异构体中支链最多的燃烧热最小，也最稳定。
2、生成热
由标准状态下的元素生成某一化合物的反应中焓的变
化称为生成热，用 ¡÷Hf 表示，如生成的化合物为气态，
则用
△ Hf 表示：（参见P29）
(g)
△H
= H产物 -
H原料
= △ Hf
(g)
标准状态规定为元素在25℃和0.1 MPa最稳定的状态，
在标准状态下元素的生成热规定为零（C规定为石墨，H、
O规定为H2、O2）。化合物的生成热如为负值，表示它比
生成它的元素更稳定，如为正值，则表示它没有生成它的
元素那样稳定。
异构体的生成热的数值越小，化合物越稳定，支链烷
烃比含同数碳原子的支链烷烃更稳定。生成热可以由燃烧
热算出。
二、烷烃的热解
化合物在热的作用下分解称为热解。烷烃热解时C-C键断裂，
两个碎片各取得共价键的一个电子，生成含有未配对电子的烷基
自由基。
烷基自由基的反应活性很高，寿命很短。两个烷基自由基可以
结合生成稳定的烷烃分子，烷基自由基也可以从另外一个烷基自
由基夺取一个氢原子生成烷烃，而失去氢原子的烷基自由基则变
为烯烃。
高级烷烃热解时，碳链可以在任何一处断裂。
1、键裂解能
共价键裂解生成原子或自由基的反应中焓的变化称为键裂解
能，用DH 表示。在热解反应中较弱的键更容易裂解。（参见表
2. 5）
2、烷基自由基
烷基自由基中未配对电子在伯、仲、叔碳原子的分别称为伯、
仲和叔烷基自由基。烷烃分子仲链端的C-H键比链中的C-H键更
难裂解。不同类型的烷基自由基的稳定性次序为：叔＞仲＞伯。
根据键裂解能和烷烃的生成热，可以计算出烷基自由基的生
成热。
第六节 烷烃的卤化
烷烃的氢原子可被卤素取代，生成卤代烃，并放出卤
化氢。这种取代称为卤代反应。若被氯或溴取代则分别称
为氯代或溴代反应。
一、甲烷的氯化
甲烷与氯气在光照、加热到较高温度或在催化剂存在下反应，
分子中的氯被氯原子取代，生成氯代甲烷。
反应中生成的氯甲烷可以继续与氯作用，生成二氯甲烷、三氯
甲烷和四氯化碳。
CH4
+
Cl2
CH3 Cl + HCl
CH3Cl +
Cl2
CH2 Cl2 + HCl
CH2 Cl2 +
CHCl3 +
Cl2
Cl2
CHCl 3 + HCl
CCl4 + HCl
1、甲烷氯化反应机理
自由基链反应 包括链引发步骤（1）、链循环步
骤（2、3）、链中止步骤（4、5）：
Cl
Cl
Cl
Cl + CH4
CH3 +
Cl2
CH3 + Cl
Cl
+
Cl
+
Cl
HCl + CH3
CH3 Cl + Cl
CH3Cl
Cl2
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
2、甲烷氯化反应的能线图
氯原子和甲烷分子相互接近，形成一个高能级的过渡
态，最后形成平面形的甲基自由基和一分子的氯化氢。这
一过程的能线图参见图2.12
H
H
H
C
H
H
+
Cl
H
H
H
C
H
Cl
C
H
H
+
HCl
H3C
H
Eact
Cl
CH3 + HCl
¡÷H
CH4
+
Cl
甲基自由基与氯分子反应，生成一分子氯甲烷和一个
氯原子（这一过程的能线图参见图2.13）。
CH3
+
Cl2
CH3
Cl
Cl
CH3Cl + Cl
H3C
Cl
Cl
Eact
CH3 + Cl2
¡÷H
CH3Cl + Cl
P33 问题2.6 解释甲烷氯化反应中观察到的现象
1、甲烷和氯气混合物在室温下和黑暗中可以长期保存而不起反
应
2、将氯气用光照射，然后迅速在黑暗中与甲烷混合物，可以得
到氯化产物
3、……放一段时间后再与甲烷混合物，不发生氯化反应
4、将甲烷先用光照射……，不发生反应
5、甲烷和氯气在光照下起反应时，每吸收一个光子产生许多氯
化甲烷分子
二、其它烷烃的氯化
其它烷烃的氯化与甲烷相似，由于分子中能被氯原子取代的
氢更多，产物也更复杂。
丙烷在氯化时，生成的一氯化物由1－氯丙烷，也有2－氯丙
烷。
CH3CH2CH3 + Cl2
CH3CH2CHCl + CH3CHClCH3
1－氯丙烷 43%
2－氯丙烷 57%
从上面式子可以看出：仲氢比伯氢更容易被氯取代。在氯化
反应中每一个仲氢和伯氢都有相对应的反应活性：
仲氢
伯氢
57/2
＝
43/6
＝
4/1
丁烷氯化时，产物中一氯化物的组成为：
CH3 CH2CH2CH3 + Cl2
CH3 CH2CH2CHCl + CH3CH2CHClCH3
1－氯丁 烷 28%
仲氢
伯氢
72/4
＝
28/6
＝
3.9/1
2－氯丁烷 72%
异丁烷氯化时，产物中一氯化物的组成为：
(CH3)2CHCH3 + Cl2
(CH3)2CHCH2Cl + (CH3)2CClCH3
2－甲基－1－氯丙烷
63%
叔氢
伯氢
37/1
＝
63/9
＝
5.2/1
2－甲基－2－氯丙烷
37%
在烷烃的氯化反应中三种氢的相对活性为：叔氢＞仲
氢＞伯氢，但是氯原子对于它们的选择性不高，因此，常
常得不到容易分离提纯的混合物，在制备上用途不大。
第一、键的解离能
烷烃
H3 C
键的解离能 (kj.mol-1)
435.1
H
H 3CH2C
H3 C
H
C
CH3
397.5
H
410.0
H
键的解离能 (kj.mol-1)
烷烃
CH3
H3CH2CH2C
H
410.0
H3 C
C
H
CH3
380.7
第二、游离基的结构及相对稳定性：通常，越稳定的游离
基越容易生成，反应速率也越快。在许多游离基生成的反
应中，游离基的稳定性往往支配着反应的活性及取向，生
成的游离基越稳定，H越易被取代。
游离基生成的难易与稳定性可以用σ－ρ超共轭效应进行解释。
由于Csp2的电负性比Csp3的电负性大，所以甲基体现出给电
子诱导效应（＋I），示意图如下：
H
σ－ρ超共轭效应示意图
当Csp3杂化碳与氢1S成键后的C-Hσ键的电子云与Csp2杂化
的电子云接近平行时，发生离域化作用，即σ－p超共轭效应。
这种离域化作用越强，σ－p超共轭效应越显著，游离基越容
易生成，其稳定性也越强。
H
H
H
C
H
C
H
C
H
H
C
H
H
叔丁基自由基σ－ρ超共轭效应示意图
第三、生成游离基时所需的活化能：由反应动力学角度分析，
生成游离基时所需的活化能越高，游离基越难生成，其稳定
性也越差。
Ea
R
H
+ Cl
R
H
Cl
RH 2C
H
4 kj.mol-1
H
C
R
2 kj.mol-1
R
0.4 kj.mol-1
R
H
R
R
C
H
R
+ HCl
三、烷烃的氟化和溴化
氟化和溴化的反应机理和氯化相同，都是自由基反应。
1、甲烷的氟化、溴化和碘化
甲烷氟化时，自由基的产生速度比消失的速度快，剧
烈放热，容易引起爆炸；溴化时放热比氯化少，速度较慢；
甲烷的碘化是一个吸热反应，室温时没有明显的变化。
2、其它烷烃的溴化
在烷烃得溴化反应中溴原子对伯、仲和叔三种氢原子的
选择性较高。因此，在烷烃的溴化反应中有时主要生成某一
种产物。
叔氢 ：仲氢 ：伯氢 ＝ 1600 ：82 ： 1
上面的实验事实说明，烷烃分子中氢原子一元卤化
时的反应活性顺序为：叔氢 >仲氢 >伯氢
例题：已知F2、Cl2、Br2、I2键的离解能分别为155、243、
193、151 Kj/mol，说明烷烃卤化的链引发反应不是决定反应速率
的步骤。
第七节 烷烃的来源和用途

自学（Pg36～38）
烷烃的实验室制备:
1、烷基卤代烷的还原
2、烯烃或炔烃的氢化
3、Corey-House合成
通过两分子RX或者RX和R`X的非直接反应，使两个烷基偶联起来，
分别得到R-R或者R-R`。此反应中用到金属有机化合物二烷基铜锂
ÒÒÃÑ
2RLi + CuI
R2CuLi + LiX
ÒÒÃÑ
R2CuLi + R`X
R
R`
+ RCu + LiX
武慈合成法：
2RX + Na
R
R
+ 2NaX
回答下列问题：
1、乙烷只有重叠构象和交叉构象吗？
2、乙烷在室温下优势构象
3、当温度升高时，构象有什么改变？
4、在有机化合物中，碳碳单键的旋转是“完全自由”的吗？
习题讲解:

1. 最易被溴代的H原子为:
(A) 伯氢原子
(C) 叔氢原子
Key: (C)
(B) 仲氢原子
(D) 没有差别

2. 为了科研,需要制备纯净的正庚烷,下列哪种方案不可行？
(A)
I
(B)
+
I
+
+
X
(C)
MgX
+
Zn(Hg)/HCl
O
Key: (A)
2 Na
(D)
X
+ LiAlH4


3. 下列哪些不是自由基反应的特征?
(A) 酸碱对反应有明显的催化作用
(B) 光、热、过氧化物能使反应加速
(C) 氧、氧化氮、酚对反应有明显的抑制作用
(D) 溶剂极性变化对反应影响很小
Key: (A)

4.下面化合物的CCS名称是：

[解]4-乙基-5-异丙基壬烷

5.如何实现下列转变?
CH3CH2CH3

[解] ⑴ Br2，△ ⑵ Li ⑶ CuI
(CH3)2CHCH(CH3)2
6、计算在25℃下甲烷的燃烧热。已知C-H、O=O、C=O、O-H
键的键能分别为413.0，498.0，803.0和462.8Kj/mol