发布时间 : 星期一 文章高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座：第13讲《烃类》更新完毕开始阅读49e1711bfc4ffe473368ab8a
（2）开链烃编号从靠近主要官能团（选为词尾的官能团）的一端编起；碳环化合物，芳香环使主要官能团的编号最低。而苯环上的2 – 位、3 – 位、4 – 位常分别用邻位、间位和对位表示。
（3）不选作主要官能团的其他官能团以及取代基一律作词头。其次序排列按“次序规则” 。
例如：
醛基（– CHO）在羟基（–OH）前，所以优先选择 – CHO 为主要官能团作词尾称“己醛”，– CH2CH3、– OH、– CH3、– Br 作词头，根据“次序规则”，其次序是甲基、乙基、羟基、溴。编号从主要官能团开始，并使取代基位次最小。所以命名为：4 – 甲基 – 2 – 乙基 – 3 – 羟基 – 5 – 溴己醛。
主要官能团是 – COOCH3 ，所以叫苯甲酸甲酯。– OH、– NO2作词头，其次序是硝基、羟基。编号从主要官能团开始，并使取代基位次最小。所以命名为：3 – 硝基 – 2 – 羟基苯甲酸。
二、烷烃
（一）烷烃的组成和结构
烷烃的通式为CnH2n+2，其分子中各元素原子间均以单键即σ – 键相结合，其中的碳原子均为sp3杂化形式。由于单键可以旋转，所以烷烃的异构有碳架异构和构象异构（见第16讲 立体化学）。
（二）烷烃的物理性质
烷烃随着碳原子数增加，其熔点、沸点均呈上升趋势，常温下甲烷至丁烷为气体，戊烷至十六烷为液体，十七以上者为固体，但同碳数的异构烷烃，其溶沸点往往也有很大区别。例如：含五个碳原子的开链烷烃的三个异构体戊烷，2 – 甲基丁烷和新戊烷，其沸点分别为36.1℃、25℃、9℃，七熔点分别为 – 130℃、– 160℃、– 17℃。
（三）烷烃的化学性质
烷烃从结构上看，没有官能团存在，因而在一般条件下它是很稳定的。只有在特殊条件下，例如光照和强热情况下，烷烃才能发生变化。这些变化包括碳链上的氢原子被取代，碳 – 碳键断裂，氧化或燃烧。
烷烃的化学反应： 1、取代反应
CH4 +Cl2 h υ CH3Cl + HCl
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CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
hυ hυ hυ CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
卤素反应的活性次序为：F2 >Cl2 > Br2 > I2
对于同一烷烃,不同级别的氢原子被取代的难易程度也不是相同的。大量的实验证明叔氢原子最容易被取代，伯氢原子最难被取代。
卤代反应机理：实验证明，甲烷的卤代反应机理为游离基链反应，这种反应的特点是反应过程中形成一个活泼的原子或游离基。其反应过程如下：
（1）链引发：在光照或加热至250 ~ 400℃时，氯分子吸收光能而发生共价键的均裂，产生两个氯原子游离基，使反应引发。
hυ Cl2 2Cl?
（2）链增长：氯原子游离基能量高，反应性能活泼。当它与体系中浓度很高的甲烷分子碰撞时，从甲烷分子中夺取一个氢原子，结果生成了氯化氢分子和一个新的游离基——甲基游离基。
Cl? + CH4 HCl + CH3?
甲基游离基与体系中的氯分子碰撞，生成一氯甲烷和氯原子游离基。
CH3? + Cl2 CH3Cl + Cl?
反应一步又一步地传递下去，所以称为链反应。
CH3Cl + Cl? CH2Cl? + HCl CH2Cl? + Cl2 CH2Cl2 + Cl?
（3）链终止：随着反应的进行，甲烷迅速消耗，游离基的浓度不断增加，游离基与游离基之间发生碰撞结合生成分子的机会就会增加。
Cl? + Cl? Cl2 CH3? + CH3? CH3CH3 CH3? + Cl? CH3Cl
2、热裂反应
500 ℃ CH4 + CH2=CHCH3
CH3CH2CH2CH3 CH3CH3 + CH2=CH2
CH2=CHCH2CH3 + H2
3、异构化反应
AlCl3
CH3CH2CH2CH3 加热、加压
CH3CHCH3
CH3
4、氧化反应：烷烃很容易燃烧，燃烧时发出光并放出大量的热，生成CO2和 H2O。
点燃 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + 热量
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三、烯烃
（一）烯烃的组成和结构
烯烃的通式为CnH2n，分子中含碳碳双键，形成双键的两个碳均发生sp2杂化。以乙烯的形成为例：碳原子的1个2s轨道与2个2p轨道进行杂化，组成3个能量完全相等、性质相同的sp杂化轨道。在形成乙烯分子时，每个碳原子各以2个sp杂化轨道形成2个碳氢σ键，再以1个sp2杂化轨道形成碳碳σ键。5个σ键都在同一个平面上，2个碳原子未参加杂化的2p轨道，垂直于5个σ键所在的平面而互相平行。这两个平行的p轨道，侧面重叠，形成一个π键。因乙烯分子中的所有原子都在同一个平面上，故乙烯分子为平面分子。
由于烯烃的双键可处于碳链的不同位置上，导致了位置异构的出现；由于π键不能自由旋转，又导致烯烃存在顺反异构（见第16讲 立体化学）
（二）烯烃的性质
烯烃的物理性质基本上类似于烷烃，即不溶于水而易溶于非极性溶剂，比重小于水。一般说，四个碳以下的烯为气体，十九个碳以上者为固体。
烯烃于烷烃相比，分子中出现了双键官能团。由于双键中的π键重叠程度小，容易断裂，故烯烃性质活泼。
烯烃的化学反应 1、加成反应 （1）催化加氢
在催化剂作用下，烯烃与氢发生加成反应生成相应的烷烃。
CH2=CH2 + H2 CH3CH3
（2）加卤素
CCl4 Ni 2
2
CH2=CH2 + Br2 CH2BrCH2Br
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，溴的颜色很快褪去，常用这个反应来检验烯烃。 （3）加卤化氢
CH2=CH2 + HI CH3CH2I
同一烯烃与不同的卤化氢加成时，加碘化氢最容易，加溴化氢次之，加氯化氢最难。 （4）加硫酸（加水）
烯烃能与浓硫酸反应，生成硫酸氢烷酯。硫酸氢烷酯易溶于硫酸，用水稀释后水解生成醇。工业上用这种方法合成醇，称为烯烃间接水合法。
Δ CH3CH=CH2 + H2SO4 CH3CH(OSO3H)CH3 CH3CH(OH)CH3 + H2SO4 （5）加次卤酸
烯烃与次卤酸加成，生成β– 卤代醇。由于次卤酸不稳定，常用烯烃与卤素的水溶液反应。如：
CH2=CH2 + HOCl CH2(OH)CH2Cl
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2、氧化反应
（1）被高锰酸钾氧化
用碱性冷高锰酸钾稀溶液作氧化剂，反应结果使双键碳原子上各引入一个羟基，生成邻二醇。
碱性 CH2=CH2 + KMnO4 + H2O CH2(OH)CH2(OH) + MnO2 + KOH
若用酸性高锰酸钾溶液氧化烯烃，则反应迅速发生，此时不仅π键打开，σ键也可断裂。双键断裂时，由于双键碳原子连接的烃基不同，氧化产物也不同。
CH2=CH2 + KMnO4 + H2SO4 2CO2 + MnO2 CH3CH=CH2 + KMnO4 + H2SO4 CH3COOH + CO2 CH3CH=CHCH3 + KMnO4 + H2SO4 2CH3COOH
CH3C(CH3)=CHCH3 + KMnO4 + H2SO4 CH3COOH +CH3COCH3
2、臭氧化
在低温时，将含有臭氧的氧气流通入液体烯烃或烯烃的四氯化碳溶液中，臭氧迅速与烯烃作用，生成粘稠状的臭氧化物，此反应称为臭氧化反应。如：
C + C O3
臭氧化物在还原剂存在的条件下水解（为了避免生成的醛被过氧化氢继续氧化为羧酸），可以得到醛或酮。例如：
烯烃经臭氧化再水解，分子中的CH2= 部分变为甲醛，RCH= 部分变成醛，R2C= 部分变成酮。这样，可通过测定反应后的生成物而推测原来烯烃的结构。
3、聚合反应
n CH 2 CH 2
[CH2CH2] n
R H C C R R
O3 Zn
O C O
C O
R H C C H H
O3
Zn
R H
C O + O C H H
R H C O
+
O C R R
4、α– H的活性反应
双键是烯烃的官能团，与双键碳原子直接相连的碳原子上的氢，因受双键的影响，表现出一定的活泼性，可以发生取代反应和氧化反应。例如，丙烯与氯气混合，在常温下是发生
常温 - 8 -