第二章 链烃第一节 烷烃 由碳氢两种元素组成的有机化合物叫作碳氢化合物,简称为烃
分子中碳原子连接成链状的烃,称为链烃
根据分子中所含碳和氢两种原子比例的不同,链烃可分为烷烃
其中烷烃是饱和烃,烯烃和炔烃为不饱和烃
第一节 烷烃一.定义、通式和同系列 定义:由碳和氢两种元素组成的饱和烃称为烷烃
通式: CnH2n+2 同系列: 相邻的两种烷烃分子组成相差一个碳原子和两个氢原子,像这样结构相似,而在组成上相差一个或几个 CH2的一系列化合物称为同系列
二.同分异构体 甲烷、乙烷和丙烷没有同分异构体,从丁烷开始产生同分异构体
碳链异构体:因为碳原子的连接顺序不同而产生的同分异构体
随着分子中碳原子数目的增加,碳链异构体的数目迅速增多
三.烷烃的结构 碳原子的最外层上有 4 个电子,电子排布为 1S22S22P2,碳原子通过 SP3杂化形成四个完全相同的 SP3杂化轨道,所谓杂化就是由若干个不同类型的原子轨道混合起来,重新组合成数目相等的
能量相同的新轨道的过程
由 1 个 S 轨道与 3 个 P 轨道通过杂化后形成的 4 个能量相等的新轨道叫做 SP3杂化轨道,这种杂化方式叫做 SP3杂化
在形成甲烷分子时,4 个氢原子的 S 轨道分别沿着碳原子的 SP3杂化轨道的对称轴靠近,当它们之间的吸引力与斥力达到平衡时,形成了 4 个等同的碳氢 σ 键
实验证明甲烷分子是正四面体型的
4 个氢原子占据正四面体的四个顶点,碳原子核处在正四面体的中心,四个碳氢键的键长完全相等,所有键角均为 109
σ 键的特点:(1)重叠程度大,不容易断裂,性质不活泼
(2)能围绕其对称轴进行自由旋转
四.烷烃的命名 碳原子的类型: 伯碳原子:(一级)跟另外一个碳原子相连接的碳原子
仲碳原子:(二级)跟另外二个碳原子相连接的碳原子
叔碳原子:(三级)跟另外三个碳原子相连