烷烴即飽和烴,是只有碳碳單鍵的鏈烴,是最簡(jiǎn)單的一類(lèi)有機化合物。
烷烴分子中,氫原子的數目達到最大值,它的通式為CnH2n+2。分子中每個(gè)碳原子都是sp3雜化。
最簡(jiǎn)單的烷烴是甲烷。烷烴中,每個(gè)碳原子都是四價(jià)的,采用sp3雜化軌道,與周?chē)?個(gè)碳或氫原子形成牢固的σ鍵。
連接了1、2、3、4個(gè)碳的碳原子分別叫做伯、仲、叔、季碳;伯、仲、叔碳上的氫原子分別叫做伯、仲、叔氫。理論上說(shuō),由于烷烴的穩定結構,所有的烷烴都能穩定存在。
但自然界中存在的烷烴最多不超過(guò)50個(gè)碳,最豐富的烷烴還是甲烷。由于烷烴中的碳原子可以按規律隨意排列,所以烷烴的結構可以寫(xiě)出無(wú)數種。
直鏈烷烴是最基本的結構,理論上這個(gè)鏈可以無(wú)限延長(cháng)。在直鏈上有可能生出支鏈,這無(wú)疑增加了烷烴的種類(lèi)。
所以,從4個(gè)碳的烷烴開(kāi)始,同一種烷烴的分子式能代表多種結構,這種現象叫同分異構現象。隨著(zhù)碳數的增多,異構體的數目會(huì )迅速增長(cháng)。
烷烴還可能發(fā)生光學(xué)異構現象。當一個(gè)碳原子連接的四個(gè)原子團各不相同時(shí),這個(gè)碳就叫做手性碳,這種物質(zhì)就具有光學(xué)活性。
烷烴失去一個(gè)氫原子剩下的部分叫烷基,一般用R-表示。因此烷烴也可以用通式RH來(lái)表示。
烷烴最早是使用習慣命名法來(lái)命名的。但是這種命名法對于碳數多,異構體多的烷烴很難使用。
于是有人提出衍生命名法,將所有的烷烴看作是甲烷的衍生物,例如異丁烷叫做2-二甲基丙烷。 現在的命名法使用IUPAC命名法,烷烴的系統命名規則如下: 找出最長(cháng)的碳鏈當主鏈,依碳數命名主鏈,前十個(gè)以天干(甲、乙、丙。)
代表碳數,碳數多于十個(gè)時(shí),以中文數字命名,如:十一烷。 從最近的取代基位置編號:1、2、3。
(使取代基的位置數字越小越好)。以數字代表取代基的位置。
數字與中文數字之間以 - 隔開(kāi)。 有多個(gè)取代基時(shí),以取代基數字最小且最長(cháng)的碳鏈當主鏈,并依甲基、乙基、丙基的順序列出所有取代基。
有兩個(gè)以上的取代基相同時(shí),在取代基前面加入中文數字:一、二、三。,如:二甲基,其位置以 , 隔開(kāi),一起列于取代基前面。
異辛烷(2,2,4-三甲基戊烷)的結構式。異辛烷是汽油抗爆震度的一個(gè)標準,其辛烷值定為100。
對于一些結構簡(jiǎn)單或者常用的烷烴,還經(jīng)常用俗名。如,習慣上直鏈烷烴的名稱(chēng)前面加“正”字,但系統名稱(chēng)中并沒(méi)有這個(gè)字。
在主鏈的2位有一個(gè)甲基的稱(chēng)為“異”,在2位有兩個(gè)甲基的稱(chēng)為“新”。這雖然只適合于異構體少的丁烷和戊烷,出于習慣還是保留了下來(lái),甚至給不應該叫“異”的2,2,4-三甲基戊烷也冠上了“異辛烷”的名字。
物理性質(zhì) 烷烴密度比水?2蝗苡謁苡謨謝薌痢H鄯械闥娣腫恿吭齟蠛吞劑叢齔ざ擼際耐樘Я叢蕉嚳械閽降汀1昕魷攏際∮?的(甲烷到丁烷)為氣態(tài),5-17之間的(戊烷到十七烷)為液態(tài),18個(gè)碳(十八烷)以上為固態(tài)。 化學(xué)性質(zhì) 烷烴性質(zhì)很穩定,因為C-H鍵和C-C雙鍵相對穩定,難以斷裂。
除了下面三種反應,烷烴幾乎不能進(jìn)行其他反應。 氧化反應 R + O2 → CO2 + H2O 所有的烷烴都能燃燒,而且反應放熱極多。
烷烴完全燃燒生成CO2和H2O。如果O2的量不足,就會(huì )產(chǎn)生有毒氣體一氧化碳(CO),甚至炭黑(C)。
以甲烷為例: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O O2供應不足時(shí),反應如下: CH4 + 3/2 O2 → CO + 2 H2O CH4 + O2 → C + 2 H2O 分子量大的烷烴經(jīng)常不能夠完全燃燒,它們在燃燒時(shí)會(huì )有黑煙產(chǎn)生,就是炭黑。汽車(chē)尾氣中的黑煙也是這么一回事。
鹵化反應 R + X2 → RX + HX 由于烷烴的結構太牢固,一般的有機反應不能進(jìn)行。烷烴的鹵代反應是一種自由基取代反應,反應的起始需要光能來(lái)產(chǎn)生自由基。
以下是甲烷被鹵代的步驟。這個(gè)高度放熱的反應可以引起爆炸。
鏈引發(fā)階段:在紫外線(xiàn)的催化下形成兩個(gè)Cl的自由基 Cl2 → Cl* / *Cl 鏈增長(cháng)階段:一個(gè)H原子從甲烷中脫離;CH3Cl開(kāi)始形成。 CH4 + Cl* → CH3+ + HCl (慢) CH3+ + Cl2 → CH3Cl + Cl* 鏈終止階段:兩個(gè)自由基重新組合 Cl* 和 Cl*, 或 R* 和 Cl*, 或 CH3* 和 CH3*. 裂化反應 裂化反應是大分子烴在高溫、高壓或有催化劑的條件下,分裂成小分子烴的過(guò)程。
裂化反應屬于消除反應,因此烷烴的裂化總是生成烯烴。如十六烷(C16H34)經(jīng)裂化可得到辛烷和辛烯(C8H18)。
由于每個(gè)鍵的環(huán)境不同,斷裂的機率也就不同,下面以丁烷的裂化為例討論這一點(diǎn): CH3-CH2-CH2-CH3 → CH4 + CH2=CH-CH3 過(guò)程中CH3-CH2鍵斷裂,可能性為48%; CH3-CH2-CH2-CH3 → CH3-CH3 + CH2=CH2 過(guò)程中CH2-CH2鍵斷裂,可能性為38%; CH3-CH2-CH2-CH3 → CH2=CH-CH2-CH3 + H2 過(guò)程中C-H鍵斷裂,可能性為14%。 裂化反應中,不同的條件能引發(fā)不同的機理,但反應過(guò)程類(lèi)似。
熱分解過(guò)程中有碳自由基產(chǎn)生,催化裂化過(guò)程中產(chǎn)生碳正離子和氫負離子。這些極不穩定的中間體經(jīng)過(guò)重排、鍵的斷裂、氫的轉移等步驟形成穩定的小分子烴。
在工業(yè)中,深度的裂化叫做裂解,裂解的產(chǎn)物都是氣體,稱(chēng)為裂解氣。 由于烷烴的制取成本較高(一般要用烯烴催化加氫),所以在工業(yè)上不制取烷烴,而是直接從石油中提 。
飽和、是只有碳碳單鍵和碳氫鍵的鏈烴,是最簡(jiǎn)單的一類(lèi)有機化合物。烷烴分子里的碳原子之間以單鍵結合成鏈狀(直鏈或含支鏈)外,其余化合價(jià)全部為氫原子所飽和。烷烴分子中,氫原子的數目達到最大值。烷烴的通式為CnH2n+2。分子中每個(gè)碳原子都是sp3雜化。甲烷是最簡(jiǎn)單的烷烴、烷烴中,每個(gè)碳原子都是四價(jià)的,采用sp3雜化軌道,與周?chē)?個(gè)碳或氫原子形成牢固的σ鍵。連接了1、2、3、4個(gè)碳的碳原子分別叫做伯、仲、叔、季碳;伯、仲、叔碳上的氫原子分別叫做伯、仲、叔氫。為了使鍵的排斥力最小,連接在同一個(gè)碳上的四個(gè)原子形成四面體。甲烷是標準的正四面體形態(tài),其鍵角為109°28′、理論上說(shuō),由于烷烴的穩定結構,所有的烷烴都能穩定存在。但自然界中存在的烷烴最多不超過(guò)50個(gè)碳,最豐富的烷烴還是甲烷。 由于烷烴中的碳原子可以按規律隨意排列,所以烷烴的結構可以寫(xiě)出無(wú)數種。直鏈烷烴是最基本的結構,理論上這個(gè)鏈可以無(wú)限延長(cháng)。在直鏈上有可能生出支鏈,這無(wú)疑增加了烷烴的種類(lèi)。所以,從4個(gè)碳的烷烴開(kāi)始,同一種烷烴的分子式能代表多種結構,這種現象叫同分異構現象。隨著(zhù)碳數的增多,異構體的數目會(huì )迅速增長(cháng),烷烴的熔沸點(diǎn)增加,但相同數目的碳原子,支鏈越多,熔沸點(diǎn)越低。 烷烴失去一個(gè)氫原子剩下的部分叫烷基,一般用R-表示。因此烷烴也可以用通式RH來(lái)表示。 找出最長(cháng)的碳鏈當主鏈,依碳數命名主鏈,前十個(gè)以天干(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸)代表碳數,碳數多于十個(gè)時(shí),以中文數字命名,如:十一烷。 從最近的取代基位置編號:1、2、3。(使取代基的位置數字越小越好)。以數字代表取代基的位置。數字與中文數字之間以 - 隔開(kāi)。 烷烴有多個(gè)取代基時(shí),以取代基數字最小且最長(cháng)的碳鏈當主鏈,并依甲基、乙基、丙基的順序列出所有取代基。 有兩個(gè)以上的取代基相同時(shí),在取代基前面加入中文數字:一、二、三。,如:二甲基,其位置以 , 隔開(kāi),一起列于取代基前面。 異辛烷(2,2,4-三甲基戊烷)的結構式。異辛烷是汽油抗爆震度的一個(gè)標準,其辛烷值定為100。對于一些結構簡(jiǎn)單或者常用的烷烴,還經(jīng)常用俗名。如,習慣上直鏈烷烴的名稱(chēng)前面加“正”字,但系統名稱(chēng)中并沒(méi)有這個(gè)字。在主鏈的2位有一個(gè)甲基的稱(chēng)為“異”,在2位有兩個(gè)甲基的稱(chēng)為“新”。這雖然只適合于異構體少的丁烷和戊烷,出于習慣還是保留了下來(lái),甚至給不應該叫“異”的2,2,4-三甲基戊烷也冠上了“異辛烷”的名字。
烷烴隨著(zhù)分子中碳原子數的增多,其物理性質(zhì)發(fā)生著(zhù)規律性的變化:
1.常溫下,它們的狀態(tài)由氣態(tài)、液態(tài)到固態(tài),且無(wú)論是氣體還是液體,均為無(wú)色。一般地,C1~C4氣態(tài),C5~C16液態(tài),C17以上固態(tài)。
2.它們的熔沸點(diǎn)由低到高。相同數目的碳原子,支鏈越多,熔沸點(diǎn)越低。
3.烷烴的密度由小到大,但都小于1g/cm^3,即都小于水的密度。
4.烷烴都不溶于水,易溶于有機溶劑。
烷烴性質(zhì)很穩定,在烷烴的分子里,碳原子之間都以碳碳單鍵相結合成鏈關(guān),同甲烷一樣,碳原子剩余的價(jià)鍵全部跟氫原子相結合.因為C-H鍵和C-C單鍵相對穩定,難以斷裂。除了下面三種反應,烷烴幾乎不能進(jìn)行其他反應。(在通常情況下,與強酸.強堿.強氧化劑都不反應)
化學(xué)性質(zhì)、跟氧氣燃燒、氧化反應、
跟鹵氣體的、光照取代
裂化反應是大分子烴在高溫、高壓或有催化劑的條件下,分裂成小分子烴的過(guò)程。裂化反應屬于消除反應,因此烷烴的裂化總是生成烯烴。如十六烷(C16H34)經(jīng)裂化可得到辛烷(C8H18)和辛烯(C8H16)。
樓主等我打好
大分子量的烷烴可以得到烯烴 炔烴加成可以得到烯烴和烷烴 烯烴通過(guò)加成得到烷烴 烯烴加成也可以得到芳香烴。 烷烴:碳原子全部以碳碳單間結合(沒(méi)有特別說(shuō)明指的是鏈狀的,通式為CnH2n+2),每個(gè)碳都在正四面體中心,鍵角是109°28′無(wú)色無(wú)味,隨著(zhù)碳分子增多由氣態(tài)到固態(tài)(其他的烴也一樣),可燃。易取代,難氧化(不是指燃燒,是不能使高錳酸鉀溶液褪色),不能加成 烯烴:有碳碳雙鍵(沒(méi)有特別說(shuō)明只有一個(gè)雙鍵,鏈狀,通式為CnH2n),雙鍵和單鍵夾角略大于120°,平面型分子,能發(fā)生取代反應,易氧化,(這些都跟雜化軌道理論有關(guān),很難講清,高中記住雙鍵不牢固就可以了),也可以加聚(可以理解成很多個(gè)烯烴一起加成,變成聚烯烴) 炔烴:有碳碳叁鍵(同上,通式為CnH2n-2),直線(xiàn)型,性質(zhì)和烯烴相似。 芳香烴:有苯環(huán)的,以苯為例,平面,有特殊味道(有毒)鍵可以看成是介于單鍵和雙鍵之間的鍵,難取代(一定條件,能生成硝基苯,苯磺酸,溴苯等),難加成(一定條件下可以加成氫氣生成環(huán)乙烷,加成氯氣生成環(huán)氯乙烷)。 烴的衍生物:看官能團,有羥基,羧基,醛基等,這里寫(xiě)不了了.. 有機化學(xué)的基礎有很多,這里是烴的,不知道樓主還想知道什么呢
謝謝采納1. 定義及命名法 只含碳和氫兩種元素且分子中只存在單鍵的飽和烴稱(chēng)為烷烴。
除簡(jiǎn)單的烷烴可以用普通命名法外,主要是掌握系統命名法,系統命名法的原則如下: (1)選取主鏈:選擇最長(cháng)的碳鏈作為母體,稱(chēng)為某烷。當有一種以上的碳鏈可供選擇時(shí),應選擇碳鏈上支鏈(支鏈可視為取代基)最多的碳鏈作母體。
(2)主鏈編號:編號的原則是從最靠近取代基的一端開(kāi)始依次用阿拉伯數字編號,位次和取代基之間要用半字線(xiàn)“-”連接。當首先出現的取代基所連碳原子的編號相同時(shí),則盡可能使連有較多取代基的碳原子的編號最小,如CH3CH2CH(CH2CH3)C- (CH3)2CH2CH3應命名為3,3-二甲基-4-乙基己烷。
主鏈上碳原子的編號有幾種可能時(shí),則采取“最低系列”的編號方法,即逐個(gè)比較兩種編號中取代基位次的數字,最先遇到位次較低者,定為“最低系列”,如CH3CH(CH3)CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3命名為2,3,5-三甲基己烷。 (3)取代基的名稱(chēng)寫(xiě)在母體名稱(chēng)之前,取代基的排列次序按“優(yōu)先次序規則”排列,將較優(yōu)的基團后列出。
2.反應 烷烴在常溫下與強酸(如濃硫酸、濃硝酸),強堿(如熔化的氫氧化鈉),強氧化劑(如重鉻酸鉀、高錳酸鉀),強還原劑(如鋅加鹽酸、鈉加乙醇)等都不起反應或反應速度很慢。但在適當的溫度、壓力和催化劑的作用下可以起反應。
(1) 烷烴的燃燒:烷烴完全燃燒生成二氧化碳和水,同時(shí)放出大量的熱。反應的通式為: (2)烷烴的熱解:烷烴熱解時(shí),碳-碳或碳-氫鍵斷裂,生成含有未配對電子的烷基自由基,烷基自由基的反應活性很高,壽命很短,可發(fā)生如下反應: CH3· + ·CH2CH3 → CH3CH2CH3 ·CH2CH3 + ·CH2CH3 → CH3CH3 + CH2=CH2 (3) 烷烴的鹵化 烷烴的鹵化產(chǎn)物通常是混合物。
反應活性,X: F2≥Cl2>Br2;I2不反應 H: 3°>2°>1° 3. 制備 烷烴的主要工業(yè)來(lái)源為石油和天然氣。在科學(xué)研究中需要純粹的烷烴時(shí),一般有如下一些方法。
(1)烯烴的還原: (2)鹵代烴的還原 (ⅰ)用金屬和酸還原,如: (ⅱ)通過(guò)形成鎂、鋰的金屬有機化合物然后再水解: (ⅲ)四氫鋁鋰還原。 (3)Wurtz反應: 2RX + 2Na → R-R + 2NaX (一般常用伯溴代烷或伯碘代烷,特別適合于高級烷烴的制備) (4)鹵代烷與二烷基銅鋰的偶聯(lián): (R=1°,2°,3°;Rˊ=1°) 一 . 重點(diǎn)與難點(diǎn) 本章的重點(diǎn)在于: (1)烷烴的系統命名及同分異構現象 (2)烷烴的結構與相應的物理性質(zhì)如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等之間的關(guān)系 (3)烷烴的構象:透視式和紐曼投影式的寫(xiě)法及各構象之間的能量關(guān)系 (4)烷烴鹵化的自由基反應機理及各類(lèi)自由基的相對穩定性。
本章的重點(diǎn)在于: (1)烷烴鹵化的自由基反應機理 反應機理(以甲烷氯代為例): 鏈的引發(fā)階段: Cl2 → 2Cl· (光照或加熱) 鏈的增長(cháng)階段: CH4 + Cl· → CH3· + HCl CH3· + Cl2 → CH3Cl + Cl· →· 產(chǎn)生的一氯甲烷再與氯自由基作用,生成二氯甲烷: CH3Cl + Cl· → ·CH2Cl + HCl ·CH2Cl + Cl2 → CH2Cl2 + Cl· 如此循環(huán)可得到三氯甲烷和四氯化碳。 鏈的終止:反應過(guò)程中自由基還可以互相結合形成穩定化合物從而使反應終止,如: CH3· + CH3· → CH3CH3 Cl· + Cl· → Cl2 較復雜的烷烴鹵代時(shí),各種不同的氫被取代,從而生成不同的產(chǎn)物,有三種因素決定產(chǎn)物的相對比例:(1)幾率因素,(2)氫原子的活潑性,(3)鹵素的活潑性:氯的活潑性較大,但選擇性差,對3°2°1°類(lèi)型氫的活潑性為5:4:1,受幾率影響較大;溴的活潑性較小,但選擇性較強,對3°2°1°類(lèi)型氫的活潑性為1600:82:1。
(2)烷烴的構象:透視式和紐曼投影式的寫(xiě)法及各構象之間的能量關(guān)系。
黑筆寫(xiě)的錯誤,因為在烷烴的自由基取代反應中不同位置上的氫原子被鹵素原子取代的難易程度不一樣。
烷烴分子中氫原子活潑程度(被鹵素取代的難易程度)由大到小的順序是:與叔碳原子相聯(lián)結的氫原子>與仲碳原子相聯(lián)結的氫原子>與伯碳原子相聯(lián)結的氫原子。題目中用黑筆寫(xiě)的答案是溴原子取代了甲基環(huán)戊烷中甲基上的一個(gè)氫原子(屬于與伯碳原子相聯(lián)結的氫原子),而沒(méi)有取代與甲基相鄰碳原子上聯(lián)結的氫原子(屬于與仲碳原子相聯(lián)結的氫原子),不是該反應的主要產(chǎn)物。
所以用紅筆寫(xiě)的產(chǎn)物(溴原子取代了與仲碳原子相聯(lián)結的氫原子)是該反應的主要產(chǎn)物。有機化學(xué)試題中通常正確答案是該反應的主要產(chǎn)物。
烷烴沸點(diǎn)的高低取決于烷烴分子之間作用力的大小,分子間作用力越大的烷烴沸點(diǎn)越高。一般來(lái)說(shuō),烷烴的碳原子數越多,分子間作用力越大,沸點(diǎn)越高。
當烷烴分子中碳原子數目相同時(shí)因為環(huán)烷烴分子間接觸面積大,排列更緊密,所以一般環(huán)烷烴的分子間作用力最大。其次是不含支鏈的烷烴(正烷烴),因為沒(méi)有支鏈分子間可以緊密接觸導致分子間作用力很大(但是一般不如環(huán)烷烴大)。
再其次是烷烴分子中含有支鏈時(shí),因為支鏈妨礙烷烴分子緊密接觸導致其分子間作用力減小,所以隨著(zhù)烷烴分子中支鏈數目的增多,分子間作用力依次減小,沸點(diǎn)依次降低。故本題中沸點(diǎn)由高到低的順序是:環(huán)己烷>己烷>3-甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>2-甲基丁烷>丁烷。
一:烴類(lèi)性質(zhì)歸納:有機化學(xué)中心碳, 必須形成四個(gè)鍵, 單雙三鍵均可連,形成長(cháng)鏈或碳環(huán), 同分異構性質(zhì)變, 種類(lèi)多達幾千萬(wàn);學(xué)好有機也不難, 結構基團是關(guān)鍵, 只有碳氫叫做烴,有氧可能是酸醇, 醛酮苯酚要分清, 醚類(lèi)酯類(lèi)記在心;烴類(lèi)包括烷烯炔, 單雙三鍵是區別, 另外還有芳香烴,好似單雙相間行(1)。
甲烷性質(zhì)就三招, 分解取代和燃燒,取代條件是光照, 二一取代最為妙(2);分解高溫需加熱,產(chǎn)物氫氣和碳黑, 高錳酸鉀不褪色, 一氯取代是氣體,三四取代作溶劑, 四種取代皆不溶, 三四取代比水重(3)。烷中甲烷是代表, 其它烷烴性質(zhì)套, 化學(xué)性質(zhì)多不變,物理性質(zhì)需細看, 狀態(tài)熔沸和密度, 主要取決碳個(gè)數,狀態(tài)氣體要記全, 甲乙丙丁新戊烷; 丙烷熔點(diǎn)為最低,甲乙位置要更替, 沸點(diǎn)密度漸攀高(4),特殊丙烷需記好,烷烴密度比水輕, 與水混合要分層; 式子相同結構異(5),互為同分異構體; 同分異構要寫(xiě)全: 最長(cháng)碳鏈做主鏈,找出中心對稱(chēng)線(xiàn), 主鏈由長(cháng)漸變短, 支鏈先整后分散,位置由心再到邊, 支鏈排布鄰對間; 同碳烷烴支鏈多,熔沸密度走下坡(6),結構寫(xiě)完看命名, 系統命名記在心;最長(cháng)碳鏈做主鏈, 甲乙丙丁稱(chēng)某烷, 編寫(xiě)號碼定支鏈,簡(jiǎn)單基團寫(xiě)在前, 位置基團連短線(xiàn), 相同基團用二三。
加成多為烯和炔, 氧化燃燒少不得(7),高錳酸鉀和溴液,烯炔使其變顏色; 多加氫鹵鹵化氫(8),產(chǎn)物烷或鹵代烴,乙烯加水加催化, 所得產(chǎn)物叫酒精; 簡(jiǎn)單芳烴當是苯,物理性質(zhì)需記清; 無(wú)色有味也有毒, 沸點(diǎn)低且水上浮, 五點(diǎn)五度下凝固, 合成纖維和膠塑, 農藥醫藥香染料,工業(yè)農業(yè)皆需要, 鹵素用它來(lái)萃取 ,必是一種有機劑,苯的結構最美觀(guān), 碳鍵介與單雙間, 化學(xué)性質(zhì)要記牢,加成取代和燃燒, 相關(guān)反應較為難, 高錳酸鉀色不變;反應多需催化劑, 條件產(chǎn)物要仔細, 液溴取代鐵催化,產(chǎn)物溴苯密度大; 硝化硝酸不能少, 硫酸作用要記牢,硫酸吸水催化劑, 藥品添加有順序, 反應溫度要求高(9),水浴加熱為最好, 無(wú)色油狀硝基苯, 與水混合水上層(10),性質(zhì)有毒味也苦(11),制取苯胺是用途; 硫酸磺化苯磺酸,。
有機化合物主要由氧元素、氫元素、碳元素組成。
有機物是生命產(chǎn)生的物質(zhì)基礎。其特點(diǎn)主要有:多數有機化合物主要含有碳、氫兩種元素,此外也常含有氧、氮、硫、鹵素、磷等。
部分有機物來(lái)自植物界,但絕大多數是以石油、天然氣、煤等作為原料,通過(guò)人工合成的方法制得。和無(wú)機物相比,有機物數目眾多,可達幾百萬(wàn)種。
有機化合物的碳原子的結合能力非常強,互相可以結合成碳鏈或碳環(huán)。碳原子數量可以是1、2個(gè),也可以是幾千、幾萬(wàn)個(gè),許多有機高分子化合物甚至可以有幾十萬(wàn)個(gè)碳原子。
此外,有機化合物中同分異構現象非常普遍,這也是造成有機化合物眾多的原因之一。有機化合物除少數以外,一般都能燃燒。
和無(wú)機物相比,它們的熱穩定性比較差,電解質(zhì)受熱容易分解。有機物的熔點(diǎn)較低,一般不超過(guò)400℃。
有機物的極性很弱,因此大多不溶于水。有機物之間的反應,大多是分子間反應,往往需要一定的活化能,因此反應緩慢,往往需要催化劑等手段。
而且有機物的反應比較復雜,在同樣條件下,一個(gè)化合物往往可以同時(shí)進(jìn)行幾個(gè)不同的反應,生成不同的產(chǎn)物。食品中的有機化合物:1.人體所需的營(yíng)養物質(zhì):水、糖類(lèi)(淀粉)、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)其中,淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素為有機物。
2.淀粉(糖類(lèi))主要存在于大米、面粉等面食中;油脂主要存在于食用油、冰激凌、牛奶等;維生素主要存在于蔬菜、水果等;蛋白質(zhì)主要存在于魚(yú)、肉、牛奶、蛋等;纖維素主要存在于青菜中,有利于胃的蠕動(dòng),防止便秘。其中淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素是有機高分子有機化合物。
分類(lèi):一.根據碳原子結合而成的基本骨架不同,有機化合物被分為三大類(lèi):1.鏈狀化合物這類(lèi)化合物分子中的碳原子相互連接成鏈狀,因其最初是在脂肪中發(fā)現的,所以又叫脂肪族化合物。2.碳環(huán)化合物這類(lèi)化合物分子中含有由碳原子組成的環(huán)狀結構[2],故稱(chēng)碳環(huán)化合物。
它又可分為兩類(lèi):脂環(huán)族化合物:是一類(lèi)性質(zhì)和脂肪族化合物相似的碳環(huán)化合物。芳香族化合物:是分子中含有苯環(huán)或稠苯體系的化合物。
3.雜環(huán)化合物:組成這類(lèi)化合物的環(huán)除碳原子以外,還含有其它元素的原子,叫做雜環(huán)化合物。二、按官能團分類(lèi)決定某一類(lèi)化合物一般性質(zhì)的主要原子或原子團稱(chēng)為官能團或功能基。
含有相同官能團的化合物,其化學(xué)性質(zhì)基本上是相同的。[編輯本段]命名:1.俗名及縮寫(xiě)有些化合物常根據它的來(lái)源而用俗名,要掌握一些常用俗名所代表的化合物的結構式,如:木醇是甲醇的俗稱(chēng),酒精(乙醇)、甘醇(乙二醇)、甘油(丙三醇)、石炭酸(苯酚)、蟻酸(甲酸)、水楊醛(鄰羥基苯甲醛)、肉桂醛(β-苯基丙烯醛)、巴豆醛(2-丁烯醛)、水楊酸(鄰羥基苯甲酸)、氯仿(三氯甲烷)、草酸(乙二酸)、苦味酸(2,4,6-三硝基苯酚)、甘氨酸(α-氨基乙酸)、丙氨酸(α-氨基丙酸)、谷氨酸(α-氨基戊二酸)、D-葡萄糖、D-果糖(用費歇爾投影式表示糖的開(kāi)鏈結構)等。
還有一些化合物常用它的縮寫(xiě)及商品名稱(chēng),如:RNA(核糖核酸)、DNA(脫氧核糖核酸)、阿司匹林(乙酰水楊酸)、煤酚皂或來(lái)蘇兒(47%-53%的三種甲酚的肥皂水溶液)、福爾馬林(40%的甲醛水溶液)、撲熱息痛(對羥基乙酰苯胺)、尼古丁(煙堿)等。2.普通命名(習慣命名)法要求掌握“正、異、新”、“伯、仲、叔、季”等字頭的含義及用法。
正:代表直鏈烷烴;異:指碳鏈一端具有結構的烷烴;新:一般指碳鏈一端具有結構的烷烴。3.系統命名法系統命名法是有機化合物命名的重點(diǎn),必須熟練掌握各類(lèi)化合物的命名原則。
其中烴類(lèi)的命名是基礎,幾何異構體、光學(xué)異構體和多官能團化合物的命名是難點(diǎn),應引起重視。要牢記命名中所遵循的“次序規則”。
1.烷烴的命名:烷烴的命名是所有開(kāi)鏈烴及其衍生物命名的基礎。命名的步驟及原則:(1)選主鏈選擇最長(cháng)的碳鏈為主鏈,有幾條相同的碳鏈時(shí),應選擇含取代基多的碳鏈為主鏈。
(2)編號給主鏈編號時(shí),從離取代基最近的一端開(kāi)始。若有幾種可能的情況,應使各取代基都有盡可能小的編號或取代基位次數之和最小。
(3)書(shū)寫(xiě)名稱(chēng)用阿拉伯數字表示取代基的位次,先寫(xiě)出取代基的位次及名稱(chēng),再寫(xiě)烷烴的名稱(chēng);有多個(gè)取代基時(shí),簡(jiǎn)單的在前,復雜的在后,相同的取代基合并寫(xiě)出,用漢字數字表示相同取代基的個(gè)數;阿拉伯數字與漢字之間用半字線(xiàn)隔開(kāi)。一.各類(lèi)化合物的鑒別方法1.烯烴、二烯、炔烴:(1)溴的四氯化碳溶液,紅色腿去(2)高錳酸鉀溶液,紫色腿去。
4.鹵代烴:硝酸銀的醇溶液,生成鹵化銀沉淀;不同結構的鹵代烴生成沉淀的速度不同,叔鹵代烴和烯丙式鹵代烴最快,仲鹵代烴次之,伯鹵代烴需加熱才出現沉淀。5.醇:(1)與金屬鈉反應放出氫氣(鑒別6個(gè)碳原子以下的醇);(2)用盧卡斯試劑鑒別伯、仲、叔醇,叔醇立刻變渾濁,仲醇放置后變渾濁,伯醇放置后也無(wú)變化。
6.酚或烯醇類(lèi)化合物:(1)用三氯化鐵溶液產(chǎn)生顏色(苯酚產(chǎn)生蘭紫色)。(2)苯酚與溴水生成三溴苯酚白色沉淀。
10.糖:(1)單糖都能與托倫試劑和斐林試劑作用,產(chǎn)生銀鏡或磚紅色沉淀;(2)葡萄糖與果糖:用溴水可區別葡萄糖。
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