复旦大学有机化学-课件（PPT讲稿）.ppt

第二章第二章烷烃和环烷烃( 烷烃和环烷烃( 2 2) ) 主要内容主要内容??烷烃的氯代和溴代反应,烷烃卤代的自由基机理烷烃的氯代和溴代反应,烷烃卤代的自由基机理??自由基链反应的步骤(链引发、链传递和链终止) 自由基链反应的步骤(链引发、链传递和链终止) ??反应的势能变化,反应的过渡态反应的势能变化,反应的过渡态??卤代反应的选择性,自由基的稳定性卤代反应的选择性,自由基的稳定性?? Hammond Hammond 有关过渡态结构假说有关过渡态结构假说??化合物性质的两个方面化合物性质的两个方面物理性质物理性质物态: 物态: 气体? 气体? 液体液体? ?固体? 固体? 沸点( 沸点( . . ) ) 熔点( 熔点( . . ) ) 密度(比重) 密度(比重) 溶解度: 溶解度: 水中溶解度? 水中溶解度? 有机溶剂中? 有机溶剂中? 折光率折光率化学性质: 化学性质: 有机化学反应有机化学反应(本课程的重点) (本课程的重点) C C H H 电负性电负性 ??烷烃的结构烷烃的结构一、一、烷烃的化学性质烷烃的化学性质??一般情况下烷烃化学性质一般情况下烷烃化学性质不活泼、耐酸碱不活泼、耐酸碱(常用作低极性溶(常用作低极性溶剂,如正己烷、正戊烷、石油醚等) 剂,如正己烷、正戊烷、石油醚等) ??烷烃可与卤素发生烷烃可与卤素发生自由基取代反应自由基取代反应(烷烃的重要反应) (烷烃的重要反应) sp sp 3 3杂化杂化已饱和已饱和不能加成不能加成低极性共价键低极性共价键 H H 酸性小酸性小不易被置换 H 1. ( (氯代氯代和和溴代溴代反应) 反应) ??甲烷的氯代反应甲烷的氯代反应反应特点反应特点: : (1) (1) 反应需光照或加热。反应需光照或加热。(2) (2) 光照时吸收一个光子可产生几千个氯甲烷(反应有引发过程)。光照时吸收一个光子可产生几千个氯甲烷(反应有引发过程)。(3) (3) 有有O O 2 2存在时反应延迟,过后正常。延迟时间与存在时反应延迟,过后正常。延迟时间与 O O 2 2量有关。量有关。 hvorCH 3Cl + Cl 2 CH 2Cl 2 CHCl 3CCl 4 + +HCl + CH 4? CH 4(过量) Cl 2+ hvor?CH 3Cl +HCl CH 4Cl 2(过量) + hvor+l 4 ?+??甲烷与其它卤素的反应甲烷与其它卤素的反应反应速率反应速率: : F F 2 2 > Cl > Cl 2 2 > Br > Br 2 2 > I > I 2 2(不反应) (不反应) I 2 HI CH 3I + CH 4+ hvorCH 3X + X 2 CH 2X 2 CHX 3CX 4 + +HX + CH 4?+CH 4(过量) X 2+ hvor?CH 3X +HX CH 4X 2(过量) + hvor+HX CX 4 ? F F 2 2: :反应过分剧烈、较难控制反应过分剧烈、较难控制 Cl Cl 2 2:正常(常温下可发生反应) :正常(常温下可发生反应) Br Br 2 2:稍慢(加热下可发生反应) :稍慢(加热下可发生反应) I I 2 2: :不反应。即使反应不反应。即使反应, , 其逆反应易进行其逆反应易进行主要讨论的内容 2. (反应机制,反应历程) 甲烷的卤代反应机理(反应机制,反应历程) ( ( Reaction Machanism Reaction Machanism ) ) 什么是反应机理: 什么是反应机理: 反应机理是对反应过程的详细描述,应解释以下问题: 反应机理是对反应过程的详细描述,应解释以下问题: ?反应条件起什么作用? 反应条件起什么作用? ??决速步骤是哪一步? 决速步骤是哪一步? ??副产物是如何生成的? 副产物是如何生成的? ?反应是如何开始的? 反应是如何开始的? ??产物生成的合理途径? 产物生成的合理途径? ??经过了什么中间体? 经过了什么中间体? 研究反应机理的意义: 研究反应机理的意义: ??了解影响反应的各种因素,最大限度地提高反应的产率。了解影响反应的各种因素,最大限度地提高反应的产率。??发现反应的一些规律,指导研究的深入。发现反应的一些规律,指导研究的深入。??甲烷的卤代机理甲烷的卤代机理————自由基取代机理自由基取代机理机理需要解释的几个主要问题: 机理需要解释的几个主要问题: ??光或加热的作用光或加热的作用??反应的反应