烷烴化學(xué)性質(zhì)|| 烷烴類是什么?
Release Time:2022-01-24烷烴化合物介紹
一系列飽和脂肪烴(如甲烷、乙烷等)中的任何一種,此類化合物是石油的主要成分。 烷烴是飽和烴,是只有碳-碳單鍵的鏈狀烴。 烷烴的化學(xué)性質(zhì)在 NCERT 化學(xué)主題中得到了很好的定義。
它們是最簡單的有機化合物。 在烷烴中,氫原子數(shù)達到最大值。 分子中的每個碳原子都是sp3雜化。 最簡單的烷烴是甲烷。
同時,烷烴也是許多元素的飽和氫化物的總稱。
分類為氫化物后綴和系統(tǒng)
單核及其名稱
“烷烴”(-ane 后綴)實際上不僅指碳的飽和氫化物,還可以指所有母體分子均不含不飽和鍵的分子氫化物。 單核氫化物直接以“元素+烷烴”命名。
一些不同的可變元素氫化物使用相同的烷烴名稱,非標(biāo)準(zhǔn)鍵數(shù)氫化物以“λ”為前綴來區(qū)分。 從上表我們可以知道一般飽和烷烴的名稱。
標(biāo)準(zhǔn)鍵數(shù):鹵族1、氧族2、氮族3、碳族4、硼族3。
例子:
C6H5-SH5——苯基-λ?-硫烷
(C6H5)3PH2——三苯基-λ?-正膦
烷烴的命名
從對應(yīng)的數(shù)字開始,卡賓不引入碳元素前綴,非碳水化合物必須添加核元素前綴。
例子:
H2N-NH2——疊氮
HS-SH4-SH——2λ?-丙硫烷
PH2(PH)15PH2-十七烷
線性己烷命名法
當(dāng)母原子被另一個原子取代時,名稱應(yīng)由雜原子的相應(yīng)前綴修飾。當(dāng)烷烴的骨架鏈電子被其他雜原子隨機占據(jù)時,原名稱用雜原子前綴修飾,但雜原子的總數(shù)應(yīng)計入骨架鏈的總電子數(shù)中。
例子:
SiH3 OSiH2O (SiH2)2 OSiH2 SiH3 ——2,4,7-三氧雜環(huán)己烷
如果雜原子和主鏈原子在鏈上交替出現(xiàn),且鏈兩端的元素相同,則稱鏈段原子為雜原子。 鏈原子的數(shù)量不用說。
例子:
SiH3 NHSiH3 – 二硅二硅氮烷
NH2 (SiH2 NH)3 SiH2 NH2——噴他佐辛(C19H27NO)
烷烴:
在烷烴中,每個碳原子都是四價的,只有碳-碳單鍵和烴單鍵。使用 sp3 雜化軌道,它與周圍的 4 個碳或氫原子形成牢固的 σ 鍵。
與1、2、3、4個碳相連的碳原子分別稱為伯、仲、叔、季碳;伯碳、仲碳和叔碳上的氫原子
它們被稱為伯氫、仲氫和叔氫。
為了最小化鍵的排斥力,連接到相同碳的四個原子形成一個四面體。甲烷是標(biāo)準(zhǔn)正四面體,鍵角為109°28′。
理論上,由于烷烴穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),所有的烷烴都可以是穩(wěn)定的。
然而,自然界中的烷烴最多不超過50個碳,最豐富的烷烴是甲烷。
由于烷烴中的碳原子可以按規(guī)律隨機排列,烷烴的結(jié)構(gòu)可以寫成無數(shù)種。直鏈烷烴是最基本的結(jié)構(gòu),理論上,這條鏈可以無限延伸。烷烴的化學(xué)性質(zhì)
可以在直鏈上產(chǎn)生支鏈,這無疑增加了烷烴的數(shù)量。
因此,從一個4碳烷烴開始,同一種烷烴的分子式可以表示多個結(jié)構(gòu)。這種現(xiàn)象稱為異構(gòu)現(xiàn)象。隨著碳數(shù)的增加,異構(gòu)體的數(shù)量將迅速增加。
烷烴也可能發(fā)生光學(xué)異構(gòu)現(xiàn)象。當(dāng)一個碳原子連接的四個原子團不同時,這種碳稱為手性碳,這種物質(zhì)具有光學(xué)活性。
烷烴中失去一個氫原子的剩余部分稱為烷基,一般用R-表示。因此,烷烴也可用通式RH表示。
烷烴最初是使用習(xí)慣命名法命名的。然而,這種命名法難以用于具有許多碳數(shù)和許多異構(gòu)體的烷烴。因此建議命名派生,都被認(rèn)為是甲烷烷烴的衍生物,例如異丁烷,稱為 2-甲基丙烷。
烷烴應(yīng)用:
由于烷烴生產(chǎn)成本較高(通常烯烴用于催化加氫),烷烴不是工業(yè)生產(chǎn)的,而是直接從石油中提取的。 由于烷烴不易反應(yīng),在工業(yè)上不用作基礎(chǔ)化工原料。
烷烴的作用主要是制造燃料。 天然氣和沼氣(主要由甲烷組成)是最近廣泛使用的清潔能源。
由于大部分烷烴來自石油,因此必須經(jīng)過分餾過程才能獲得各種不同用途的烷烴。



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