烷烴化學(xué)性質(zhì)|| 烷烴類(lèi)是什么?
一系列飽和脂肪烴(如甲烷、乙烷等)中的任何一種,此類(lèi)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。
它們是簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物。 在烷烴中,氫原子數(shù)達(dá)到大值。 分子中的每個(gè)碳原子都是sp3雜化。 簡(jiǎn)單的烷烴是甲烷。
同時(shí),烷烴也是許多元素的飽和氫化物的總稱(chēng)。
分類(lèi)為氫化物后綴和系統(tǒng)
單核及其名稱(chēng)
“烷烴”(-ane 后綴)實(shí)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?cè)貧浠锸褂孟嗤耐闊N名稱(chēng),非標(biāo)準(zhǔn)鍵數(shù)氫化物以“λ”為前綴來(lái)區(qū)分。 從上表我們可以知道一般飽和烷烴的名稱(chēng)。
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(duì)應(yīng)的數(shù)字開(kāi)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(gè)原子取代時(shí),名稱(chēng)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(jī)占據(jù)時(shí),原名稱(chēng)用雜原子前綴修飾,但雜原子的總數(shù)應(yīng)計(jì)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(chēng)鏈段原子為雜原子。 鏈原子的數(shù)量不用說(shuō)。
例子:
SiH3 NHSiH3 – 二硅二硅氮烷
NH2 (SiH2 NH)3 SiH2 NH2——(C19H27NO)
烷烴:
在烷烴中,每個(gè)碳原子都是四價(jià)的,只有碳-碳單鍵和烴單鍵。使用 sp3 雜化軌道,它與周?chē)?4 個(gè)碳或氫原子形成牢固的 σ 鍵。
與1、2、3、4個(gè)碳相連的碳原子分別稱(chēng)為伯、仲、叔、季碳;伯碳、仲碳和叔碳上的氫原子
它們被稱(chēng)為伯氫、仲氫和叔氫。
為了小化鍵的排斥力,連接到相同碳的四個(gè)原子形成一個(gè)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,自然界中的烷烴多不超過(guò)50個(gè)碳,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(jī)排列,烷烴的結(jié)構(gòu)可以寫(xiě)成無(wú)數(shù)種。直鏈烷烴是基本的結(jié)構(gòu),理論上,這條鏈可以無(wú)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(wú)疑增加了烷烴的數(shù)量。
因此,從一個(gè)4碳烷烴開(kāi)始,同一種烷烴的分子式可以表示多個(gè)結(jié)構(gòu)。這種現(xiàn)象稱(chēng)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(gè)碳原子連接的四個(gè)原子團(tuán)不同時(shí),這種碳稱(chēng)為手性碳,這種物質(zhì)具有光學(xué)活性。
烷烴中失去一個(gè)氫原子的剩余部分稱(chēng)為烷基,一般用R-表示。因此,烷烴也可用通式RH表示。
烷烴初是使用習(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(chēng)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)是近廣泛使用的清潔能源。
由于大部分烷烴來(lái)自石油,因此必須經(jīng)過(guò)分餾過(guò)程才能獲得各種不同用途的烷烴。


