
(一)链状烷烃和环烷烃的通式
链状烷烃的通式为CnH(2n+2)(n≥1),而环烷烃的通式为CnH2n(n≥1)。
(二)命名规则
1. 首先确定碳链中最长的主链。
2. 从靠近取代基的一端开始编号,以甲乙丙丁等命名。当碳数超过十时,使用汉字命名。
3. 当存在多个取代基时,根据英文首字母顺序排序,乙基位于甲基之前。
命名需要多次实践,培养直觉,一旦感觉对了,基本就掌握了。
(三)物理性质
1. 熔点:正烷烃的熔点随分子量的增加而提高。叉链烷烃的叉链越多,排列越松散,熔点越低。分子在晶格中的排列也会影响熔点,分子对称性高的叉链烷烃排列整齐,熔点反而较高。例如,新戊烷的分子对称性高,其熔点比正戊烷高。碳原子数相同的环烷烃的熔点高于链烷烃,因为环烷烃的排列更为紧密。
2. 沸点与密度:沸点随分子量的增大而升高,支链越多,沸点越低。环状化合物的沸点高于链状化合物,密度也有同样的趋势。
有机物的物理性质差异主要由其结构不同导致分子间作用力和自身极性的不同。这一点需要单独讲解。
(四)化学性质
1. 与卤素单质的自由基取代反应(遵循自由基机理,不同卤素的活性顺序为氟、氯、溴、碘)。
2. 小环环烷烃的开环反应:与氢气反应时,条件为钯碳加热或镍高温,一般为对称开环,形成支链多的烷烃。与卤素反应时,条件为常温,只有三元环能开环,四元环不反应。当反应条件为光照或加热时,不开环而是发生卤代反应。与卤化氢反应时,三四元环都能开环,符合马氏加成。
(五)部分常见的人名反应及分子间作用力
1. 格氏试剂的制备是一个重要的增碳反应。
2. 分子间作用力主要分三种:范德华力、偶极-偶极相互作用和氢键。范德华力包括色散力、诱导力和取向力。色散力和诱导力存在于极性分子与非极性分子之间,取向力则是极性分子间的作用力。偶极-偶极相互作用是极性分子间的一种较强作用力。氢键是作用力最强的一种,通常与N、O、F形成。分子间氢键会提高沸点,而分子内氢键则降低沸点。
