DOC《第十章 有机化学导论》

在下面的结构式中我们省略了H原子,以便使读者将碳链看得更清楚: 应该注意到上列所有六个碳的烷烃都具有相同的分子式C6H14. 假如我们制作烷烃的立体模型(图10.1),可以清楚地看出分子的外部区域主要是由氢原子组成的,并就分子的表面而论,一个分子看起来极象另一个分子.由于没有明显的正电荷和负电荷中心,所以分子相对来看是非极性的.它们彼此互溶并能溶在其他非极性溶剂中,但基本上都不溶于水.烷烃是无色的,基本上无嗅.它们的熔点和沸点随分子量增大而升高,说明这类化合物中分子间的作用力是色散力.甲烷和乙烷都是气体(沸点分别是-161℃和-88℃).已烷是液体(沸点69℃),而长链化合物二十烷(C20H42)则是一种固体(熔点38℃).这种固体有着象用来封瓶口和作蜡烛的常用石蜡那样的柔软可塑的性质.烷烃最初被叫做石蜡属烃,就是因为这类烃中那些长链烃的性质象蜡. 所有六个碳的烷烃都在60℃左右沸腾;

但当链上有更多的支链时,沸点就会显著地下降.实际上密集的球形分子的可极化性比具有相同组成的线性分子的可极化性小,我们可以预料到在有较多支链的密集分子之间的色散力较小.这样由已烷到2,2―二甲基丁烷沸点的下降看来就是合理的了,这也是分子形状对沸点影响的一种例证(表10.1). 表10.1 六碳烷烃的沸点(℃) 已烷

69 2―甲基戊烷

60 3―甲基戊烷

64 2,3―二甲基丁烷

58 2,2―二甲基丁烷

50 *其结构见本节前面的碳骨架简图 烷族烃的化学性质是相当不活泼的.它们的主要反应是它们在空气中的燃烧;

这个反应决定了它们可以用作供热系统和内燃机的燃料: CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)10.1) C8H18(l)+O2(g)→8CO2(g)+9H2O(l)10.2) 与烷烃有密切关系的另一类烃是环烷烃.这种化合物和烷烃相似,仅由碳-碳单键组成;

与烷烃不同的地方在于它们的碳原子是排列成环的.最常见的环烷烃含有五个或六个碳原子的环;

这样的结构所具键角相当接近于四面体的角(109°),因此张力较小.但是三元环或四元环都是已知的,更大的环也偶而能见到. *环己烷的碳环被折叠成 椅 状,这样,碳-碳键键角就不是正六边形的120°而是接近四面体的角(109°): 环烷烃的分子式在一个重要方面与有相同碳原子数的链烷烃不同:即它少了两个氢.........