第7章有机化学 牢固，能自由旋转，而不影响电子云重叠程度。一个碳原子的$p杂化轨道与另一个碳原子 的sp杂化轨道也能形成C一C之间的σ键。任何两个原子轨道，只要是沿着轨道对称轴方 向相互重叠所形成的键都叫σ键。 2.烷烃的化学性质 烷烃中的碳都是饱和的，所以化学性质稳定。常温下与强酸、强碱、强氧化剂及还原 剂都不易反应，所以通常除作为燃料外，常用作溶剂，润滑油来使用，在较特殊的条件下， 烷烃也显示一定的反应性能，而这些化学性质在基本有机原料工业及石油化工中都非常重 要。结构决定性质，同系列中各化合物的结构是相似的，因此它们的化学性质也基本相似， 但是同系列中碳原子数差别较大的同系物间，反应速率会有较大差别，有时甚至不反应。 (1)取代反应 烷烃分子中的氢原子被其它原子或基团所取代的反应称为取代反应。如被卤素取代的反 应称卤代反应。 卤代反应 烷烃与卤素在室温和黑暗中并不起反应，但在高温下或光照下，可以发生反应生成卤代 烷和卤化氢。工业上常用甲烷的氯代反应来生产氯甲烷 CH +Cl-hv>CH,CI+HC1+99.8kJ /mol CH CI+CL->CH,CL HCI CH,CL,+Cl,-hw>CHCL+HCI CHCL,+CL,"→CCL,+HCI 所生成的氯甲烷可以继续反应生成二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）及四氯化碳 不同卤素的反应活性为：F2>C2>Br2>2 不同氢原子的反应活性：3°氢>2°氢>1°氢 HHH CH3CH3 H --CH3 店/HCH 伯1仲2°叔3°季4° (参见课本p174) 卤代反应的机理一自由基历程 反应机理是指化学反应所经历的途径和过程（也叫反应历程、反应机制）。反应机理是 基于大量的实验事实而做出的理论推导。了解反应机理对掌握反应规律，控制反应条件等生 产实践有指导意义。 烷烃的卤代反应属于自由基反应，反应机理大致经历以下三个步骤： (①链的引发 在光照或高温下，氯分子吸收能量而分解为两活泼的氯原子： C12hD→2C1.△=243k灯ao1 (i）链的增长 氯原子可以夺取烷烃分子中的氢原子而生成甲基自由基CH,CH再与氯分子作用生成一 氯甲烷和一个新的氯原子，反应可重复进行。 5第 7 章 有机化学 5 牢固，能自由旋转，而不影响电子云重叠程度。一个碳原子的 sp³杂化轨道与另一个碳原子 的 sp³杂化轨道也能形成 C—C 之间的 σ 键。任何两个原子轨道，只要是沿着轨道对称轴方 向相互重叠所形成的键都叫 σ 键。 2. 烷烃的化学性质 烷烃中的碳都是饱和的，所以化学性质稳定。常温下与强酸、强碱、强氧化剂及还原 剂都不易反应，所以通常除作为燃料外，常用作溶剂，润滑油来使用，在较特殊的条件下， 烷烃也显示一定的反应性能，而这些化学性质在基本有机原料工业及石油化工中都非常重 要。结构决定性质，同系列中各化合物的结构是相似的，因此它们的化学性质也基本相似， 但是同系列中碳原子数差别较大的同系物间，反应速率会有较大差别，有时甚至不反应。 （1）取代反应 烷烃分子中的氢原子被其它原子或基团所取代的反应称为取代反应。如被卤素取代的反 应称卤代反应。 卤代反应 烷烃与卤素在室温和黑暗中并不起反应，但在高温下或光照下，可以发生反应生成卤代 烷和卤化氢。工业上常用甲烷的氯代反应来生产氯甲烷 所生成的氯甲烷可以继续反应生成二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）及四氯化碳. 不同卤素的反应活性为：F2>Cl2>Br2>I2 不同氢原子的反应活性: 3º氢>2º氢>1º氢 (参见课本 p174) 卤代反应的机理——自由基历程 反应机理是指化学反应所经历的途径和过程（也叫反应历程、反应机制）。反应机理是 基于大量的实验事实而做出的理论推导。了解反应机理对掌握反应规律，控制反应条件等生 产实践有指导意义。 烷烃的卤代反应属于自由基反应，反应机理大致经历以下三个步骤： (i) 链的引发 在光照或高温下，氯分子吸收能量而分解为两活泼的氯原子： (ii) 链的增长 氯原子可以夺取烷烃分子中的氢原子而生成甲基自由基 CH3，CH3 再与氯分子作用生成一 氯甲烷和一个新的氯原子，反应可重复进行。 CH Cl Cl HCl kJ mol 4 2 3 CH 99.8 /      h CH Cl Cl CH Cl HCl 3 2 2 2     h CHCl Cl Cl HCl 3 2 4 C     h CH Cl Cl CHCl HCl 2 2 2 3     h C H H C C H C H H C H H H CH3 CH3 CH3 CH3 伯1。仲2。叔3。季4