【正文】 烴 ， 但加熱時(shí)與強(qiáng)氧化劑作用或催化劑存在 ， 環(huán)烷烴可被氧化： 有機(jī) O H O+C H 2C H 2C H 2C H 2C O O HC O O H140~180℃ ， 1~ O2， 鈷催化劑 HNO3 加 熱 C H CC H 3C H 3CH 3CH 3CH 3CH 3 C O O H O CC H 3C H 3+KMnO4 H2O 可用于區(qū)別環(huán)烷烴和烯烴 雙鍵對(duì)氧化劑不穩(wěn)定 常溫下，飽和的環(huán)對(duì)氧化劑穩(wěn)定 三 . 環(huán)烷烴的結(jié)構(gòu) 在上述討論中 ， 我們已經(jīng)知道五 、六環(huán)較三 、 四環(huán)穩(wěn)定 ， 這可從其結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)明： (環(huán) )烷烴中碳原子均為 SP3雜化 ， 在環(huán)烷烴中 ， 由于碳環(huán)大小不同 ， 其鍵角就不同 ， 只要鍵角不等于?， 分子內(nèi)部就存在角張力 ， 角度差別越大 ， 這種角張力就越大 ， 其穩(wěn)定性也就越差 。 環(huán)丙烷夾角為 60?，角張力大，存在 有機(jī) 香蕉鍵 (彎曲鍵 )， CCC 105?，電子云不是最大重疊，鍵不牢固，易斷裂；其次由于環(huán)丙烷中三個(gè)碳原子在同一個(gè)平面上，相鄰的兩個(gè)碳原子上的 CH鍵都是重疊式的，具有較高的能量，這種構(gòu)象重疊產(chǎn)生的張力稱之為扭轉(zhuǎn)張力。角張力和扭轉(zhuǎn)張力是造成環(huán)丙烷化學(xué)性質(zhì)活潑極易開(kāi)環(huán)的原因。 有機(jī) 環(huán)丙烷的結(jié)構(gòu) 105176。 Ｃ Ｃ Ｃ 碳原子為sp3雜化 為緩解角張力形成彎曲鍵 具有重疊構(gòu)象，氫原子排斥產(chǎn)生“重疊張力” Ｃ Ｃ Ｃ鍵角偏離正常鍵角產(chǎn)生角張力 環(huán)丙烷分子具有較高的內(nèi)能，不穩(wěn)定 HHHHHHHH30186。 30186。 環(huán)丁烷的 C－ C鍵與環(huán)丙烷類似也呈彎曲鍵，也易開(kāi)環(huán)。但它的碳原子雜化軌道重疊程度比環(huán)丙烷大 ,而且四個(gè)碳原子不在同一個(gè)平面內(nèi)，所以角張力較小，其穩(wěn)定性比環(huán)丙烷大，發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)比環(huán)丙烷困難。為了降低分子的扭轉(zhuǎn)張力，環(huán)丁烷空間構(gòu)型呈 “ 海鷗式 ” 構(gòu)象存在（約與平面成 30186。角 ）同一平面也只有三個(gè)碳原子，使張力有所降低，故比環(huán)丙烷穩(wěn)定。 環(huán)戊烷的夾角 108?， 與正常 SP3鍵角相近 ， 角張力很小 ， “ 信封式 ” 構(gòu)型也使扭轉(zhuǎn)張力較小 ， 整體分子張力較小 ，故環(huán)戊烷的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定 。 有機(jī) 信封式 環(huán)己烷分子中的 C－ C鍵可以在一定的范圍內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)，形成無(wú)數(shù)個(gè)構(gòu)象異構(gòu)體。其中有兩種沒(méi)有角張力的極限構(gòu)象：船式構(gòu)象和椅式構(gòu)象。這兩種構(gòu)象中，每個(gè)碳原子都保持了 ，因而都是穩(wěn)定構(gòu)象。 ●● ●●●●椅式構(gòu)象 ●●●●●●船式構(gòu)象 常溫下椅式構(gòu)象占 %，因此，環(huán)己烷分子實(shí)際上是一個(gè)無(wú)張力環(huán)，具有類似開(kāi)鏈烷烴類似的化學(xué)穩(wěn)定性。 在船式構(gòu)象中 ,四個(gè)船弦碳的 CH鍵為重疊式 ,存在扭轉(zhuǎn)張力 。船式構(gòu)象中船頭和船尾的兩個(gè) C－ H鍵相距較近時(shí)也產(chǎn)生一定的張力。 HC H2C H2HHHHHHHHHHHHHHHHHHH0 . 2 5 n mH H HHHHHHHHHH0 . 1 8 n mC H 2HHHC H 2HHHHH 椅式構(gòu)象時(shí)，相鄰兩個(gè)碳原子上的 C－ H鍵都是處于交叉式的位置，能量較低。 aaaaaaeeeeee 環(huán)己烷 椅式構(gòu)象中每個(gè)碳原子上都有一個(gè) a鍵和一個(gè) e鍵，在環(huán)中上下交替排列。如圖： 123456a 鍵e 鍵直立鍵 (a)與對(duì)稱軸平行 平伏鍵 (e)與對(duì)稱軸呈 ? 對(duì)稱軸 當(dāng)環(huán)己烷由一種椅式構(gòu)象翻轉(zhuǎn)為另一種椅式構(gòu)象時(shí)，原來(lái)的 a鍵變成 e鍵，原來(lái)的 e鍵變成 a鍵。由于六個(gè)碳上連接的都是氫原子，所以兩種椅式構(gòu)象完全等同。 OOOOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOO1144RR一取代環(huán)己烷 取代基 占 a鍵 取代基 占 e鍵 取代環(huán)己烷由一種椅式構(gòu)象翻轉(zhuǎn)為另一種椅式構(gòu)象時(shí)，翻轉(zhuǎn)前后的兩種構(gòu)象可能是不同的。 RRC H2C H2HHH……12R 處于鄰位交叉位 RHC H2C H2HRH……12R 處于對(duì)位交叉位 能量低較穩(wěn)定 能量高不穩(wěn)定 一取代環(huán)已烷取代基在 e鍵時(shí)，構(gòu)象較穩(wěn)定； 二元取代的環(huán)己烷兩個(gè)取代基都占據(jù) e鍵時(shí)，構(gòu)象較穩(wěn)定；當(dāng)兩個(gè)取代基不同時(shí)，較大體積的取代基盡可能占據(jù) e鍵時(shí)，構(gòu)象較穩(wěn)定； 如果環(huán)上同時(shí)有多個(gè)取代基時(shí)，則 e鍵取代最多的一般都是最穩(wěn)定的構(gòu)象。 燃燒熱 :一摩爾物質(zhì)完全燃燒，生成CO2和 H2O時(shí)，所放出的熱量。 表 21 一些環(huán)烷烴的張力能和燃燒熱 碳原子數(shù) n 3 4 5 6 7 8 總張力能 kj/mol 114 108 25 0 21 40 燃燒熱 ?H/n kj/mol 697 686 664 659 662 664 可 燃 冰 “可燃冰 ” 學(xué)名為 “ 天然氣水合物 ” ，其化學(xué)式為 CH48H2O。是天然氣在 0℃ 和 30個(gè)大氣壓的作用下結(jié)晶而成的 “ 冰塊 ” 。 “ 冰塊 ” 里甲烷占 80～ %，因此也常稱為 “ 甲烷水合物 ” ?？扇急芍苯狱c(diǎn)燃，燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何殘?jiān)?，污染比煤、石油、天然氣都要小得多?1立方米這種可燃冰燃燒，相當(dāng)于約 164立方米的天然氣燃燒所產(chǎn)生的熱值。據(jù)粗略估算，在地殼淺部，可燃冰儲(chǔ)層中所含的有機(jī)碳總量，大約是全球石油、天然氣和煤等化石燃料含碳量的兩倍?？扇急饕植荚跂|、西太平洋和大西洋西部邊緣，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉础? 作業(yè) (做作業(yè)請(qǐng)抄題目 ) P28~29