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环烷烃的性质及化学性质

更新时间:2025-01-18 工作计划 版权反馈
【摘要】:表8-8 部分环烷烃的物理常数2.环烷烃的化学性质环烷烃的化学性质与相应的脂肪烷烃类似,但由于具有环状结构且环有大小,故还有一些环状结构的特性。但随着环的增大,其反应性能逐渐减弱。环丙烷、环丁烷容易开环发生加成反应,而环戊烷以上的环烷烃开环比较困难,这是小环烷烃的特殊反应。高级环烷烃加氢则更为困难。

1.环烷烃的物理性质

一般在常温常压下,脂环烃中的小环为气态,普通环为液态,中环及大环为固态。环烷烃的熔点、沸点和相对密度都比含同数碳原子的烷烃为高。部分环烷烃的物理常数见表8-8。

表8-8 部分环烷烃的物理常数

2.环烷烃的化学性质

环烷烃的化学性质与相应的脂肪烷烃类似,但由于具有环状结构且环有大小,故还有一些环状结构的特性。小环烷烃分子不稳定,容易发生开环进行加成反应。但随着环的增大,其反应性能逐渐减弱。五碳环以上,环稳定性较好,不易破裂,其性质与烷烃相似,在一般情况下,不与强酸、强碱、强氧化剂等发生反应,易发生取代反应。

(1)取代反应 在光照或加热的条件下,环烷烃能与卤素发生取代反应,如:

(2)氧化反应 常温下,环烷烃与一般氧化剂(如高锰酸钾溶液、臭氧等)不起作用。若在加热下用强氧化剂或在催化剂作用下用空气氧化,环烷烃可以发生氧化反应。

(3)加成反应 环烷烃发生加成反应时环破裂,故也称为开环加成反应。环丙烷、环丁烷容易开环发生加成反应,而环戊烷以上的环烷烃开环比较困难,这是小环烷烃的特殊反应。

① 催化加氢:环烷烃在催化剂作用下与氢作用,可以开环与两个氢原子结合生成烷烃。

小环较易开环发生加成反应,而环戊烷则较稳定,需要强烈的条件才能开环加成。高级环烷烃加氢则更为困难。(www.xing528.com)

② 与卤素加成:环丙烷和环丁烷能与溴发生开环加成反应,生成二取代溴烷烃。环丙烷在室温下就可发生加成反应,环丁烷需在加热的条件下发生加成反应。五元以上的环烷烃则只能发生取代反应。

③ 与卤化氢加成:环丙烷可以与卤化氢加成,环丁烷及以上的环烷烃则很难与卤化氢发生加成反应。连有烷基的环丙烷也可与卤化氢发生加成反应,反应遵循马氏规则,即环破裂后氢原子加到含氢最多的碳原子上,卤素原子加到含氢最少的碳原子上。

练一练

1.命名:

(1)

(2)

(3)

2.饱和烃的分子式为C6H12,写出符合下列条件的可能结构:(1)除仲碳原子,没有伯碳原子;(2)有一个伯碳原子和一个叔碳原子;(3)有两个伯碳原子,没有叔碳原子。

3.如何区别丙烯和环丙烷?

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