烃(有机化合物)
烃,也称碳氢化合物,是有机化合物的一种。这种化合物只由碳氢两种元素组成,其密度大都比水小,都不溶于水,易溶于有机溶剂。其中包含烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃及芳香烃,是许多其他有机化合物的基体,它是构成有机化合物的母体。
中文名烃
hydrocarbon
有机化学
碳、氢
定义
只由碳氢两种元素组成的有机化合物。
简介
只由碳氢两种元素组成的有机化合物叫作烃,是有机化合物种最简单的一大类。
烃分类
烃可以分为:
(1)开链烃(烃分子中碳原子以开链结合)
饱和烃(烷烃,环烷烃)
不饱和烃【烯烃与多烯烃(含碳碳双键,不稳定)、炔烃与多炔烃(含碳碳三键,更不稳定)】
(2)脂环烃
环烷烃(环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷等)
环烯烃(环丙烯、环丁烯、环戊烯、环己烯等)
环二烯烃(环丁二烯、环戊二烯、1,4-环己二烯、和1,3-环己二烯等)
环炔烃
(3)芳香烃
单环芳香烃(苯及其同系物,通式为:CnH2n-6)
稠环芳香烃(萘、蒽等稠环芳香烃及其同系物)
多环芳香烃
分子式
烷烃通式:CnH2n+2(n大于等于1),烯烃通式:CnH2n(n大于等于2),二烯烃通式:CnH2n-2(n大于等于3),环烷烃通式:CnH2n(n大于等于3),炔烃通式:CnH2n-2(n大于等于2),芳香烃没有固定的通式,其中苯及其同系物通式为:
CnH2n-6(n大于等于6)。
石油中的烃
烃是碳氢化合物的简称,是把“碳”中的“火”和“氢”中的“巠”合写而成的。烃分为饱和烃和不饱和烃。石油中的烃类多是饱和烃,而不饱和烃,烯烃如乙烯、炔烃如乙炔等,除此之外不饱和烃还有芳香烃如苯,甲苯、乙苯、萘、蒽等,一般只在石油加工过程中才能得到。石油烃经微生物降解后的产物为二氧化碳和水,对环境无任何二次污染,是一种理想的环境友好型去除石油烃的方法。[1]石油中的烃有三种类型:
(1)烷烃
是碳原子间以单键相联接的链状碳氢化合物。由于组成烃的碳和氢的原子数目不同,结果就使石油中含有大大小小差别悬殊的烃分子。烷烃是根据分子里所含的碳原子和数目来命名的,碳原子数在10个以下的,从1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷来表示,碳原子数在11个以上的,就用数字来表示。石油中的烷烃包括正构烷烃和异构烷烃。正构烷烃在石蜡基石油中含量高;异构烷烃在沥青基石油中含量高。烷烃又称烷族碳氢化合物。烷烃的分子式的通式为CnH2n+2,其中n的表示分子中碳原子的个数。2n+2表示氢原子的个数。在常温常压下,C1-C4的烷烃呈气态,存在于天然气中;C5-C16的烷烃是液态,是石油的主要成分;C16以上的烷烃为固态。
(2)环烷烃
顾名思义它是环状结构。最常见的是五个碳原子或六个碳原子组成的环,前者叫环戊烷,后者叫环己烷。环烷烃的分子式的通式为CnH2n。环烷烃又叫环烷族碳氢化合物。
(3)芳香烃
又称芳香族碳氢化合物。一般有一个或多个具有特殊结构的六元环(苯环)组成。最简单的芳香烃是苯、甲苯、二甲苯。他们从石油炼制过程中铂重整装置生产中可以得到。芳香族碳氢化合物中苯的同系物的分子式的通式为CnH2n-6。
命名法
1、选主链(含碳原子较多的碳链作为主链,有官能团的要选择包含官能团的链为主链)
2、主链编号(要遵循“近”“简”“小”)
3、取代基的表示
4、名称的表示
5、“等长”原则
6、“等近”编号原则
普通命名法
1、通常把烷烃泛称“某烷”,某是指烷烃中碳原子的数目。由一到十用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,自十一起用汉字数字表示。
区分异构体例如:(1)CH4叫甲烷,CH3CH3叫乙烷,CH3CH2CH3叫丙烷;
(2)C15H32叫十五烷。
2、为了区别异构体,用“正”“异”和“新”来表示。
普通命名法简单方便。但只能使用于结构比较简单的烷烃。对于结构比较复杂的烷烃必须用系统命名法。
系统命名法
在系统命名法中,对于支链烷烃,把它看作直链烷烃的烷基取代基衍生物。
烃分子失去一个氢原子所剩余的部分叫做烃基;烷烃分子失去一个氢原子所剩余的部分叫做烷基。通式:CnH2n+1(n≥1),通常用“R—”表示。
常见的烷基:
-CH3:甲基,-CH2-CH3:乙基
-CH2-CH2-CH3:正丙基,-CH(CH3)2:异丙基
对于支链烷烃的命名法可按照下列步骤进行:
(1)定主链,称“某烷”。
选定分子里最长碳链为主链,并按主链上碳原子的数目称为“某烷”。(碳原子数在1~10的用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸命名。)
例:CH3—CH(CH3)—CH2—CH2—CH2—CH3
在上式中线内的碳链为最长的,作为母体,含六个碳原子故叫己烷。甲基则当作取代基。
(2)从离支链最近的一端开始编号,定支链所在的位置。
①在选定主链以后,就要进行主链的位次编号,也就是确定取代基的位次,主链从一端向另一端编号,号数用1,2,3┉等表示,读成1位,2位,3位等。
②对简单的烷烃从距离支链最近的一端开始编号,位次和取代基名词之间要用“—”半字线连接起来。在有几种编号的可能时,应当选定使取代基的位次为最小。
例:①CH3—②CH2—③CH(CH3)—④CH2—⑤CH2—⑥CH3
(3)写名称,相同基合并写,不同取代基从小到大写。
①如果含有几个相同的取代基时,把它们合并起来,取代基的数目用一、二、三┉等来表示,写在取代基的前面;如果含有几个不同的取代基时,就把小的取代基名称写在前面,大的写在后面(烷基的大小顺序是:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异戊基、异丁基、异丙基),其位次必须逐个注明,位次的数字之间要用“,”隔开。
烃分子例:CH3—C(CH3)2—CH(CH2CH3)—CH—CH2—CH3
命名:2,2-二甲基-3-乙基己烷。
②当具有相同长度的链可作为主链时,选定具有支链数目最多(或支链最简单)的碳链。
例:CH3—CH(CH3)—CH(CH3)—CH(CH2CH2CH3)—CHCH3—CH3—CH3
命名:2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷。
确定主链位次的原则是:
①最长原则:选定最长碳链为主链
②最简原则:当有两条相同碳原子的主链时,选支链最简单的一条为主链。
③最近原则:起点离支链最近
④最小原则:当支链离两端的距离相同时,以取代基所在位置的数值之和最小为正确。
参考资料1.·