烴(有機化合物)
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目錄
定義
只由碳氫兩種元素組成的有機化合物。
簡介
烴，也稱碳氫化合物，是有機化合物的一種。這種化合物只由碳氫兩種元素組成，其密度大都比水小，都不溶於水，易溶於有機溶劑。其中包含烷烴、烯烴、炔烴、脂環烴及芳香烴，是許多其他有機化合物的基體，它是構成有機化合物的母體。
分類
烴可以分為： （1）開鏈烴（烴分子中碳原子以開鏈結合） 飽和烴（烷烴，環烷烴） 不飽和烴【烯烴與多烯烴（含碳碳雙鍵，不穩定）、炔烴與多炔烴（含碳碳三鍵，更不穩定）】 （2）脂環烴 環烷烴（環丙烷、環丁烷、環戊烷、環己烷等） 環烯烴（環丙烯、環丁烯、環戊烯、環己烯等） 環二烯烴（環丁二烯、環戊二烯、1,4-環己二烯、和1,3-環己二烯等） 環炔烴 （3）芳香烴 單環芳香烴（苯及其同系物，通式為：CnH2n-6） 稠環芳香烴（萘、蒽等稠環芳香烴及其同系物） 多環芳香烴
分子式
烷烴通式：CnH2n+2（n大於等於1），烯烴通式：CnH2n（n大於等於2），二烯烴通式：CnH2n-2（n大於等於3），環烷烴通式：CnH2n（n大於等於3），炔烴通式：CnH2n-2（n大於等於2），芳香烴沒有固定的通式，其中苯及其同系物通式為：CnH2n-6（n大於等於6） 。
石油中的烴
烴是碳氫化合物的簡稱，是把「碳」中的「火」和「氫」中的「 巠」合寫而成的。烴分為飽和烴和不飽和烴。石油中的烴類多是飽和烴，而不飽和烴，烯烴如乙烯、炔烴如乙炔等，除此之外不飽和烴還有芳香烴如苯，甲苯、乙苯、萘、蒽等，一般只在石油加工過程中才能得到。石油中的烴有三種類型：
（1）烷烴
是碳原子間以單鍵相聯接的鏈狀碳氫化合物。由於組成烴的碳和氫的原子數目不同，結果就使石油中含有大大小小差別懸殊的烴分子。烷烴是根據分子裡所含的碳原子和數目來命名的，碳原子數在10個以下的，從1到10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷來表示，碳原子數在11個以上的，就用數字來表示。石油中的烷烴包括正構烷烴和異構烷烴。正構烷烴在石蠟基石油中含量高；異構烷烴在瀝青基石油中含量高。烷烴又稱烷族碳氫化合物。烷烴的分子式的通式為CnH2n+2，其中n的表示分子中碳原子的個數。2n+2表示氫原子的個數。在常溫常壓下，C1-C4的烷烴呈氣態，存在於天然氣中；C5-C16的烷烴是液態，是石油的主要成分；C16以上的烷烴為固態。
（2）環烷烴
顧名思義它是環狀結構。最常見的是五個碳原子或六個碳原子組成的環，前者叫環戊烷，後者叫環己烷。環烷烴的分子式的通式為CnH2n。環烷烴又叫環烷族碳氫化合物。 （3）芳香烴 又稱芳香族碳氫化合物。一般有一個或多個具有特殊結構的六元環（苯環）組成。最簡單的芳香烴是苯、甲苯、二甲苯。他們從石油煉製過程中鉑重整裝置生產中可以得到。芳香族碳氫化合物中苯的同系物的分子式的通式為CnH2n-6。 [2]
命名法
- 1、選主鏈（含碳原子較多的碳鏈作為主鏈，有官能團的要選擇包含官能團的鏈為主鏈）
- 2、主鏈編號（要遵循「近」「簡」「小」）
- 3、取代基的表示
- 4、名稱的表示
- 5、「等長」原則
- 6、「等近」編號原則
普通命名法
1、通常把烷烴泛稱「某烷」，某是指烷烴中碳原子的數目。由一到十用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示，自十一起用漢字數字表示。
例如：（1）CH4叫甲烷，CH3CH3叫乙烷，CH3CH2CH3叫丙烷；
（2）C15H32叫十五烷。
2、為了區別異構體，用「正」「異」和「新」來表示。
普通命名法簡單方便。但只能使用於結構比較簡單的烷烴。對於結構比較複雜的烷烴必須用系統命名法。
系統命名法
在系統命名法中，對於支鏈烷烴，把它看作直鏈烷烴的烷基取代基衍生物。 烴分子失去一個氫原子所剩餘的部分叫做烴基；烷烴分子失去一個氫原子所剩餘的部分叫做烷基。 通式：CnH2n+1（n≥1），通常用「R—」表示。 常見的烷基： -CH3 ：甲基，-CH2 -CH3：乙基 -CH2 -CH2-CH3：正丙基，-CH(CH3)2：異丙基 對於支鏈烷烴的命名法可按照下列步驟進行： （1）定主鏈，稱「某烷」。 選定分子裡最長碳鏈為主鏈，並按主鏈上碳原子的數目稱為「某烷」。（碳原子數在1~10的用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸命名。） 例： CH3— CH（CH3）— CH2 — CH2— CH2— CH3 在上式中線內的碳鏈為最長的，作為母體，含六個碳原子故叫己烷。甲基則當作取代基。 （2）從離支鏈最近的一端開始編號，定支鏈所在的位置。 ①在選定主鏈以後，就要進行主鏈的位次編號，也就是確定取代基的位次，主鏈從一端向另一端編號，號數用1，2，3┉ 等表示，讀成1位，2位，3位等。 ②對簡單的烷烴從距離支鏈最近的一端開始編號，位次和取代基名詞之間要用「—」半字線連接起來。在有幾種編號的可能時，應當選定使取代基的位次為最小。 例：①CH3 —②CH2— ③CH（CH3）— ④CH2— ⑤CH2 — ⑥CH3 （3）寫名稱，相同基合併寫，不同取代基從小到大寫。 ①如果含有幾個相同的取代基時，把它們合併起來，取代基的數目用一、二、三┉等來表示，寫在取代基的前面；如果含有幾個不同的取代基時，就把小的取代基名稱寫在前面，大的寫在後面（烷基的大小順序是：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、異戊基、異丁基、異丙基），其位次必須逐個註明，位次的數字之間要用「,」隔開。 例：CH3 — C（CH3）2 — CH（CH2CH3）— CH — CH2— CH3 命名：2,2-二甲基-3-乙基己烷。 ②當具有相同長度的鏈可作為主鏈時，選定具有支鏈數目最多（或支鏈最簡單）的碳鏈。 例：CH3 —CH（CH3）— CH（CH3）— CH（CH2CH2CH3） — CHCH3— CH3 — CH3 命名：2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷。 確定主鏈位次的原則是： ①最長原則：選定最長碳鏈為主鏈 ②最簡原則：當有兩條相同碳原子的主鏈時，選支鏈最簡單的一條為主鏈。 ③最近原則：起點離支鏈最近 ④最小原則：當支鏈離兩端的距離相同時，以取代基所在位置的數值之和最小為正確[1]