的烷烃或饱和烃仅在结构的特征在于通过单键的共价类型。这意味着存在于这些物质中的碳原子与可与之形成键的最大氢原子键合,因此被称为饱和氢原子。
在有机化学领域中,烷烃(也称为链烷烃)被认为是非常丰富且非常重要的物种,属于脂族烃(如不饱和烃)类。

以可以形成的最简单的饱和烃为例:甲烷,在标准环境条件下(25°C和atm)在气相中发现的化合物,其分子式为CH 4。
可以看出,该分子中存在的唯一碳原子具有四个简单的键,每个氢原子一个。
烯烃和炔烃具有重要的商业用途,例如乙烯和丙烯。但它们也比饱和烃具有更高的反应性化合物,因此它们具有由普通烯烃和炔烃引起的大量反应。
烷烃的命名法
为了正确命名烷烃或饱和烃,首先要牢记的是,根据IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)的规定,不应使用四种最简单烷烃的系统命名法。
线性饱和烃的命名法
这些化合物的通式为C n H 2n + 2,其中n的值只能是正整数(n = 1,2,…),并使用与碳原子数相对应的前缀命名,并且添加后缀–ano。
因此,前四个饱和分子是:甲烷(CH 4),乙烷(C 2 H 6),丙烷(C 3 H 8)和丁烷(C 4 H 10)。
首先,从具有5至10个碳原子的烷烃的命名法开始,只要连续,就对存在于最长链中的这些原子的数量进行计数。
此外,在从烷烃中减去氢原子的情况下,其成为取代基,即,其-烷取代成-yl的基团。例如,甲烷(CH 4)将变成甲基(-CH 3),并且与其他分子相似。
考虑到到目前为止已经说过的内容,并补充说计数必须总是从具有最接近取代基的碳原子开始,指出了取代基的位置,其后是烷烃的名称。

因此,上述化合物称为3-甲基戊烷。
支链饱和烃命名法
同样,支链烷烃的通式与线性烷烃相同,但n> 2。因此,每当一个或多个原子或原子团取代一个或多个氢原子时,必须注意这些取代基的位置。
如果存在多个相同烷基类型的基团的支链,则用表达式di-,tri-或tetra-表示这些取代基的数量,然后用其位置表示并以烷烃名称结尾。
在取代基不同的情况下,它们按照字母顺序命名,并且还可以具有非碳取代基,例如氯(Cl)或硝基(NO 2)。
在所有情况下,为了计算主链的碳原子数,将最小的数字赋予与按字母顺序排列的最低取代基相连的碳原子,并在该方向上连续。

环状饱和烃的命名法
环型饱和烃(又称为环烷烃)的通式为C n H 2n,其中n = 3,4,…
在这些有机分子中,组成它的碳原子以封闭的方式排列,即它们的结构形成一个环。
为了命名这些种类,遵循上面关于直链和支链烷烃的指导原则,仅添加前缀环-。同样,环丙烷(C 3 H 6)被认为是最简单的环烷烃。
类似地,这些分子可以包含一个以上集成到其主链中的环,至少三个碳原子,甚至形成高度复杂的结构。

物产
饱和烃的主要特征是在它们的原子之间形成简单的键,这使它们成为一大类分子,并赋予它们非常特定的特性,如下所示:
几何异构化
由于碳可以形成的四个键的构象,烷烃分子的结构在其物理和化学性质上产生了变化。
这意味着尽管在这些分子中碳具有sp 3型杂交的事实,但其相邻原子之间的角度仍可以根据原子的类型而变化。
为了更准确地解释,环烷烃具有扭转角,赋予它们独特的特性,称为立体化学,这会影响分子的能量以及其固有的其他因素,例如赋予其光谱和光学特性。
酸度
饱和烃对离子和其他极性物质的反应性很低。同时,它们实际上与酸性和碱性物质没有相互作用。
极性
烷烃被认为是非导电的,因为在电场存在下它们几乎具有零极性。因此,不能形成氢键以使其在极性溶剂中溶解。
因此它们实际上可溶于所有非极性溶剂中,与极性溶剂(如水)不混溶。
沸点和熔点
在饱和烃中,由于范德华力而发生分子间相互作用,其中更强的相互作用转化为更高的沸点。
对于熔点观察到类似的趋势,但这归因于分子的包装能力。
由于这些相互作用与物质的分子量直接相关,因此分子越大,其沸点和熔点就越高。
因此,通过具有给予它们分子间接触平面的更刚性的结构,环烷烃具有比其相应的直链烷烃更高的沸点和熔点。
烷烃的例子
直链烷烃
甲烷:甲烷是一种无色无味的气体,在自然界中大量存在,是某些人类活动的产物。甲烷是烷烃中最简单的成员,也是最有力的温室气体之一(EncyclopædiaBritannica,2017年)。
乙烷:是一种主要存在于天然气中的气体,可与其他气体混合使用以生产燃料。
丙烷:它是一种无色气体,存在于天然气中,在家庭和工业中用作燃料。丙烷的化学式为C 3 H 8,扩展式为CH 3 CH 2 CH 2(丙烷式,SF)。
丁烷:正丁烷是从天然气中提取的数十种气体之一,也可以从原油中生产。正丁烷是无色的多用途气体。丁烷可用于加热,冷却和更轻的燃料。
N-戊烷:是一种无色透明液体,具有类似石油的气味。戊烷存在于酒精饮料和啤酒花油中。这种烷烃是某些燃料的成分,在实验室中用作特殊溶剂。
正己烷:是一种无色透明液体,具有类似石油的气味。它存在于柑桔类水果中,用于从种子和蔬菜中提取食用油,用作特殊用途的溶剂和用作清洁剂。
正庚烷:是一种无色透明液体,具有石油般的气味。在豆蔻中找到。比水密度低,不溶于水。蒸气比空气重。
正辛烷:它是一种无色液体,带有汽油味。比水密度低,不溶于水。因此,它漂浮在水上。产生刺激性蒸气。
氯甲烷:也称为氯甲烷,是一种无色气体。它是最简单的卤代烷,用于制造有机硅聚合物和其他化学产品。
氯仿:它是一种无色,有臭味且高度挥发性的液体,由于其麻醉特性而被广泛使用。由于具有这些特性,即使小剂量食用,它也能打晕或打人(MoviesDo Chloroform真的能像在电影中一样迅速击倒您吗?,2016年)。
四氯化碳:也称为四氯甲烷,是一种无色,稠密,剧毒,易挥发,不可燃的液体,具有特殊的气味,可以用作溶剂。
氯乙烷:是一种在轻微压力下冷凝的气体。氯乙烷主要用于运动医学中的局部疼痛缓解(国家生物技术信息中心,2017)。
溴乙烷:也称为乙基溴,它是一种无色挥发性液体,比水微溶且稠密。蒸气比空气重。它用于制造药物和用作溶剂。
支链烷烃
异丁烷:是一种无色气体,带有淡淡的石油味。它在其蒸气压下以液化气形式运输。接触液体会引起冻伤。它很容易打开。
异戊烷 -也称为2-甲基丁烷,它是一种有汽油味的无色水性液体。在水中漂浮。它会产生易燃和刺激性的蒸气(国家生物技术信息中心。PubChem化合物数据库; 2017年)。
2-甲基戊烷:它是分子式为C 6 H1 4的支链烷烃。它是一种带有汽油气味的水状液体,漂浮在水上并产生刺激性的蒸气。
3,3-二甲基己烷 -存在于草药和香料中。3,3-二甲基己烷是桂花(桂花)和人参油的成分。
2,3-二甲基己烷:存在于水果中。2,3-二甲基己烷是淀粉的挥发性成分。
新戊烷:比液体密度低的液体。不溶于水,但溶于乙醇(国家生物技术信息中心,2015年)。
2,2,4-三甲基戊烷:或异辛烷通过生产,使用和处置与石油工业相关的产品释放到环境中。2,2,4-三甲基戊烷渗透人的皮肤并导致手部皮肤和组织坏死,需要进行手术(国家生物技术信息中心,2017)。
环烷烃
环丙烷 -是一种无色气体,具有类似石油的气味。接触液体会引起冻伤。它可以使空气排出而窒息,并且在高浓度时具有麻醉作用。
环丁烷:在13°C时冷凝成液体的气体。不溶于水。溶于乙醇,丙酮和乙醚。
环戊烷 -是一种无色透明液体,具有类似石油的气味。比水密度低,不溶于水。蒸气比空气重。
环己烷:在大头菜中发现。用于食品的颜色添加剂混合物中的稀释剂。
环庚烷:它是一种无色,不溶的油状液体,比水的密度小。吸入高浓度可能有麻醉作用。用于制造其他化学品。
环辛烷:它是具有9个碳原子的多环烃。不溶于水。
甲基环己烷 -为无色透明液体,具有石油样气味。在甲基环己烷中,其中大的甲基基团是赤道的椅子构型最稳定,因此是所有可能构象中人口最多的(Carey,2011)。
异丙基环己烷:在水果中发现的无色液体。异丙基环己烷存在于番木瓜中。
甲基环戊烷:它是一种无色,不溶的液体,密度不如水。蒸气会引起麻醉和刺激。甲基环戊烷是从向日葵(向日葵)中分离出来的。
去甲硼烷:它是一种双环烷烃,也称为庚烷自行车,分子式为C7H12。
参考文献
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