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'2Chap2饱和烃解析 (二)有机反应的中间体：碳正离子（carbocation）、碳负离子（carbanion）和碳自由基均为高活性的物种，通常称为活泼中间体.(三)有机反应的类型自由基反应离子型反应协同反应--有些有机反应过程没有明显分步的共价键均裂或异裂,只是通过一个环状的过渡态,化学键的断裂和新化学键的生成同时完成而得到产物. 环烷烃的通式为CnH2n通式----表示某一类化合物分子式的式子。同系列----结构相似，而在组成上相差－CH2－的整数倍的一系列化合物。同系物----同系列中的各个化合物叫做同系物。同系物化学性质相似，物理性质随分子量增加而有规律地变化。举例：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷…均属烷烃系列。环丙烷、环丁烷、环戊烷…均属环烷烃系列。乙酸、丙酸、月桂酸、硬脂酸…均属脂肪酸系列。 2.1.2烷烃和环烷烃的构造异构这两种不同的丁烷,具有相同的分子式和不同的结构式，互为同分异构体。同分异构体——分子式相同，结构式不同的化合物。同分异构现象——分子式相同，结构式不同的现象。丙烷中的一个氢原子被甲基取代，可得到两种不同的丁烷： 烷烃和环烷烃分子中，随着碳原子数增加，同分异构体迅速增加。举例(同分异构体的写法)：C6H14： C5H10(环烷烃)有5个异构体：C6H12(环烷烃)有12个异构体!同分异构现象是造成有机化合物数量庞大的重要原因之一。 2.2烷烃和环烷烃的命名2.2.1伯、仲、叔、季碳及伯、仲、叔氢2.2.2烷基和环烷基2.2.3烷烃的命名2.2.4环烷烃的命名 2.2烷烃的命名与三个氢原子相连的碳原子,叫伯碳原子(第一碳原子、一级碳原子),用1°表示与二个氢原子相连的碳原子,叫仲碳原子(第二碳原子、二级碳原子),用2°表示与一个氢原子相连的碳原子,叫叔碳原子(第三碳原子、三级碳原子),用3°表示与四个碳原子相连的碳原子,叫季碳原子(第四碳原子、四级碳原子),用4°表示2.2.1伯、仲、叔、季碳及伯、仲、叔氢 连在伯碳上氢原子叫伯氢原子(一级氢，1°H)连在仲碳上氢原子叫仲氢原子(二级氢，2°H)连在叔碳上氢原子叫叔氢原子(三级氢，3°H) 烷烃分子从形式上去掉一个氢原子所剩下的基团叫做烷基，用R表示。如：2.2.2烷基和环烷基 烷烃分子从形式上去掉两个氢原子所剩下的基团叫做亚烷基。例如： 2.2.3烷烃的命名(1)普通命名法普通命名法亦称为习惯命名法，适用于简单化合物。对直链烷烃，叫正某(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸、十一、十二)烷。例：对有支链的烷烃：有结构片断者叫异某烷；有结构片断者叫新某烷。例： (2)衍生物命名法衍生物命名法适用于简单化合物。衍生物命名法是以甲烷为母体，选择取代基最多的碳为母体碳原子。例如: (3)系统命名法b.有支链时：取最长碳链为主链,对主链上的碳原子标号。从距离取代基最近的一端开始编号,用阿拉伯数字表示位次。如：a.直链烷烃：与普通命名法相似,省略“正”字。如: 将各种取代基的连接原子，按原子序数的大小排列，原子序数大的顺序在前。若为同位素，则质量数高的顺序在前。不同原子按原子序数排列同位素按质量数由高到低的顺序排列各种原子或取代基按先后次序排列的规则称为顺序规则。 （A）确定主链：链的长短（长的优先），侧链数目（多的优先),侧链位次大小（小的优先），各侧链碳原子数（多的优先），侧分支的多少（少的优先）。（B）编号：按最低系列原则编号。最低系列原则：使取代基的位置号码尽可能小。若有多个取代基，逐个比较，直至比出高底为止。（C）按名称基本格式写出全名。(4)命名步骤 写法位次取代基位置用阿拉伯数字，数字间用逗号隔开（半字线）取代基名称相同的取代基合并起来，用一、二、三表示母体2,3,5-三甲基-4-丙基辛烷 2.2.4环烷烃的命名(1)单环环烷烃 定义：只有一个环的烷烃称为单环烷烃。命名步骤（1）确定母体:没有取代基的环烷烃本身就是母体,命名时只须在相应的烷烃前加“环”(英文加cyclo),环上有取代基的环烷烃以环为母体还是以链为母体视情况而定.（2）编号要符合最低系列原则（3）按名称的基本格式要求写出全名2.2.4(1)单环烷烃的命名 实例乙基环己烷2-甲基-4-环己基己烷侧链比较简单,以环为母体,链为取代基,侧链比较复杂,以链为母体,环为取代基。 1,3-二甲基-5-乙基环己烷实例用最低系列原则无法确定选哪一种编号时,则用下面方法确定编号。中文,让顺序规则中顺序较小的基团位次尽可能小。 (2)二环环烷烃分子中含有两个碳环的是双环化合物。两环共用一个碳原子双环化合物的叫做螺环化合物；两环共用两个或更多个碳原子的叫做桥环化合物。 (A)桥环烷烃的命名固定格式：双环[a.b.c]某烷(a≥b≥c)先找桥头碳（两环共用的碳原子），从桥头碳开始编号。沿大环编到另一个桥头碳，再从该桥头碳沿着次大环继续编号。分子中含有双键或取代基时，用阿拉伯数字表示其位次： (乙)螺环烷烃的命名固定格式：螺[a.b]某烷(a≤b)先找螺原子，编号从与螺原子相连的碳开始，沿小环编到大环。例： 2.3烷烃和环烷烃的结构2.3.1σ键的形成及其特性2.3.2环烷烃的结构与环的稳定性 2.3烷烃和环烷烃的结构2.3.1σ键的形成及其特性实验事实：①CH2性质极不稳定，非常活泼，有形成4价化合物的倾向；②CO也很活泼，具有还原性，易被氧化成4价的CO2，而CH4和CO2的性质都比较稳定；③CH4中的4个C-H键完全相同。即：碳有形成4价化合物的趋势，在绝大多数有机物中，碳都是4价。两个成单电子，呈2价？ 2s2px2py2pz2s2px2py2pz跃迁原子轨道重组4个sp3轨道C:1s22s22p2sp3杂化四面体型 对实验事实的解释：①sp3轨道具有更强的成键能力和更大的方向性。②4个sp3杂化轨道间取最大的空间距离为正四面体构型，键角为109.5。构型——原子在空间的排列方式。③四个轨道完全相同。杂化的结果： sp3杂化碳 σ键的特点：①σ键电子云重叠程度大，键能大，不易断裂；②σ键可自由旋转(成键原子绕键轴的相对旋转不改变电子云的形状)；③两核间不能有两个或两个以上的σ键。 燃烧热----1mol化合物完全燃烧生成二氧化碳和水所放出的热量。燃烧热的大小可以反映分子能量的高低。开链烷烃中每个CH2的燃烧热[(ΔHc/n)/KJ·mol-1]平均为658.6KJ/mol。环烷烃：环越小，每个CH2的燃烧热越大，说明环越小，环张力越大。2.3.2环烷烃的结构与环的稳定性 一些环烷烃的燃烧热如下所示：环烷烃的环张力越大，表明分子的能量越高，稳定性越差，越容易开环加成。为什么环的稳定性顺序有：环丙烷＜环丁烷＜环戊烷＜环己烷？结构所致！! 环丙烷的结构：物理方法测得，环丙烷分子中三个碳原子共平面。显然，环丙烷中没有正常的C－C键，而是形成“弯曲键”： 环丁烷的结构：C：sp3杂化，轨道夹角109.5°若四个碳形成正四边形，内角应为90°角张力：109.5－90＝19.5°＜109.5－60＝49.5°环丁烷中的C－C键也是“弯曲键”，但弯曲程度较小。∴环丁烷较环丙烷稳定，但仍有相当大的张力，属不稳定环，比较容易开环加成。事实上，环丁烷中四个碳原子不共平面，这样可使部分张力得以缓解。 环戊烷的结构：C：sp3杂化，轨道夹角109.5°正五边形内角为108°角张力：109.5－108＝1.5°可见，环戊烷分子中几乎没有什么角张力，故五元环比较稳定，不易开环，环戊烷的性质与开链烷烃相似。事实上，环戊烷分子中的五个碳原子亦不共平面，而是以“信封式”构象存在，使五元环的环张力可进一步得到缓解。 2.4烷烃和环烷烃的构象2.4.1乙烷的构象2.4.2丁烷的构象2.4.3环己烷的构象 2.4.1乙烷的构象构象——由于围绕C-C单键旋转而产生的分子中各原子或原子团在空间的排列方式。例如：乙烷的构象常用Newman投影式表示烷烃的构象。2.4烷烃和环烷烃的构象 透视式：纽曼式： Newman投影式的写法：(1).从C-C单键的延线上观察：前碳后碳(2).固定“前”碳，将“后”碳沿键轴旋转，得到乙烷的各种构象。最典型的有两种：重叠式和交叉式。 重叠式:注意：室温下不能将乙烷的两种构象分离，因单键旋转能垒很低(～12.6KJ/mol)交叉式:能量高，不稳定(因非键张力大)，一般含0.5%非键张力小，能量低，稳定。一般含99.5% 2.4.2丁烷的构象丁烷有下列四种典型构象：动画(丁烷的构象)注意：常温下，丁烷主要是以对位交叉式存在，全重叠式实际上不存在。 2.4.3环己烷的构象环己烷分子中的六个碳不共平面，且六元环是无张力环，键角为109.5°。环己烷有两种典型构象(船式与椅式的翻转)：两种构象通过C-C单键的旋转，可相互转变；室温下，环己烷主要在椅型构象存在(99.9%以上)。为什么椅型构象稳定? 椅型构象：①所有两个相邻的碳原子的碳氢键都处于交叉式位置；②所有环上氢原子间距离都相距较远，无非键张力。船型构象：①C2-C3及C5-C6间的碳氢键处于重叠式位置；②船头和船尾上的两个碳氢键向内伸展，相距较近，比较拥挤，存在非键张力。∴我们重点掌握椅型构象。 椅式构象的特点①六个碳原子分布在相互平行的两个平面上(上三，下三)：②十二个碳氢键分为两种类型：a－键(直立键)和e－键(平伏键)，每个碳原子上都有一个a键和和一个e键：③由一种椅型构象可翻转为另一种椅象。同时，a、e键互换： ④环上有取代基时，e键取代比a键取代更稳定。 2.5烷烃和环烷烃的物理性质2.5.1沸点2.5.2熔点2.5.3相对密度2.5.4溶解度2.5.5折射率 2.5烷烃的物理性质2.5.1沸点沸点——化合物的蒸汽压等于外压(0.1Mpa)时的温度。烷烃的b.p随分子量的↑而有规律地↑：(P47图2-17) ①每增加一个CH2，b.p的升高值随分子量的增加而减小。例：CH4b.p-162°CC2H6b.p-88°C(沸差为74°C)C14H30b.p251°CC15H32b.p268°C(沸差为17°C)原因：分子间色散力(瞬间偶极间的吸引力)与分子中原子的大小和数目成正比，分子量↑，色散力↑，因而b.p↑。②正构者b.p高。支链越多，沸点越低。例：n-C5H12(b.p36°C)i-C5H12(b.p28°C)新-C5H12:(b.p9.5°C)原因：支链多的烷烃体积松散，分子间距离大，色散力小。 烷烃在结晶状态时，碳原子排列很有规律，碳链为锯齿形：分子间距离松散，分子间力小，晶格能低分子间距离紧凑，分子间力大，晶格能高原因：分子动能能够克服晶格能时，晶体便可熔化。烷烃的m.p亦随分子量的增加而有规律地增加：① 总趋势是分子量↑，m.p↑。但仔细观察:两条熔点曲线，偶碳数者m.p高，奇碳数者m.p低。(P48图2-18)2.5.2熔点 ②烷烃的熔点变化除与分子量有关，还与分子的形状有关。对于分子式相同的同分异构体：对称性越高，晶格能越大，m.p越高；对称性越差，晶格能越小，m.p越低。例如： 2.5.3相对密度随分子量↑，烷烃的相对密度↑，最后接近于0.8(d≤0.8)原因:分子量↑，分子间力↑，分子间相对距离↓，最后趋于一极限。2.5.4溶解度不溶于水，易溶于有机溶剂如CCl4、(C2H5)2O、C2H5OH等。原因：“相似相溶”，烷烃是非极性化合物。2.5.5折射率折射率反映了分子中电子被光极化的程度，折射率越大，表示分子被极化程度越大。正构烷烃中，随着碳链长度增加，折射率增大。 2.6烷烃和环烷烃的化学性质2.6.1自由基取代反应2.6.2氧化反应2.6.3异构反应2.6.4裂化反应2.6.5小环环烷烃的加成反应 (1)卤化反应(2)卤化反应的机理(4)反应活性与选择性(3)卤化反应的取向与自由基的稳定性2.6.1自由基取代反应 CH电负性2.52.2烷烃的结构2.6烷烃的化学性质一般情况下烷烃化学性质不活泼、耐酸碱（常用作低极性溶剂，如正己烷、正戊烷、石油醚等）烷烃可与卤素发生自由基取代反应（烷烃的重要反应）sp3杂化已饱和不能加成低极性共价键H酸性小不易被置换 2.6.1取代反应(1)卤化反应在光、热或催化剂的作用下，烷烃和环烷烃(小环环烷烃除外)分子中的氢原子被卤原子取代，生成烃的卤素衍生物和卤化氢。例： 高碳烷烃的氯代反应在工业上有重要的应用。例如： 根据反应事实，对反应做出的详细描述和理论解释叫做反应机理。研究反应机理的目的是认清反应的本质，掌握反应的规律，从而达到控制和利用反应的目的。反应机理是根据大量反应事实做出的理论推导，是一种假说。对某一个反应可能提出不同的机理，其中能够最恰当地说明实验事实的，被认为是最可信的，而那些与实验事实不太相符的机理则需要进行修正或补充。因此，反应机理是在不断发展的。此外，并不是对所有的反应目前都能提出明确的反应机理。但烷烃的卤代反应机理是比较清楚的。(2)卤化反应的机理 以甲烷氯代反应为例：①加热或光照下进行，一经开始便可自动进行；②产物中有少量乙烷；③少量氧的存在会推迟反应的进行。以上实验事实，说明该反应是一自由基反应!自由基反应大多可被光照、高温、过氧化物所催化，一般在气相或非极性溶剂中进行。烷烃的氧化和裂化都是自由基反应。实验事实 自由基一级碳自由基定义：带有孤电子的原子或原子团称为自由基。碳自由基：含有孤电子碳的体系称为碳自由基。三级碳自由基二级碳自由基自由基的结构特点：有三种可能的结构；（1）刚性角锥体，（2）迅速翻转的角锥体，（3）平面型。如下图： 自由基的产生热均裂产生辐射均裂产生单电子转移的氧化还原反应产生光H2O2+Fe2+HO•+HO-+Fe3+RCOO-RCOO•-e-电解 2o自由基较易生成3o自由基较易生成自由基的相对稳定性：3o>2o>1o1o自由基较难生成1o自由基较难生成不同类型自由基的相对稳定性键离解能（DH） 自由基的稳定性H=359.8kJ/mol(88kcal/mol)苯甲基自由基稀丙基自由基三级丁基自由基异丙基自由基乙基自由基甲基自由基苯基自由基共价键均裂时所需的能量称为键解离能。键解离能越小，形成的自由基越稳定。均裂 共性（1）反应机理包括链引发、链增长、链终止三个阶段。（2）反应必须在光、热或自由基引发剂的作用下发生。（3）溶剂的极性、酸或碱催化剂对反应无影响。（4）氧气是自由基反应的抑制剂。定义：由化学键均裂引起的反应称为自由基反应。双自由基自由基反应单自由基单自由基比双自由基稳定 过渡态理论过渡态的特点:（1）能量高。（2）极不稳定，不能分离得到。（3）旧键未完全断开，新键未完全形成。任何一个化学反应都要经过一个过渡态才能完成。= 甲烷氯代反应历程如下：链引发的特点是只产生自由基不消耗自由基。……链增长的特点是：消耗一个自由基的同时产生另一个自由基。 链终止的特点是只消耗自由基而不再产生自由基。只有在大量甲烷存在时才能得到一氯甲烷为主的产物。当CH3Cl达到一定浓度时，·Cl可与之反应，生成CH2Cl2，进而有CHCl3、CCl4生成。 (3)卤化反应的取向与自由基的稳定丙烷的氯代反应如下：丙烷中，伯氢∶仲氢=6∶2，那么正丙基氯应为异丙基氯的三倍，其实不然!!显然仲氢比伯氢活泼。…… 设伯氢的活泼性是1，仲氢的活泼性x，则有：即仲氢的氯代反应活性是伯氢的4倍。 即叔氢原子的氯代反应活泼性是伯氢原子的5倍。异丁烷的氯代反应如下：所以，烷烃中氢原子的活泼性顺序是：叔氢＞仲氢＞伯氢！ 伯、仲、叔氢的活性不同，与C-H键的解离能有关。键的解离能越小，其均裂时吸收的能量越少，因此也就容易被取代。有关键的解离能如下：上述解离能数据说明：形成自由基所需能量：CH3·＞1＞2＞3自由基自由基的稳定性顺序：3＞2＞1＞CH3· 自由基反应过程中生成的自由基中间体越稳定，则相应的过渡态能量越低，反应所需的活化能越小，反应越容易进行。丙烷氯代时，形成的(CH3)2CH·(二级自由基)比CH3CH2CH2·(一级自由基)稳定，过渡态II的能量也比过渡态I的能量低，因此，途经(CH3)2CH·的反应速度也较快，产物中(CH3)2CHCl也较多。 所以：同理： (4)反应活性与选择性不同卤素与烷烃进行卤化反应的活性顺序为：烷烃的溴代反应较氯代反应放热少、速率慢、选择性高：Why? 反应活性越大，其选择性越差。溴原子取代活性较大的氢原子，比取代活性较小的氢原子相对容易些。不同卤原子与不同氢原子反应的相对速率(以伯氢为标准)如下：以上的数据说明：烷烃卤化时，卤原子的选择性是I＞Br＞Cl＞F。 2.6.2氧化反应(1)完全氧化反应 (2)部分氧化反应C10～C20的脂肪酸可代替天然油脂制肥皂。(重要的化工原料) 利用烷烃的部分氧化反应制备化工产品，原料便宜、易得，但产物选择性差，副产物多，分离提纯困难。环己醇和环己酮是制造己二酸的原料。 2.6.3异构反应异构化反应——反应物转变成它的异构体的反应。通过上述反应可提高汽油质量。环烷烃的异构化包括侧链异构、烷基位置异构和环的异构： 2.6.4裂化反应隔O2，升温，使C—C、C—H断裂。裂化反应属于自由基型反应。例：裂化反应主要用于提高汽油的产量和质量。 ①热裂化：5.0MPa,500～700℃,可提高汽油产量；②催化裂化：450～500℃，常压，硅酸铝催化，除断C—C键外还有异构化、环化、脱氢等反应，生成带有支链的烷、烯、芳烃，使汽油、柴油的产、质量提高；③深度裂化：温度高于700℃，又称为裂解反应，主要是提高烯烃（如乙烯）的产量。根据反应条件的不同，可将裂化反应分为三种： 环的大小与化学性质五元以上环烷烃链状烷烃性质相似小环环烷烃活泼，易开环!!!2.6.5小环环烷烃的加成反应 小环化合物的特殊性质——易开环加成）(1)小环化合物的催化加氢（打开一根C-C键）主要产物支链多较稳定 (2)小环化合物与卤素的反应（离子型）加成反应自由基取代反应注意区分： (3)小环化合物与HI或H2O/H2SO4的反应反应选择性与碳正离子稳定性有关 2.7烷烃的主要来源和制法主要来源：石油和天然气。实验室制法：(2)Corey-House合成(1)烯烃加氢 (3)由卤代烷制备这是制备环丙烷衍生物的重要方法之一。 本章重点：①烷烃和环烷烃的命名；②甲烷的结构，sp3杂化与四面体构型；③乙烷、丁烷、环己烷的构象；④自由基取代反应⑤小环环烷烃的加成反应 ICU护理查房脑干梗塞的护理 查房目的脑干梗死相关知识脑干梗死护理问题及护理措施 病例汇报患者，史兰英，女，53岁，主因“右耳垂下无痛渐大肿物两月余，9月2日全麻下行右侧腮腺及肿物切除+面神经解剖术。9月3日晨诉略感头晕，半小时后突发意识不清”，以意识障碍原因待查收住我科。患者否认慢性病史及过敏史。入科查体患者神志昏迷，瞳孔左：右2.5:5mm，对光反射消失，双侧巴氏征阳性体温36.6，心率80次/分，呼吸浅慢，血压112/54mmg，氧饱和度小于90%，格拉斯评分4分。实验室检查CT、CTA显示：脑干梗塞。心脏扇扫示：先心病、房缺。 脑干梗死概念:椎基底动脉及其分支有粥样硬化，或动脉栓塞、痉挛、炎症导致管腔狭窄、缺血而引起的循环障碍。 病因心脏病糖尿病高血压高同型半胱氨酸血症TIA史吸烟酗酒高脂血症其他脑卒中 临床表现起病突然，常于安静休息或睡眠时发病。起病在数小时或1～2天内达到高峰。头痛、眩晕、耳鸣、半身不遂，可以是单个肢体或一侧肢体，可以是上肢比下肢重或下肢比上肢重，并出现吞咽困难，说话不清，恶心、呕吐等多种情况，严重者很快昏迷不醒。 护理问题颅内压增高清理呼吸道无效肢体活动障碍皮肤受损的可能潜在并发症：肺部感染潜在并发症：下肢静脉血栓便秘 颅内压增高相关因素：与氧的供需失调、脑水肿有关护理措施：1)仰卧位、头偏向一侧，床头抬高30度2)密切观察生命体征，尤其是瞳孔的变化 清理呼吸道无效相关因素：与患者神志、梗塞部位有关护理措施：1）病房温度湿度适宜2）严格无菌操作、及时清理呼吸道分泌物3）充分湿化气道，按时雾化给药4）必要时按医嘱使用镇静剂。5）妥善固定插管，并严格交接插管深度。6）预防感染：每日口腔护理2次，并观察周围皮肤及口腔黏膜情况。 肢体活动障碍相关因素：与疾病本身有关护理措施：1）保持肢体功能位2）协助患者被动运动，预防关节僵硬和肢体挛缩畸形 皮肤受损的可能相关因素：与运动中枢有关、护理措施：1)Q2h翻身、叩背2)使用气垫床3)保持床单位干燥整洁4)严格交接患者皮肤情况 潜在并发症：肺部感染相关因素：与开放气道、长期卧床有关护理措施:1)严格无菌操作2)合理使用呼吸机3)六部洗手法，操作前后认真洗手4)吸痰动作轻柔，尽量做到保护气道如静脉5)呼吸机管路定时消毒、冷凝水及时倾倒1) 潜在并发症：下肢静脉血栓相关因素：与静脉回流速度缓慢、长期卧床有关护理措施：1)抬高双下肢2)必要时遵医嘱行双下肢气压治疗 便秘相关因素：与卧床，食物缺乏粗纤维有关护理措施：1）给予病人做腹部按摩，促进肠蠕动2）遵医嘱给予胃动力药物鼻饲3）必要时给予开塞露清洁灌肠 加深了对脑干梗死的相关知识，有针对性的对脑干梗死的护理问题及护理措施做了全面的认识，抓住了对脑干梗死护理的重点，通过护理教育及方法，使护理过程增加信心。提高了护理人员对该疾病护理的着重点。 谢谢大家'