立体异构现象
某些取代衍生物的环烷表现出的一种异构称为立体异构现象,两种物质具有相同的分子式和相同的宪法,但不同的安排原子在太空中。甲基的1,2-dimethylcyclopropane例如,可以在相同的(独联体)或相对(反式)定义的平面环。结果两种物质是不同的化合物比如,每一方都有自己的属性沸点(此处略bp):
独联体- - - - - -反式同分异构体属于一个类被称为非对映体的立体异构体和通常被称为几何异构体,尽管这是一个过时的词。独联体- - - - - -反式立体异构体通常在室温下不能互换,因为这样做需要化学键的断裂和改革。
物理性质
烷烃和环烷烃非极性的物质。之间的引力烷烃分子是由伦敦力(或色散力,因分子中电子的波动;看到化学键:分子间作用力)和软弱。因此,烷烃都相对较低沸点相比之下,极性分子类似的分子量。烷烃的沸点随着碳原子数量的增加而增加。这是由于分子间吸引力的力量,尽管单独弱,成为累计原子和数量更重要电子分子中增加。
| 的名字 | 公式 | 沸点(°C) | 熔点(°C) |
|---|---|---|---|
| 甲烷 | CH4 | −164 | −182.5 |
| 乙烷 | CH3CH3 | −88.6 | −183.3 |
| 丙烷 | CH3CH2CH3 | −42 | −189.7 |
| 丁烷 | CH3(CH2)2CH3 | −0.5 | −138.35 |
| 戊烷 | CH3(CH2)3CH3 | + 36.1 | −129.7 |
| 己烷 | CH3(CH2)4CH3 | + 68.9 | −95.0 |
| 庚烷 | CH3(CH2)5CH3 | + 98.4 | −90.6 |
| 辛烷 | CH3(CH2)6CH3 | + 125.6 | −56.8 |
| 壬烷 | CH3(CH2)7CH3 | + 150.8 | −51.0 |
| 癸烷 | CH3(CH2)8CH3 | + 174.1 | −29.7 |
| 十五烷 | CH3(CH2)13CH3 | + 270 | + 10 |
| 正十八烷 | CH3(CH2)16CH3 | + 316.1 | + 28.2 |
| 二十碳烷 | CH3(CH2)18CH3 | + 343 | + 36.8 |
| 三十烷 | CH3(CH2)28CH3 | + 449.7 | + 65.8 |
| 四十烷 | CH3(CH2)38CH3 | - - - - - - | + 81 |
| 五十烷 | CH3(CH2)48CH3 | - - - - - - | + 92 |
对于一个给定的数量碳原子,一个无支链的烷烃的沸点高于它的任何支链异构体。这种效应是明显的在比较选择的沸点(bp) C8H18同分异构体。一个无支链的烷烃具有更多扩展的形状,从而增加分子间引力的数量,必须打破为了从液体状态气体状态。另一方面,相对紧凑的椭圆形的形状2,2,3,3-tetramethylbutane允许它包装成一个晶格更有效地比辛烷和提高熔点(mp)。
一般来说,固体烷烃通常不会有很高的熔点。无支链的烷烃倾向于最高的熔点CH3(CH2)98年CH3(115°C (239°F))是CH的没多大区别3(CH2)148年CH3(123°C (253°F))。
的粘度液体烷烃碳数的增加。增加分子间吸引力的力量,以及在多大程度上增加附近分子成为纠缠一个扩展的形状时,导致无支链的烷烃粘性比他们的支链异构体。
液态碳氢化合物的密度都是不足的水和北极熊,这是很具有很强的分子间引力。所有碳氢化合物不溶于水,被的密度小于水的密度,漂浮在其表面。然而,碳氢化合物通常溶于另一个等有机溶剂乙醚(CH3CH2哟2CH3)。
来源和发生
烷烃的最丰富的来源天然气和石油数百万年的存款,在一段时间内形成的有机物的腐烂的缺失氧气。天然气中含有60 - 80甲烷,5 - 9百分比乙烷,3-18百分比丙烷,2 - 14更高百分比的碳氢化合物。石油是一个复杂的液体混合物的数百名,包括150或更多的碳氢化合物,其中大约一半是饱和。
每年大约生产二十亿吨甲烷细菌生活在白蚁在食草的消化系统动物。少量烷烃也可以在各种各样的天然材料。所谓的聚集信息素即Blaberus craniifer蟑螂吸引其他相同的物种是一个1:1的混合物挥发性但相对高沸点液体烷烃十一烷,CH3(CH2)9CH3十四烷,CH3(CH2)12CH3。卅一烷,CH3(CH2)29日CH3,是一个坚实的烷烃8 - 9百分比的程度蜂蜡,它的稳定性和不渗透性水有助于作为结构组件中发挥的作用。
除了现成的从石油烷烃,烷烃合成在实验室和工业加氢烯烃。只有几个方法是可用的,直接给了烷烃碳碳bond-forming操作,而这些往往是只适合合成在小范围内进行。