关于烷烃介绍

[拼音]：wanting

[外文]：alkane

含氢最多的烃，通式CnH2n+2。烷烃分子中碳原子以单键相联成链，剩下的价完全被氢原子所饱和。

烷烃同系列的前三个成员甲烷CH4、乙烷 CH3CH3和丙烷CH3CH2CH3，都只有一种结构，丁烷有两种异构体(见同分异构体)：直链的丁烷CH3CH2CH2CH3和支链的异丁烷(CH2)3CH。直链表示碳链没有分支，不是指碳链的形象。异丁烷就有一个分支。随着碳原子数目 的增加，异构体的数目也迅速上升。碳原子数为5、6、7、8、9、10和15时， 可能的结构异构体的数目分别为：3、5、9、18、35、75和4347。

从C4H10到C10H22，所有的结构异构体都已合成出来，更高级的烷烃只有少数异构体是已知的。从C7H16起还可能有旋光异构体（见旋光异构）。

甲烷分子中H─C─H的键角（见化学键）为109.5°，其他烷烃中H─C─H和C─C─C的键角分别为106°和112°：

上式中实线表示在纸平面上，楔形实线表示在纸平面前方，虚线表示在纸平面后方。烷烃中C─C和C─H键的键长变化很小，分别为1.54埃和1.09埃。

由于围绕C─C键的旋转不是完全自由而是受到一定阻碍的，乙烷及更高级的同系物分子有各种不同的构象（见分子的构象）。

根据量子化学的描述，碳原子以sp3杂化轨道与别的碳原子的sp3杂化轨道和氢原子的1s轨道相互重叠，分别生成C─C和C─H等σ键。

直链烷用“烷”字表示它属于烷同系列，用天干甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸和十一、十二等表示链上碳原子的数目；支链烷是选择分子中最长碳链作为主链，写出相应的直链烷的名称，将它作为母体，主链上的支链作为取代基；将主链用阿拉伯数字编号，使表示取代基位置的数字为最小；然后在母体名称的前面加上取代基的位置和名称，阿拉伯字和汉字之间加一短划，相同取代基的位次与名称之间加上取代基的数目（汉字），几个阿拉伯字之间用逗号分开，例如：

烷烃为无色物质，在室温(20℃)和常压下含1～4个碳原子的烷烃和2，2-二甲基丙烷为气体；直链烷含5～16个碳原子的为液体;含17个碳原子以上的为固体。支链烷的沸点比含同数碳原子的直链烷低。烷的相对密度小于1，粘度随碳链长度的增加而上升。烷烃不溶于水，能溶于无水乙醇、乙醚和丙酮等有机溶剂。一些烷烃的物理常数见表。

烷烃的主要来源是天然气和石油，煤的催化加氢（见催化氢化反应）也产生烷烃。

C1～C4的低级烷烃可用分馏法从天然气、油田气或裂化气中分离纯化，用更复杂的方法还可以分出戊烷和异戊烷。具有指定结构的纯烷烃可以由适当的原料合成，常用的方法有：

（1）烯烃的催化加氢：

（2）卤代烷的还原：

RI+HI─→RH+I2

（3）卤代烷与金属钠或锂等作用：

2RX+2Na─→R—R+2NaX

R表示烷基。烷烃主要用作燃料、溶剂、润滑剂和有机化学工业的原料。