烷 _生活百科_甘肃龙网

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烷一系列饱和脂肪烃（如甲烷、乙烷等）的任一种，此类化合物是构成石油的主要成分。烷即饱和烃，是只有碳碳单键的链烃，是最简单的一类有机化合物。烷烃分子中，氢原子的数目达到最大值。分子中每个碳原子都是sp3杂化。最简单的烷烃是甲烷。
【烷】同时，烷也许多元素饱和氢化物的总称。
基本介绍中文名：烷
外文名： alkane
解释：饱和脂肪烃的一种
属性：有机物
通式：CnH2n+2
来源：石油
化学性质：氧化反应，卤化反应，裂化反应
作为氢化物后缀及系统命名单核烷及其命名“烷”（-ane后缀）实际上并不仅仅指碳元素的饱和氢化物，而是可以指所有母体分子不含不饱和键的分子型氢化物。单核氢化物直接以“元素+烷”命名。例如：AlH3——铝烷(CH3CH2CH2)3B——三丙基硼烷(CH3CH2)4Pb——四乙基铅烷分子式BH3CH4SiH4GeH4SnH4PbH4NH3PH3PH5名称硼烷碳烷硅烷锗烷锡烷铅烷氮烷磷烷λ5-磷烷分子式AsH3AsH5SbH3SbH5BiH3H2OH2SSH4SH6名称砷烷λ5-砷烷锑烷λ5-锑烷铋烷氧烷硫烷λ4-硫烷λ6-硫烷分子式H2SeH2TeH2PoHFHClHBrHIIH3IH5名称硒烷碲烷钋烷氟烷氯烷溴烷碘烷λ3-碘烷λ5-碘烷“甲烷”的使用过于普遍，以至于被误认为是系统命名。但实际上，“碳烷(Carbane)”才是该物质的系统命名。这个名称虽极不常用，但知道其来历很有好处。有些变价元素的不同氢化物採用同一烷的名称，非标準成键数的氢化物用前缀“λ”以示区别。由上表可知一般饱和烷的命名。标準成键数：卤族1，氧族2，氮族3，碳族4，硼族3 。例如：C6H5-SH5——苯基-λ6-硫烷(C6H5)3PH2——三苯基-λ5-磷烷直链烷命名由相应的数字开头，碳烷不引入碳元素词头，非碳烷则必须加入核元素词头。例如：H2N-NH2——乙氮烷HS-SH4-SH——2λ6-丙硫烷PH2(PH)15PH2——十七磷烷直链杂烷命名母体原子被其他原子替代时，命名应附加杂原子相应词头修饰。当烷的骨架链电子被其他杂原子无规则占有时，用杂原子前缀词头修饰原命名，但在计骨架链总电子时应将杂原子数计入。例如：SiH3OSiH2O(SiH2)2OSiH2SiH3——2,4,7-三氧杂壬硅烷若杂原子与主链原子交替出现在链上，且链两端元素相同，则以链段原子为杂原子命名。不必说链原子数。例如：SiH3NHSiH3——二硅杂氮烷NH2(SiH2NH)3SiH2NH2——五氮杂硅烷烷烃烷烃中，每个碳原子都是四价的，只有碳碳单键，碳氢单键。採用sp3杂化轨道，与周围的4个碳或氢原子形成牢固的σ键。连线了1、2、3、4个碳的碳原子分别叫做伯、仲、叔、季碳；伯、仲、叔碳上的氢原子分别叫做伯、仲、叔氢。

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为了使键的排斥力最小，连线在同一个碳上的四个原子形成四面体。甲烷是标準的正四面体形态，其键角为109°28′ 。理论上说，由于烷烃的稳定结构，所有的烷烃都能稳定存在。但自然界中存在的烷烃最多不超过50个碳，最丰富的烷烃还是甲烷。由于烷烃中的碳原子可以按规律随意排列，所以烷烃的结构可以写出无数种。直链烷烃是最基本的结构，理论上这个链可以无限延长。在直链上有可能生出支链，这无疑增加了烷烃的种类。所以，从4个碳的烷烃开始，同一种烷烃的分子式能代表多种结构，这种现象叫同分异构现象。随着碳数的增多，异构体的数目会迅速增长。烷烃还可能发生光学异构现象。当一个碳原子连线的四个原子团各不相同时，这个碳就叫做手性碳，这种物质就具有光学活性。烷烃失去一个氢原子剩下的部分叫烷基，一般用R-表示。因此烷烃也可以用通式RH来表示。烷烃最早是使用习惯命名法来命名的。但是这种命名法对于碳数多，异构体多的烷烃很难使用。于是有人提出衍生命名法，将所有的烷烃看作是甲烷的衍生物，例如异丁烷叫做2-甲基丙烷。古籍解释康熙字典《集韵》胡官切，音完。火也。套用由于烷烃的製取成本较高（一般要用烯烃催化加氢），所以在工业上不製取烷烃，而是直接从石油中提取。由于烷烃不易发生反应，所以工业上也不把它作为化工基本原料。烷烃的作用主要是做燃料。天然气和沼气（主要成分为甲烷）是近来广泛使用的清洁能源。由于烷烃大多来自于石油，所以必须经过分馏的过程，以得到各种不同用途的烷烃类。异构体不同的四碳烃类（从左到右）：正丁烷和异丁烷为同分异构体，化学式皆为C4H10；环丁烷和异丁烯为同分异构体，化学式皆为C4H8 。双环[1.1.0]丁烷是唯一化学式为C4H6的烷烃。烷类的异构物大多链异构（由于支链不同而造成的异构物）。超过3个碳原子的烷烃可以以多种方式排列，形成同分异构体。烷烃异构物的数目会随着碳数增加而增加。C1：没有同分异构体：甲烷C2：没有同分异构体：乙烷C3：两个异构体：丙烷，环丙烷 C4：两个异构体：正丁烷，异丁烷C5：三个异构体：正戊烷，异戊烷，新戊烷C6：五个异构体：己烷C12：三百五十五个异构体C32： 27711253769个异构体C60： 22158734535770411074184个异构体，其中有很多为非稳定状态。分布烷烃是木星大气层的主要成分，烷烃在宇宙间分布众多，其中分布最多的是甲烷，而极少见由50个碳原子以上所构成的烷烃。太阳系的分布烷烃分布于太阳系间许多星球的大气层。有些占了较多的比例，例如天王星（2.3%）、土卫六（5%），但在大多星球上，分布较少，如地球、火星、土星等等。地球上的分布地球上的烷烃多为甲烷，而甲烷的浓度随地球纬度降低而递减，并在北纬40度及赤道附近都有明显浓度下降。北半球与南半球平均浓度各为1.65ppm及1.55ppm 。分类与用途已烷（Hexane）主要用途：植物性油脂、鱼油、树脂等之萃取溶剂，製造聚烯烃弹性体及药省等反应媒介物，製造胶带黏着剂、凡立水及车胎等之溶剂。混合庚烷（Heptane）主要用途：可做洋乾漆黏着剂之稀释剂或扩展剂及有机合工业之溶剂。通用溶剂（Multi-Purpose Mineral Spirit），除用于酒精变性剂外，其用途为油漆稀释剂、油墨溶剂、胶合溶剂及一般工业用溶剂等。外观：透明液体，无悬浮物。乾洗油（Stoddard Solvent）主要用途：溶解力极佳，为纺织品之乾洗溶剂，唯略具味道。具有优良之溶剂特性，印染、杀虫剂除草剂之製造上套用亦广。外观：无色透明液体。去渍油（Cleaning Naphtha）主要用途：清除纺织品油渍、清洗机件、皮革脱脂、黏着剂及油墨、油漆之稀释剂。外观：透明液体，无悬浮物。煤油（Paraffin oil）主要用途：清洗机件、加热取暖、稻穀烘乾、菸叶烘乾等燃油。油漆溶剂（VM& P Naphtha）主要用途：油漆、瓷漆、透明漆、凡立水、油墨、人造皮革、纺织品、防水剂、木材防腐剂及人造树脂等之溶剂、稀薄剂及稀释剂。外观：透明液体，无悬浮物。油漆溶剂-100、150、200（High-Flash Aromatic Naphtha）主要用途：高溶解力之溶剂，广用于烤漆、油漆、凡立水等涂料调製，工业上多用作杀x剂、木材防腐剂及人造树脂、纺织品印染剂等之溶剂。外观：透明液体，无悬浮物。稀释溶剂-170（Petroleum Thinner-170）主要用途：高溶解力之溶剂，工业上多用作农药稀释调製成乳剂、木材防腐剂及人造树脂、纺织品印染剂等。外观：透明液体，无悬浮物。烷烃系统命名现命名法使用IUPAC命名法，烷烃的系统命名规则如下：找出最长的碳链当主链，依碳数命名主链，前十个以天干(甲、乙、丙...）代表碳数，碳数多于十个时，以中文数字命名，如：十一烷。从最近的取代基位置编号：1、2、3...（使取代基的位置数字越小越好）。以数字代表取代基的位置。数字与中文数字之间以 - 隔开。有多个取代基时，以取代基数字最小且最长的碳链当主链，并依甲基、乙基、丙基的顺序列出所有取代基。有两个以上的取代基相同时，在取代基前面加入中文数字：一、二、三...，如：二甲基，其位置以，隔开，一起列于取代基前面。异辛烷（2,2,4-三甲基戊烷）的结构式。异辛烷是汽油抗爆震度的一个标準，其辛烷值定为100 。对于一些结构简单或者常用的烷烃，还经常用俗名。如，习惯上直链烷烃的名称前面加“正”字，但系统名称中并没有这个字。在主链的2位有一个甲基的称为“异”，在2位有两个甲基的称为“新” 。这虽然只适合于异构体少的丁烷和戊烷，出于习惯还是保留了下来，甚至给不应该叫“异”的2,2,4-三甲基戊烷也冠上了“异辛烷”的名字。