开链化合物(Open ChainCom Pound)这是指分子中碳原子相连如链而非环状结构的化合物,是有机化合物的一个基本类型,根据开链的结构和性质,又可分为饱和、不饱和的两种,凡碳原子间只有单键的为饱和的开链化合物,碳原子间为双键或三键的为不饱和的开链化合物。
一直来认为单键是可以自由旋转的,后来发现一些联苯衍生物有手性,这就说明两个苯环相连的单键是不能自由旋转的,受到了取代基的阻碍,因而产生了
对映异构。1936年以后,认识到即使最简单的乙烷,其C-C单键的旋转也不是完全自由的,可产生无数构象异构,即一个化合物有许多构象式,可以用Newman投影式或透视式表示它们的立体形象。
乙烷的C-C单键相对旋转不同的角度,分子上氢原子之间就会产生无数的不同的空间排列方式,也就产生了无数的构象,其中典型的几种构象表示如下:沿C-C单键旋转轴的方向观察,则两个
碳原子重迭在一起,用圆圈表示。圆圈上面的三个氢原子表示靠近观察者的甲基,圆圈后面的三个
氢原子,表示远离观察者的
甲基。
乙烷的扭转角为120°,240°,360°的构象式称为重迭式。扭转角为60°,180°,300°的构象式称为交叉式。交叉式因非键合氢原子间距离较远,非键张力就较小,所以,它是占优势构象。
烷烃的天然来源主要为石油和
天然气,因此石油是现代社会最重要的能源之一,也是有机合成的基本原料。从油田开发出来的未经加工的石油称为原油。原油为棕褐色至黑色的黏稠液体,具有特殊气味,其主要成分为烃类。石油必须经过加工才能成为燃料和
化工原料使用。最简单的加工方法是分馏。近年来,利用微生物来分离提纯石油中的某些成分以及利用
微生物发酵法将石油莱化成为氨基酸、蛋白质、维生素和糖类等物质的研究,已成为石油工业中新的研罗濒域。一旦这类研究转化成为工业生产,石油将再次改变人类的生活。
乙烯局前生产量最大的有机化工产品,其最重要的工业用途是用于制备聚乙烯薄膜及≈种日用化工产品。此外,乙烯还用作合成
环氧乙烷、乙醛、
乙酸乙烯酯、
乙醇、苯蕊、氯乙烯等产品的原料。
乙烯对植龟的生理作用,早在20世纪初就已经知道。但直到20世纪60年代初,由于分析技术的发展,才确定了乙烯是健康细胞的正常代谢产物。它不仅是和果实成熟有关的P源激素,而且还和细胞分裂、增长、种子的休眠、萌发,以及开花,性别分化,器官衰老脱落等生理现象有关。乙烯是植物内魄素之一。所谓植物内源激素就是植物在发芽、生长、开花、结果和成熟等整个生理周期里,为适应本身生理和生化上的需要而产生的激素。它有两种不同的作用:促进作用和抑制作用。
乙烷的极限构象有两个,即
交叉式构象(I)与重叠式构象(II):在乙烷的无数个构象中,交叉式构象能量最低,是最稳定的构象;重叠式构象能量最高,是最不稳定的构象。重叠式构象与交叉式构象之间的能量差约为11.7kJ/mol,此能量差即为乙烷的旋转能垒,其他构象的能量介于二者之间关于产生这种旋转能垒的原因。一般认为至少有两个主要原因:①vander Waals排斥作用;②邻近的pH键的极化所产生的排斥力。