支链烷烃

【背景及概况】^[1][2]

对于支链烷烃的命名，教材中分为习惯命名法和系统命名法。习惯命名法是针对一些结构比较简单的烷烃，在名称前加“正、异、新”等字。“正”（用n表示）字用于不带支链的烷烃，在不会误解时，常省略去。如（正）戊烷CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃，“异”（用iso-表示）字用于直链结构一末端第二位碳原子上带一个甲基支链的烷烃。如异戊烷：

“新”（用neo-表示）字用于直链结构末端第二位碳原子上带有两个甲基支链的烷烃，即具有叔丁基结构的五、六碳原子的链烃化合物。如新己烷：

系统命名法是我国于1960年，根据国际组织IUPAC提出的系统命名规则，结合我国文字特点颁布的。由于化学的发展日新月异，1980年中国化学会又对1960年的《原则》重新做了修订，以《有机化学命名原则》为题予以公布。

支链烷烃如单甲基烷烃、二甲基烷烃和三甲基烷烃等在从前寒武纪沉积到现代微生物、沉积物和原油等地质样品中普遍存在支链烷烃如单甲基烷烃、二甲基烷烃和三甲基烷烃等在从前寒武纪沉积到现代微生物、沉积物和原油等地质样品中普遍存在。含季碳的支链烷烃化合物，如二乙基和丁基、乙基烷烃系列在现代土壤中未见报道。作为全球碳循环中重要和稳定的碳的动态仓库，土壤有机质与植物、大气中 CO₂和人类活动密切相关，在区域和全球环境变化中起着重要的作用，其分子结构、起源、演化产物、生物适应性和转化途径等仍然是争论的焦点。

【生成机理】^[1]

以汽油为例，以大庆VGO原料在Y分子筛催化剂MLC-500上500℃下反应时，产物汽油中单甲基烷烃、二甲基烷烃、三甲基烷烃和未知类型异构烷烃的摩尔选择性随反应深度的变化。汽油中烷烃主要以单甲基烷烃为主，其占汽油异构烷烃的67%～ 90%。在所讨论的反应深度范围内，随反应深度的增加，单甲基烷烃选择性增加；二甲基烷烃占汽油异构烷烃的10%～15%，其选择性随反应深度的增加而有所降低；三甲基烷烃占汽油异构烷烃的比例极低，甚至低于1%；未知类型异构烷烃，主要指长支链烷烃如乙基烷烃、丙基烷烃等，在较低反应深度时约占18%，其选择性随反应深度增加而明显降低，在较高反应深度时仅占1%左右。以大庆VGO原料在ZSM-5分子筛MP051催化剂上500℃下反应时，汽油异构烷烃中以单甲基烷烃为主，占全部汽油异构烷烃的70%～84%；而二甲基烷烃居其次，在所讨论的反应深度范围内基本保持不变，维持约12%的比例；三甲基烷烃比例很低，不足1%；其它未知类型异构烷烃在反应前期约占15%，但随反应深度的增加，其所占比例明显下降，较高反应深度时约占2%。

长支链烷烃的生成可能存在两种机理。如果长支链烷烃通过连续的质子化环丙烷（PCP）中间体形成，那么在考察产物汽油馏分中单甲基烷烃和长支链烷烃的摩尔选择性随反应深度的变化时，应该出现长支链烷烃的摩尔选择性随反应深度逐渐增加的趋势。但恰恰相反，长支链烷烃的摩尔选择性随反应深度增加逐渐降低。因此可以认为，长支链烷烃应该不是通过连续的质子化环丙烷(PCP)中间体生成，更可能是在较低反应深度下通过更大的质子化环状烷烃(PCB、PCPe、PCH)中间体直接生成。其选择性随反应深度增加之所以降低，是因为其会发生裂化反应。，通过较大的质子化环烷烃中间体如PCB、PCPe、PCH等发生异构化反应的比例相对较少，在较低反应深度下比较有利。

【生成途径】^[1]

以VGO原料在酸性催化剂上反应时，汽油馏分中支链烷烃的生成途径为例。富附图如下：粗线条表示较易生成，细线条表示较难生成

【参考文献】

[1] 龚剑洪, 龙军, 许友好. 催化裂化反应中支链烷烃生成途径的分析[J]. 石油学报 (石油加工), 2007, 23(3): 1-6.

[2] 杨承印. 浅议支链烷烃的命名[J]. 中学化学教学参考, 1994 (5): 13-13.

[3] 白艳, 方小敏, 王永莉, 等. 现代土壤中含季碳支链烷烃的分布特征及环境意义[J]. 科学通报, 2006, 51(4): 448-454.