烃类化合物的分类、性质及其应用领域详解

# 烃类化合物
## 烷烃
### 定义与结构
- 饱和链烃
- 通式：CₙH₂ₙ₊₂
- 结构
  - SP³杂化
  - σ键
  - 直链结构
  - 支链结构
### 物理性质
- 熔沸点规律
  - 随碳数↑而↑
  - 支链越多，沸点↓
- 密度范围
  - 0.6-0.8 g/cm³
- 溶解性
  - 非极性溶剂
### 化学性质
- 主要反应类型
  - 取代反应
    - 卤代（自由基机理）
  - 氧化反应
    - 完全氧化 → CO₂ + H₂O
    - 部分氧化 → 醛/酮/酸
  - 裂解反应
    - 热裂解
    - 催化裂解
### 制备方法
- 石油分馏
- 费托合成
- 卤代烷还原
### 应用领域
- 燃料
  - 天然气
  - 汽油
- 溶剂
  - 戊烷
  - 己烷
- 化工原料

## 环烷烃
### 定义与结构
- 饱和环状烃
- 通式：CₙH₂ₙ
- 结构特点
  - 椅式构象
  - 船式构象
  - 环张力概念
### 物理性质
- 沸点情况
  - 高于同碳数烷烃
- 密度范围
  - 0.8-1.0 g/cm³
- 溶解性
  - 与烷烃相似
### 化学性质
- 反应类型
  - 开环反应
    - 加氢开环 → 烷烃
    - 氧化开环 → 二羧酸
  - 取代反应
    - 小环结构的困难性
- 环的大小影响反应性
  - 3-4元环：易开环
  - 5-6元环：较稳定
### 制备方法
- 环化反应
  - 狄尔斯-阿尔德反应
- 催化重整
- 环状卤代烃脱卤
### 应用领域
- 溶剂
  - 环己烷
- 石化原料
- 燃料添加剂
- 高分子材料单体

## 对比与区别
### 结构差异
- 链状 vs 环状
- 键角张力比较
### 稳定性对比
- 环丙烷 < 烷烃 < 环己烷
### 反应类型差异
- 烷烃：以取代反应为主
- 小环烷烃：加成开环反应
### 物理性质差异
- 环烷烃密度大于烷烃
- 环烷烃沸点高于烷烃