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1、第三章第三章 烯烃和炔烃烯烃和炔烃 (Alkane and Alkyne)烯烃烯烃炔烃炔烃 不饱和烃不饱和烃(unsaturated hydrocarbon)烯烃烯烃:含含 C=C 官能团。官能团。炔烃：含炔烃：含 CC官能团。官能团。不饱和烃（不饱和烃（unsaturated hydrocarbon）结构结构:C=C:1个个 bond,1 bond CC:1个个 bond,2 bondCH2=CH2 第一节第一节 烯烃（烯烃（Alkenes）一、烯烃的结构一、烯烃的结构 乙烯分子形成乙烯分子形成 表表4-1 4-1 键和键和键的主要特点键的主要特点键键键键可可以以单单独独存存在在，存存在在于
2、于任任何共价键中何共价键中不不能能单单独独存存在在，只只能能在在双双键或叁键中与键或叁键中与键共存键共存成成键键轨轨道道沿沿键键轴轴“头头碰碰头头”重重叠叠，重重叠叠程程度度较较大大，键能较大，键较稳定键能较大，键较稳定成成键键轨轨道道“肩肩并并肩肩”平平行行重重叠叠，重重叠叠程程度度较较小小，键键能较小，键不稳定。能较小，键不稳定。电电子子云云呈呈柱柱状状，对对键键轴轴呈呈圆圆柱柱形形对对称称。电电子子云云密密集集于于两两原原子子之之间间，受受核核的的约约束束大大，键键的的极极化性（度）小化性（度）小电电子子云云呈呈块块状状，通通过过键键轴轴有有一一对对称称平平面面，电电子子云云分分布布在在
3、平平面面的的上上下下方方，受受核核的的约约束束小小，键键的极化性（度）大的极化性（度）大成成键键的的两两个个碳碳原原子子可可以以沿沿着键轴着键轴“自由自由”旋转旋转成成键键的的两两个个碳碳原原子子不不能能沿沿着键轴自由旋着键轴自由旋碳原子的杂化形式碳原子的杂化形式形成形成CC的碳原子均为的碳原子均为sp2 杂化杂化120 乙烯分子的形成乙烯分子的形成 五个五个键在同一个平面上；键在同一个平面上；电子云分布电子云分布在平面的上下方。在平面的上下方。二、烯烃的命名二、烯烃的命名1 1、普通命名法、普通命名法简单烯烃简单烯烃乙烯（乙烯（ethylene）丙烯（丙烯（propylene）异丁烯异丁烯（
4、isobutylene）异戊二烯异戊二烯 （isoprene）2.2.系统命名法系统命名法（1 1）选主链：选主链：选择含碳碳双键在内的最长选择含碳碳双键在内的最长 碳链为主链，按主链碳原子的数目称为某碳链为主链，按主链碳原子的数目称为某 烯烯 。（2 2）编号：从最靠近双键的一端开始，将主链）编号：从最靠近双键的一端开始，将主链碳原子依次编号碳原子依次编号 （使（使双键具有最低位次双键具有最低位次，使取，使取代基具有较低位次）。代基具有较低位次）。1 12 23 34 45 56 6（3 3）命名：将双键的位次标明在烯烃名称的前）命名：将双键的位次标明在烯烃名称的前面（只写出双键碳原子中位次
5、较小的一个），其面（只写出双键碳原子中位次较小的一个），其它同烷烃的命名原则。它同烷烃的命名原则。2 2，5-5-二甲基二甲基-2-2-己烯己烯 2，5-dimethyl-2-hexene 2-2-乙基乙基-1-1-戊烯戊烯 2-ethyl-1-pentene2-ethyl-1-pentene 1-1-十八碳烯十八碳烯 1-octadecene1-octadecene多于多于1010个碳的烯烃用中文数字加个碳的烯烃用中文数字加“碳烯碳烯”3 3、二烯烃的命名、二烯烃的命名 选择含两个碳碳双键在内的最长碳链为主选择含两个碳碳双键在内的最长碳链为主链，其编号及命名原则都与单烯烃相同。链，其编号及命
6、名原则都与单烯烃相同。1 12 23 34 45 51 1，2-2-戊二烯（戊二烯（1 1，2-pentadiene2-pentadiene）6-6-甲基甲基-1-1，4-4-庚二烯庚二烯 （6-methyl-16-methyl-1，4-heptadiene4-heptadiene）常见的烯基常见的烯基乙烯基（乙烯基（ethenyl）1-丙烯基（丙烯基）丙烯基（丙烯基）（1-propenyl）2-丙烯基（烯丙基）丙烯基（烯丙基）（2-propenyl）三、烯烃的物理性质（自学）三、烯烃的物理性质（自学）四、烯烃的化学性质四、烯烃的化学性质(一）催化加氢一）催化加氢反应式：反应式：由于该反应的活
7、化能很高，在无催化剂由于该反应的活化能很高，在无催化剂的情况下，烯烃和氢很难发生反应。催化剂的情况下，烯烃和氢很难发生反应。催化剂能降低反应的活化能，使反应易于进行。能降低反应的活化能，使反应易于进行。H -126.8kJ/molH -119.78kJ/molH -115.5kJ/mol 在反应中在反应中键断开键断开，双键上两个碳原子和，双键上两个碳原子和其它原子团结合，其它原子团结合，形成两个形成两个-键键的反应。的反应。（二二）亲电亲电加成反应加成反应 -Electrophilic addition reaction1.1.加卤素加卤素作为烯烃的鉴别作为烯烃的鉴别加成活性：氟加成活性：氟氯
8、氯溴溴碘碘立体选择性：主要得到反式加成产物立体选择性：主要得到反式加成产物 反应式：反应式：现象：溴的四氯化现象：溴的四氯化 碳溶液的红碳溶液的红 棕色褪去。棕色褪去。2.2.加氢卤酸加氢卤酸（1 1）对称烯烃的亲电加成反应）对称烯烃的亲电加成反应（2 2）不对称烯烃的亲电加成）不对称烯烃的亲电加成主要产物主要产物马氏规则马氏规则(MarkovnikovMarkovnikov)马氏规则马氏规则(MarkovnikovMarkovnikov)当不对称烯烃与不对称试剂（卤化氢等）当不对称烯烃与不对称试剂（卤化氢等）加成时，不对称试剂中带正电荷的部分总是加加成时，不对称试剂中带正电荷的部分总是加到碳
9、碳双键中含氢较多的碳原子上，带负电荷到碳碳双键中含氢较多的碳原子上，带负电荷的部分则是加到碳碳双键中含氢较少的碳原子的部分则是加到碳碳双键中含氢较少的碳原子上，这一规则称为马氏规则。上，这一规则称为马氏规则。慢慢快快烯烃加卤化氢的反应机制烯烃加卤化氢的反应机制形成正碳离子中间体形成正碳离子中间体 有机化合物中原子间的相互影响可以用有机化合物中原子间的相互影响可以用电子效电子效应应和和立体效应立体效应来描述。来描述。l 电子效应电子效应(electronic effect)：分子中电子云密分子中电子云密度度 的改变对物质性质的影响的改变对物质性质的影响(诱导效应、共轭效应诱导效应、共轭效应)。l
10、 立体效应立体效应(stereo effect)：分子的空间结构对物分子的空间结构对物 质性质的影响，质性质的影响，又叫做空间效应。又叫做空间效应。因某原子或基团的电负性而引起的电子云向某因某原子或基团的电负性而引起的电子云向某一方向移动的效应，称为一方向移动的效应，称为诱导效应诱导效应(以符号以符号 I 表示表示)。（3 3）诱导效应）诱导效应 (Inductive effect)CH3CH2CH2Cl产生原因：产生原因：成键原子的电负性不同成键原子的电负性不同 。本本 质：质：极性共价键产生的电场引起邻近价键极性共价键产生的电场引起邻近价键 电荷的偏移。电荷的偏移。特特 点：点：沿碳链传递
11、，随碳链增长而迅速减弱沿碳链传递，随碳链增长而迅速减弱 或消失。或消失。比较标准：比较标准：以以 H 原子为标准。原子为标准。吸电子诱导效应吸电子诱导效应-I效应效应比较标准比较标准I=0斥电子诱导效应斥电子诱导效应 I效应效应诱导效应的相对强弱诱导效应的相对强弱-NO2 -CN F -Cl Br -I-OCH3 -CCH -NHCOCH3 -C6H5 -CH=CH2 -H -CH3 -C2H5 -CH(CH3)2-C(CH3)3 诱导效应的特点：诱导效应的特点：由静电极性所引起的，通过由静电极性所引起的，通过键传递，在键传递，在传递过程中这种效应随着传递过程中这种效应随着C C链增长而很快减
12、弱，链增长而很快减弱，一般经过一般经过2 2个个C C以上这种效应就很弱了，其作用是以上这种效应就很弱了，其作用是近程的。近程的。（4 4）正碳离子的稳定性）正碳离子的稳定性+叔叔(3(3)仲仲(2(2)伯伯(1(1)甲基正碳离子甲基正碳离子稳定性增强（由诱导效应得出）稳定性增强（由诱导效应得出）3.3.加加H H2 2SOSO4 4可除烷烃中的烯烃；工业上制醇可除烷烃中的烯烃；工业上制醇不对称烯烃与不对称烯烃与H H2 2SOSO4 4加成，遵守马氏规则加成，遵守马氏规则4.4.加加H H2 2O O必须在必须在H H2 2SOSO4 4 或或H H3 3POPO4 4的的催化下加成催化下加
13、成反马氏规则反马氏规则(MarkovnikovMarkovnikov)当烯烃与溴化氢在过氧化氢和光照条当烯烃与溴化氢在过氧化氢和光照条件下作用时，不按马氏规则加成，而是反马件下作用时，不按马氏规则加成，而是反马氏规则。氏规则。（三）自由基加成反应（三）自由基加成反应 烯烃与强氧化剂如高锰酸钾等发生氧化反应烯烃与强氧化剂如高锰酸钾等发生氧化反应时，根据反应条件可生成邻二醇或双键处断裂，时，根据反应条件可生成邻二醇或双键处断裂，生成相应的羧酸、酮或生成相应的羧酸、酮或COCO2.2.。(四四)氧化反应氧化反应R CH=CH2KMnO4OH-或中性R CHOHCH2OH+MnO2R COOH+CO2
14、KMnO4/H+R CH=CH1.KMnO4HCHRCHRCRKMnO4H+HOC OHOCO2+H2ORC OHO羧酸酸RC OR酮酮（五）聚合反应（自学）（五）聚合反应（自学）乙炔是最简单的炔烃，其结构为：乙炔是最简单的炔烃，其结构为：第二节第二节 炔烃炔烃一、炔烃的结构一、炔烃的结构 在乙炔分子中，在乙炔分子中，C C原原子是以子是以spsp进行杂化。两进行杂化。两个个C C原子彼此以一个原子彼此以一个spsp杂杂化轨道互相重叠，形成化轨道互相重叠，形成C-CC-C的的 键，每键，每C C原子又用原子又用其余的一个其余的一个spsp轨道分别轨道分别与一个与一个H H原子的原子的1s1s轨
15、道重轨道重叠，形成叠，形成C-H C-H 键。所有键。所有 都在同一条线上，键角都在同一条线上，键角为为180180。乙乙 炔炔 分分 子子 的的 形形 成成二、炔烃的异构和命名二、炔烃的异构和命名(一一)炔烃的同分异构现象炔烃的同分异构现象1.1.碳链异构碳链异构2.2.位置异构位置异构3.3.官能团异构官能团异构(二二)炔烃的命名炔烃的命名(与烯烃相似与烯烃相似)1.1.选主链选主链 ：“含有三键的最长碳链含有三键的最长碳链”，若分子中，若分子中同同时含有双键和三键，应选择含有双键和三时含有双键和三键，应选择含有双键和三键的最长碳链为主链。键的最长碳链为主链。2.2.编号编号：“三键位次最
16、低三键位次最低”；“取代基位次最取代基位次最低低”。若分子中同时含有双键和三键，应从最先若分子中同时含有双键和三键，应从最先遇到双键和三键的一端开始；遇到双键和三键的一端开始；若在主链两若在主链两端等距离处遇到双键和三键，应从最靠近端等距离处遇到双键和三键，应从最靠近双键的一端开始。双键的一端开始。3.3.命名：命名：标出三键位次标出三键位次(含有双键时，应标出含有双键时，应标出双键位次；命名时写成双键位次；命名时写成 “几烯几炔几烯几炔”)。取代基的位次及排列顺序同烷烃命名法。取代基的位次及排列顺序同烷烃命名法。1-丁炔（丁炔（1-butyne）2-2-乙基乙基-1-1-戊烯戊烯-3-3-炔
17、炔(2-ethyl-1-pentene-3-alkyne)3-3-甲基甲基-2-2-己烯己烯-4-4-炔炔(3-methyl-2-hexene-4-alkyne)5-5-乙基乙基-5-5-庚烯庚烯-1-1-炔炔5-ethyl-5-heptene-1-alkyne四、炔烃的化学性质四、炔烃的化学性质（一）炔烃的酸性和金属炔化物的生成（一）炔烃的酸性和金属炔化物的生成鉴别末端炔鉴别末端炔（二）亲电加成反应（二）亲电加成反应1.1.加卤素加卤素 炔烃可使溴的四氯化碳溶液的红棕色褪去，炔烃可使溴的四氯化碳溶液的红棕色褪去，作为炔烃的鉴定实验。作为炔烃的鉴定实验。3、加卤化氢、加卤化氢遵循马氏规则遵循马氏规则当有过氧化物存在时生成反马氏产物当有过氧化物存在时生成反马氏产物2.2.加氢卤酸加氢卤酸3.3.加水加水工业上制备乙醛的方法之一工业上制备乙醛的方法之一（三）氧化反应（三）氧化反应使使KMnOKMnO4 4褪色，鉴别不饱和烃褪色，鉴别不饱和烃