第三章单烯烃 (Monoalkene) 结构,异构,命名 主要反应 主要讲四个问题 亲电加成反应 来源和制备 单烯烃—分子中含有一个C=C双键的烃。 烷烃的通式:CnH2n2如:CHCH3(即C2H6 烯烃的通式:CnH2n如:CH2=CH2(即C2H4)
第三章 单烯烃 (Monoalkene) 主要讲四个问题 结构，异构，命名 主要反应 亲电加成反应 来源和制备 单烯烃——分子中含有一个C=C双键的烃。 烷烃的通式：CnH2n+2 如：CH3CH3 (即C2H6 ) 烯烃的通式：CnH2n 如：CH2=CH2 (即C2H4 )
第一节烯烃的结构( The structure of Alkene) C2H4即CH2=CH2的结构式 HicxxCxH
第一节 烯烃的结构(The structure of Alkene) C2H4 即 CH2=CH2 的结构式: H H H H C C . . . . . . C C H H H H
分析C=C键长和键能: C-C单键键能:3456kJ/mol C=C双键键能:610KJ/mol 如果C=C是CC的2倍,则键能为3456×2=691.2KJ/mol 实际测定C=C键能是6109KJ/mol,则低于计算值。 这说明了C=C双键不是两个σ键组成,也不是两个π键组 成,而是由σ+π组成的。 0.108nm 物理方法证明: 0.133nm H H 20 H
分析C=C键长和键能： C-C 单键 键能：345.6kJ/mol C=C 双键 键能：610KJ/mol 如果C=C是C-C的2倍，则键能为345.6× 2=691.2KJ/mol 实际测定C=C键能是610.9KJ/mol,则低于计算值。 这说明了C=C双键不是两个σ键组成，也不是两个 π键组 成，而是由 σ+ π组成的。 物理方法证明： C C 120° 0.133nm H H H H 0.108nm 117 ° 121.7 °
所有的原子都是处在同一平面上。如何解释这个问题? (1)C的sp2杂化 激发 里新组合 2Px 2Py! 2PZ 2S1 2Px 2Py 2Pz ePZ 2S SP2SPZSP SPA 三个SP2杂化轨道: ePZ Sp2P⊥SP2
所有的原子都是处在同一平面上。如何解释这个问题？ (1) C的sp2杂化 C 激发 重新组合 2S2 2Px12Py12Pz 2Px12Py12Pz1 2S1 SP2SP2SP2 2Pz1 SP2 三个SP2杂化轨道： 120 ° SP 2 SP 2 SP 2 2Pz 2P⊥ SP2
对称轴以碳原子为中心,分别指向正三角形的三个 顶点,构成120度的夹角。 CH2=CH2分子的形成 4个C9p2H1s40 个Csp2Csp210 P轨道形成π键(肩并肩) C-C H CH π键
对称轴以碳原子为中心，分别指向正三角形的三个 顶点，构成120度的夹角。 CH2=CH2分子的形成： 4个Csp2 -H1s 4σ 1个Csp2 -Csp2 1σ P轨道形成π键（肩并肩） C C H H H H C C H H H H 键
(2)π键分子轨道能级图 E 2Py 2Py V2=C11+C22V) V=C1d,一Cφ2兀
(2) π 键分子轨道能级图 2Py 2Py E * 1 1 =C 1 C _ + 2 22 1 =C 1 C22 1 2 *
(3)π键的特征 1)π键不能单独存在,必须与σ键共存 2)两个P电子云“肩并肩”相互重叠形成π键 电子云分布在分子的平面上下, π键不如σ键稳定 3)π电子云容易极化变形活动性较大,易断裂而0键 变形小,很稳定 4)π键上、下对称不能自由旋转如果旋转,则会导致r 键破裂;而σ键可以沿对称轴自由旋转 对称轴 键轴
（3）π 键的特征 1）π 键不能单独存在，必须与σ 键共存. 2) 两个P电子云“肩并肩”相互重叠形成π 键. π 电子云分布在分子的平面上下, π 键不如σ 键稳定. 3) π 电子云容易极化变形,活动性较大,易断裂.而σ 键 变形小,很稳定. 4) π 键上、下对称,不能自由旋转.如果旋转,则会导致π 键破裂;而σ 键可以沿对称轴自由旋转. 对 称 轴 键 轴 C C = +
5)键能:C=C,610 KI/mol C-C. 345.6KJ/mol π键的键能=610-3456=2644KJ/mol 所以π键的键能比CC键能小即:π键不如σ键稳定,易发 生化学反应 6)键长C=C0.134nm C-C 0.154nm 解释:P轨道重叠,压缩σ,π键的形成把两个原子拉在一起 4)丙烯的分子结构 有6个CH 有2个C°C 有1个π键
5) 键能: C=C, 610KJ/mol C-C, 345.6KJ/mol π 键的键能=610-345.6=264.4KJ/mol 所以π 键的键能比C-C键能小,即:π 键不如σ 键稳定,易发 生化学反应. 6) 键长 C=C 0.134nm C-C 0.154nm 解释: P轨道重叠, 压缩σ , π 键的形成把两个原子拉在一起. 4) 丙烯的分子结构 H C C C H H H H H + sp3 sp2 C sp2 C C 有6个C— H 有2个C— C 有1个 键
第二节烯烃的同分异构和命名 The Isomer and nomenclatures ofalkene 碳干异构如:CHc=CH2与 CH,,CH==CH2 烯烃的异构位置异构如:cH=aC与CH= 顺反异构如: H3C CH3 C 顺反异构—由于双键两侧不相同的基团在空间的不同排 列而引起的
第二节 烯烃的同分异构和命名 (The Isomer and nomenclatures of Alkene) 一、烯烃的异构 碳干异构 如： 位置异构 如： 顺反异构 如： CH3C CH3 CH2 与 CH3CH2CH CH2 CH3CH CHCH3 与 CH3CH2CH CH2 C C H C C H H H CH3 CH3 与 H3C H3C 顺反异构 由于双键两侧不相同的基团在空间的不同排 列而引起的
丁烯的异构体: H3 C CH3 H H3 H H2C 顺-2-丁烯 反-2-丁烯 b p. I C 其中③和④没有顺反,因为它们至少有一侧基团相同。 己烯的异构体: CH3CH CH2CH3 CH3CH CH3 HoCHE CHCH3 CH3 顺-3-己烯 反-3-己烯 (无顺反
丁烯的异构体： C C H C C H H H CH3 H3C CH3 H3C ① ② ③ ④ C C H H CH3 H3C C C H H H3C H CH2 顺 -2-丁 烯 反 -2-丁 烯 b.p. 4 C b.p. 1 C ° ° 其中③ 和④ 没有顺反，因为它们至少有一侧基团相同。 己烯的异构体： C C H C C H H H CH3 顺 -3-己 烯 CH3CH2 CH2CH3 CH3CH2 CH2CH3 反 -3-己 烯 C C CH2CH3 CH3 CH3 (无 顺 反 )