第三章不饱和烃 烯烃和炔烃化 东莞理工学院 (Alkenes and Alkynes) AERSITY 学生物工程系 考迎工学 显宏
第三章 不饱和烃 ——烯烃和炔烃 (Alkenes and Alkynes) 化 学 生 物 工 程 系 东 莞 理 工 学 院 周显宏
IERSITY 结构 H H 1.烯烃的结构 C-C H 工学 sp2杂化,4个CHσ键,一个CCσ键, 个π键。由于π键不能旋转,导致顺反异构。丌键键 能比较小,易于极化。 sp2杂化的特点: 个杂化轨道在同一平面 键角1200 p轨道垂直于三个杂化轨道所在的平面
一、结构 1. 烯烃的结构 H C H C H H sp2 杂化，4个C-H σ 键，一个C-C σ 键，一 个π键。由于π键不能旋转，导致顺反异构。π键键 能比较小，易于极化。 sp2杂化的特点： • 三个杂化轨道在同一平面 • 键角1200 • p轨道垂直于三个杂化轨道所在的平面
烯烃兀键的分子轨道 反键轨道π兼 能 量 原子轨道p 成键轨道兀 图3-4x键的成键轨道和反键轨道
烯烃π键的分子轨道：
2.炔烃的结构 H—C=C—H C原子sp杂化,两个C一Hσ键,一个C一Cσ键, 还有两个兀键互相垂直 sp杂化的特点: sp杂化轨道直线型 p和p2轨道互相垂直,且与sp杂化轨道垂直 键角1800
2. 炔烃的结构 H C C H C原子sp杂化，两个C－Hσ键 , 一个C－C σ键， 还有两个π键互相垂直 . sp杂化的特点: • sp杂化轨道直线型 • py和 pz轨道互相垂直，且与sp杂化轨道垂直 • 键角1800
ERSITY 二、烯烃和炔烃的同分异构 1.烯烃和炔烃的同分异构现象 工学 1构造异构:包括碳干异构和双键的位置异构。通式CnH2n CH3CH2 CH2 CH2-CH2 CH3CH2 CH CHCH3 1-戊烯 2一戊烯 CH2 CH CH3CH-C-CH3 CH CH 3 2一甲基一1—丁烯 2一甲基-2一丁烯 CH2-CHCH-CH3 CH3 3一甲基一1—丁烯
二、烯烃和炔烃的同分异构 CH3CH2CH2CH2 CH2 CH3CH2CH CHCH3 CH3CH2C CH3 CH2 1. 烯烃和炔烃的同分异构现象 1.构造异构：包括碳干异构和双键的位置异构。通式CnH2n CH3CH C CH3 CH3 CH2 CHCH CH3 CH3 1-戊烯 2－戊烯 2－甲基－1－丁烯 2－甲基－2－丁烯 3－甲基－1－丁烯
CH3CH2CHC-ECH CH3C=CCH CH3CH-C≡CH CH 1一戊炔 2一丁炔 3一甲基-1-丁炔 2.烯烃的顺反异构:由于双键旋转受阻,构造相同的分子 中的原子在空间排列方式的不同所造成的异构现象。 CH CH 顺一2一丁烯,bp:3.5°C,mp: 3 C-C 1393°C,r:0.6213 H H CH 反一2一丁烯,bp:0.9C H 1055°C,r:0.6042 C CH
2. 烯烃的顺反异构：由于双键旋转受阻，构造相同的分子 中的原子在空间排列方式的不同所造成的异构现象。 顺－2－丁烯，bp：3.5℃，mp： -139.3℃，r：0.6213 反－2－丁烯，bp：0.9℃，mp： -105.5℃，r：0.6042 CH3 C H C CH3 H CH3 H C C H CH3 CH3 CH C CH CH3 CH3CH2CH2C CH CH3 C CCH3 1－戊炔 2－丁炔 3－甲基－1－丁炔
命名 1.烯基与炔基 CH2 CH 乙烯基 /inyl group) CH3CH-CH 丙稀基 CH 2 C—CH 异丙烯基 CH2 CH CH2- 烯丙基( allyl group) CH 丙炔基 HC=C—CH2 炔丙基
三、命名 CH2 C CH3 CH2 CH CH3CH CH 1. 烯基与炔基 CH2 CH CH2 C C HC C CH2 CH3 乙烯基 （vinyl group) 丙稀基 异丙烯基 烯丙基 (allyl group) 丙炔基 炔丙基
2.系统命名 选择包含C=C、C≡C在内的最长碳链为主链 从最靠近重键一端开始编号。 ●重键的位次以重键原子中编号小的数字表明,写在烯 炔的前面。 3 CH3C= -CH- CH- CH2CH32,4-二甲基-2已烯 CH3 CH (2, 4-Dimethyl-2-hexene) CH3 CH C CH 3一甲基-2-乙基-1-丁烯 CH3 CH2 (3-methyl-2-ethyl-1-butene) CH
2. 系统命名 选择包含C=C、 在内的最长碳链为主链。 从最靠近重键一端开始编号。 重键的位次以重键原子中编号小的数字表明，写在烯 、 炔的前面。 2，4－二甲基－2－已烯 (2,4-Dimethyl-2-hexene) 3－甲基－2－乙基－1－丁烯 (3-methyl-2-ethyl-1-butene) CH3 C CH CH3 CH CH3 CH2 CH3 1 2 3 4 5 6 CH3 CH CH3 C CH2 CH2 CH3 4 3 2 1 C C
CH2 CH(CH2)15CH2 1—十八碳烯(1- octadecene CH3-CH-C≡CHCH3CHC≡ CCHCH3CH3(CH2)10C≡CCH CH CH 3一甲基一1一丁炔2,5一二甲基一3-己炔2—十四碳炔 (3-methyl-1-butyne)(2, 5-Dimethyl-3-hexyne)(2-tetradecyne) 顺反异构体的命名: 对于取代基不同的烯烃,很难用顺或反来表示,则用Z, E表示 C d
1－十八碳烯 (1-octadecene) 顺反异构体的命名: 对于取代基不同的烯烃，很难用顺或反来表示，则用Z， E表示。 C C c b d a C C d b c a a > b c > d (Z) (E) CH2 CH(CH2)15CH2 CH3 CH C CH CH3 CH3CHC CCHCH3 CH3 CH3 CH3(CH2)10C CCH3 3－甲基－1－丁炔 2，5－二甲基－3－己炔 2－十四碳炔 (3-methyl-1-butyne) (2,5-Dimethyl-3-hexyne) (2-tetradecyne)
ERSITY 优先基团选择规律(次序规则) a.原子量大的原子优先 工学 Br>cI>s>P>Si>F>o>n>C>B>Li>H b.若取代基游离价所在的原子的原子序数和原子量相同而 无法决定其次序时,应用外推法即顺次比较第一个、第二 (CH3)3C->(CH3)2CH->CH3CH2->CH3 C.确定不饱和基团的次序时,应把不饱和键的成键原子看 做是以单键分别和相同的原子相接 例如: O 当作 当作C-0 C=C 作
优先基团选择规律(次序规则） a. 原子量大的原子优先 Br>Cl>S>P>Si>F>O>N>C>B>Li>H b. 若取代基游离价所在的原子的原子序数和原子量相同而 无法决定其次序时，应用外推法即顺次比较第一个、第二 个…… （CH3 )3C->(CH3 )2CH->CH3CH2 ->CH3 - c. 确定不饱和基团的次序时，应把不饱和键的成键原子看 做是以单键分别和相同的原子相接。 例如： 当作 当作 当作 C C C C C C C C C C C O O C O