大学有机化学第四章 炔烃
第4章 炔烃
O
HC
CH + CH3C
OH
Zn(OAc)2/活性炭 170~230 °C
O H2C CH O CCH3
乙酸乙烯酯
二、聚合反应 乙炔也能聚合。在不同条件下乙炔可生成链状的二聚
物或三聚物，也可生成环状的三聚物或四聚物。
乙炔的二聚物与氯化氢加成，得到2-氯-1，3-丁二烯 。是合成氯丁橡胶的单体。
三、氧化反应 与C＝C双键相似，C≡C三键也被高锰酸钾烟花。
最终的产物是二氧化碳（C≡C三键断裂），高锰酸钾被 乙炔还原生成棕色的二氧化锰沉淀。
如果是非末端炔烃，氧化的最终产物是羧酸（C≡C三键 断裂）。如：
“十二五”职业教育国家规划教材修订版
有机化学
（第六版）
高职高专化学教材编写组 编
Organic Chemistry
第四章 炔 烃
“十二五”职业教育国家规划教材修订版
主要内容
炔烃的通式、同分异构和命名； 炔烃的结构； 炔烃的物理性质； 炔烃的化学性质； 炔烃的制法。
学习目标
了解炔烃的制备方法及炔烃的物理性质； 了解不同杂化状态碳原子电负性的比较； 理解碳原子sp杂化及直线形的空间构型； 理解炔烃的结构； 掌握炔烃的同分异构现象； 掌握炔烃的命名、烯炔的命名； 掌握炔烃的化学性质及其应用。
CH3-CH=CH-C CH
3-戊烯-1-炔 (不叫2-戊烯-4-炔)
第二节 炔烃的结构
一、乙炔的结构 乙炔（CH≡CH）分子是一个直线形结构，四个原子
都排布在同一直线上。X-光衍射和电子衍射等物理方法 测定，分子中各键的键长与键角如下式所示：
4第四章 炔烃 二烯烃
RCCR` KMnO4 RCOOH + R`COOH
H2O
(2) 缓慢氧化——二酮
OO
CH3(CH2)7CC(CH2)7COOH
KMnO4 H2O
CH3(CH2)7-C-C-(CH2)7COOH
pH=7.5
92%~96%
•利用炔烃的氧化反应,检验叁键的存在及位置
•这些反应产率较低,不宜制备羧酸或二酮.
有机化学 Organic Chemistry 第四章 炔烃 二烯烃
第四章 炔烃 二烯烃
(一) 炔烃
定义:分子中含有碳碳叁键的烃叫做炔烃,它的通式:
CnH2n-2 官能团为: -CC-
4.1 炔烃的异构和命名**
(1)异构体——从丁炔开始有异构体.
•同烯烃一样,由于碳链不同和叁键位置不同所引起的.由 于在碳链分支的地方不可能有叁键的存在,所以炔烃的 异构体比同碳原子数的烯烃要少. •由于叁键碳上只可能连有一个取代基,因此炔烃不存在 顺反异构现象.
炔烃和烯烃一样，也能和卤化氢、卤素等起亲电加成反
应，但炔的加成速度比烯慢
(A) 和卤素的加成
Br2
RC CR
Br
+
RC CR
Br－
反式加成
Br
R
CC
R
Br
卤素的活性F2>Cl2>Br2>I2
Br Br Br2 R C C R
这一反应可用于炔烃的鉴别。
Br Br
控制条件也可停止在一分子加成产物上.
❖加氯必须用FeCl3作催化剂。
•含有双键的炔烃在命名时,一般 先命名烯再命名炔 .
碳链编号以表示双键与叁键位置的两个数字之和最小
为原则。在同等的情况下，要使双键的位次最小。
有机化学4-5章重、难点提示和辅导
有机化学4-5章重、难点提示和辅导有机化学4-5章（炔烃、二烯烃、脂环烃）重、难点提示和辅导一．命名1．炔烃的命名原则与烯烃相似，只要把名称中的“烯”字改为“炔”就可以了。
2．二烯烃的命名原则也与烯烃相似，所不同的有两点：一是选择含有两个双键的最长碳链为主链，二是书写名称时要标明两个双键的位置，称某二烯。
二烯烃的顺、反异构体的命名与烯烃相似，要把两个双键的构型分别表示出来。
例如：分析：对于C2和C3的双键，按照“次序规则”，两个较优基团在双键碳原子的同侧，为Z 型；C4和C5双键，两个较优基团在双键碳原子的两侧，为E型。
因此，化合物被命名为：2Z，4E-2，4-庚二烯3．脂环烃：不含取代基的脂环烃根据碳原子数叫“环某烷”或“环某烯”；含有取代基的环烷烃，命名时应使取代基的编号最小；含有取代基的不饱和环烃，命名时从不饱和键开始编号，使取代基的位次数最小；含有两个取代基的环烷烃，存在顺、反异构体，命名时应表示出来，取代基在环平面同侧的称顺式，反之，为反式。
例如：二．结构1. 碳原子的杂化炔烃分子中叁键碳原子是sp杂化。
sp杂化是由s轨道和一个p轨道杂化形成两个能量均等的轨道，两个sp杂化轨道对称轴之间的夹角是180º（成一条直线）。
两个未参与杂化的p轨道互相垂直，并且都与两个sp杂化轨道对称轴组成的直线垂直。
二烯烃的双键碳原子与烯烃相同，都是sp2杂化。
2．炔烃中的碳-碳三键是由一个sp- sp重叠的σ键和两个π键所组成。
3．同分异构炔烃只有碳架异构和位置异构，无顺反异构；二烯烃与烯烃相同，有碳架异构、顺反异构、（双键）位置异构；脂环烃有（取代基）位置异构，如1，2-二甲基环丁烷与1，3-二甲基环丁烷，顺反异构，如顺-1，2-二甲基环丁烷与反-1，2-二甲基环丁烷，碳架异构，如甲基环丁烷与乙基环丙烷。
在环己烷的构象中，椅式比船式稳定；在一取代环己烷的构象中，取代基在e键的比在a键的稳定；在多取代环己烷的构象中，取代基尽可能多的在e 键。
第四章 炔烃和二烯烃
4.1 炔烃
二、炔烃的命名 1. 衍生物命名法
衍生物命名法只适用于简单的炔烃。以乙炔为母体，将其它的炔 烃看作乙炔的衍生物。
例如：
4.1 炔烃
2. 系统命名法
与烯烃的命名类似 ① 要选择含有 C≡C 的最长碳链为主链； ② 编号从最距离叁键最近的一端开始，并用阿位伯数字表示叁键的 位置。例：
837KJ/mol 0.120nm
611KJ/mol 0.134nm 0.108nm
( 3x347=1041)
347KJ/mol
0.154nm 0.110nm
H C C H H2C CH H
H3C C H2 H
原因： ① －C≡C－中有1个σ和2个π键； ② sp 杂化轨道中的 s 成份多。(s 电子的特点就是离核近，即 s 电子
CNa CNa + 2CH3I
CH3C CC2H5 + NaBr
CH3C CCH3 + 2NaI
炔化物作为亲核试剂，也可以与醛酮 发生亲核加成反应，得到 羟基炔化合物：
4.1 炔烃
(3) 过渡金属炔化物的生成及炔烃的鉴定
CH CH + 2Ag(NH3)2NO3 CH CH + 2Cu(NH3)2Cl
4.1 炔烃
③分子中同时含有双键和参键时，先叫烯后叫炔，编号要使双键和
参键的位次和最小。
1 2 3 45
CH C-CH=CHCH3
3-戊烯-1-炔
6 54 3 2 1
CH C-CH=C-CH=CH2
3-乙基-1,3-己二烯-5-炔
CH2CH3
④若双键、叁键处于相同的位次供选择时，优先给双键以最低编号。
4.1 炔烃
炔---烃获奖课件
CHCH + HCN CuCl2H2O, 70oC
CH2=CH -CN
聚合，催化剂
[ CH2-CH ]n 人造羊毛
CN
炔烃亲核加成旳区域选择性：优先生成稳定旳碳负离子
b. 炔烃和含活泼氢旳有机物反应
乙炔或其一元取代物可与带有下列“活泼氢”旳有 机物发生加成反应，生成具有双键（乙烯基）旳产物。
*2 HCCH
Cl2 FeCl3
H
Cl Cl2
Cl
CC
H FeCl3
反应能控制在这一步
CHCl2-CHCl2
*3 加氯必须用催化剂，加溴不用。
（2） 与氢卤酸旳加成
HCl CH3C CH
Cl HCl
CH3C CH2
CH3CCl2CH3
*1 与不对称炔烃加成时，符合马氏规则
*2 与HCl加成，常用汞盐和铜盐作催化剂
(CH2)7COOH
CC
H
H
油酸(顺型)
b.碱金属和液氨还原
反应式 反应机理
R-C C-R' Na, NH3
R
H
H C C R'
Na + NH3(液)
Na+ + e(NH3)
eR-C C-R'
_
R C C R'
NH3
R
e- R
NH3 R
H
H C C R'
H C C R'
H C C R'
上述反应是制备反式烯烃很主要旳措施。
CH3CH=O
烯醇式
酮式
RCCH H2O, HgSO4-H2SO4
互变异构
[ CH2=CR-OH ]
基础有机化学 炔烃与二烯烃
在液氨中用Na或Li还原，主要得反式烯烃。
R C C R
Na-NH3( l ) R
H
C C
H R
烯烃和炔烃的混合物加氢，炔烃先被氢化。
CH2 CH C CH +H2
Pd-BaSO4 喹啉
CH2 CH CH CH2
(2) 亲电加成
首先生成二卤化物，为反式加成，继 加卤素： 续和卤素作用生成四卤化物。
３ 共轭效应C(conjugatve effect)
(1) 共轭效应的产生 由于分子中电子离域而产生的电子效应。
共轭体系中，由于轨道间的互相交盖，使共轭
体系中电子云产生离域作用，键长趋于平均化， 分子内能降低、更稳定的现象，称为共轭效应。 静态共轭效应是分子固有的，动态共轭效应 是在发生反应时表现出来的。
CH3CH2Br CH3CH2C CNa 液NH , o CH3CH2C CCH2CH3 C ， 3 -33 75％
端炔:
炔烃的鉴定
HC CH 2Ag(NH3)2NO3
AgC CAg
乙炔银（白色）
CH3CH2C CH Ag(NH3)2NO3
HC CH 2Cu(NH3)2Cl
CH3CH2C CAg
丁炔银（白色）
CH2 C CH3
2-甲基-1,3-丁二烯 2-methyl-1,3-butadiene
CH
CH2
CH2 CHCH CHCH CH2
1,3,5-己三烯 1,3,5-hexatriene
两端离双键等距时，从构型为Z的一端开始编号。
2 1 3 4 5 6 (2Z,4E)-2,4-己二烯 (2Z,4Z)-2,4-hexadiene
2p 180°
sp杂化轨道
有机化学基础知识点炔烃的命名和结构
有机化学基础知识点炔烃的命名和结构炔烃是有机化合物中的一类，它们的分子结构中含有碳-碳叁键。
炔烃可以进一步分为单炔烃和多炔烃两类。
在本文中，我们将详细介绍炔烃的命名规则以及结构特点。
一、单炔烃的命名单炔烃是指分子中只含有一个碳-碳叁键的炔烃。
根据命名规则，单炔烃的命名分为三个步骤：首先确定烃的主链，其次标记炔烃叁键的位置，最后确定炔烃的名称。
为了更好地理解单炔烃的命名规则，我们以乙炔为例进行说明。
乙炔是由两个碳原子构成的炔烃，它的分子式为C₂H₂。
首先，我们确定主链长度为两个碳原子，因此它的名称为“乙”。
接下来，我们需要标记炔烃叁键的位置，乙炔中的碳原子编号为1和2，其中编号1上连接有炔烃叁键，因此我们用数字1来标记它的位置。
最后，将这两步结果结合起来，乙炔的名称就是“1-乙炔”。
二、多炔烃的命名多炔烃指的是分子中含有两个以上碳-碳叁键的炔烃。
与单炔烃的命名类似，多炔烃的命名也分为三个步骤：确定主链、标记叁键位置和确定名称。
以丙炔为例来介绍多炔烃的命名规则。
丙炔是由三个碳原子构成的炔烃，其分子式为C₃H₄。
首先，我们确定主链长度为三个碳原子，因此它的名称为“丙”。
接下来，我们需要标记叁键的位置。
丙炔中的碳原子编号为1、2和3，其中编号1和3上连接有炔烃叁键。
我们用数字1和3来标记这两个位置。
最后，将这两步结果结合起来，丙炔的名称就是“1,3-丙炔”。
三、炔烃的结构特点炔烃的分子结构中含有碳-碳叁键，这赋予了它们许多特殊的化学性质。
与其他有机化合物相比，炔烃的化学反应更为活泼，更容易发生加成反应、消除反应和取代反应。
由于叁键的存在，炔烃的分子间相互作用力较弱，使其具有较低的沸点和熔点。
这也导致了炔烃在常温下多呈现为气体或液体的状态。
在物理性质方面，炔烃还具有较强的燃烧性和较高的燃烧热。
由于炔烃分子中碳原子间含有叁键，燃烧时叁键的断裂释放了大量的能量，因此炔烃是优良的燃料。
此外，炔烃还常用于合成其他有机化合物，如合成橡胶、塑料和医药品等。
有机化学-炔烃和二烯烃
完成下列转化
1° R’ X
RC CR’
CH3C CH
CH3C CCH 2CH CH 2
CH3C CNa + XCH2C CH2
第五节、二烯烃
一、分类和命名
（一）分类
• 隔离二烯烃（isolated diene）
H2C CHCH2CH CH2
•累积二烯烃（cumulated diene）
H2C C CH2
双烯合成是共轭二烯烃的特性反应之一
四、聚集二烯烃
H H
CCC
H
H
丙二烯分子的中间碳原子为sp杂化，分别与两 边碳（sp2杂化）形成了两个互相垂直的π键。
H
H
CCC
H
H
丙二烯的两端碳原子连有不同取代基的化 合物有一对对映体。
a
a
CCC
b
b
手性分子
五、共轭体系和共轭效应
共轭体系── 是指能造成电子离 域的体系。
共轭二烯烃的特性
• 键长趋于平均化。
1,3-丁二烯分子中的双键键长（134pm），比 乙烯的（133pm）稍长，而C2 —C3 单键的键长 （146pm）比乙烷的C—C单键的键长（154pm） 短，而且围绕C2 —C3 键的旋转有一定的限制作 用，已观察到S-反式1,3-丁二烯是一个很占优势 的构象。
一、炔氢的酸性
CH CH+ Na 110℃ NaC CNa + H2
2RC CH+ 2Na △ 2 RC CNa + H2
乙炔的酸性不能使石蕊试纸变红，它的 酸性比水和醇小得多。
HC CNa+H2O
NaOH +CH CH
H2O ＞ CH CH