第三章 烃的命名
烯烃和炔烃的命名

CH2CH3
2 CH3HC CH C CCH3
.
CH3
•如双键位置在第一个碳上,双键位置数据可省.
CH3
32 1
CH3CCH=CH2
C4 H2C5 H3
1
23 4 5 6
(CH3)2C=CHCH2CHCH3
CH3
3,3-二甲基-1-戊烯
2,5-二甲基-2-己烯
3,3-dimethyl-1-pentene 2,5-dimethyl-2-hexene
烯基:烯烃去掉一个氢,称某烯基,编号从自由价的碳开始。
CH2 CH
CH3CH CH
CH2 CHCH2
普通命名: 乙烯基 IUPAC命名:乙烯基
Vinyl
丙烯基 1-丙烯基 1-propenyl
烯丙基 (allyl) 2-丙烯基 2-propenyl
CH2 C CH3
异丙烯基 isopropenyl
3.1.2 炔烃的异构和命名
CH3CHC CH CH3 3-甲基-1-丁炔
(2) 炔烃的命名 • 系统命名:
炔烃的系统命名法与烯烃相似;以包含叁键在内的最长碳链为 主链,按主链的碳原子数命名为某炔,代表叁键位置的阿拉伯数 字以取最小的为原则而置于名称之前,侧链基团则作为主链上的 取代基来命名.
含有双键的炔烃在命名时,一般 先命名烯再命名炔 .碳
34 5 6 7
CH3CH2CH2-C-CH2CH2CH2CH3 2 CH 1 CH3 3-丙基-2-庚烯
• (2)碳链编号时,应从靠近双键的一端开始; • (3)烯前要冠以官能团位置的数字(编号最小);即双键的
位次写于母体名称之前,并加一短线。n-某烯 • (4)其它同烷烃的命名规则,如取代基位次及名称写于
有机化学第三章环烷烃

2、加成反应 、
小环烷烃,特别是环丙烷,和一些试剂作用时易发生开环。 小环烷烃,特别是环丙烷,和一些试剂作用时易发生开环。 A: 加氢(随碳原子数增加,环的稳定性增加;加氢反应条 加氢(随碳原子数增加,环的稳定性增加; 件也愈苛刻) 件也愈苛刻)
Ni + H2 40 C Ni 110 C Pt 330 C以 上 以
互为构象异构体。 互为构象异构体。
重叠式构象
交叉式构象
一、环己烷的构象
1918年 Mohr提出非平面无张力环学说,提出环已烷 年 提出非平面无张力环学说, 提出非平面无张力环学说 的六个碳原子都保持正常键角109o28’的椅式和船式构象。 构象。 的六个碳原子都保持正常键角 的椅式和船式构象
1、椅式构象(稳定的极限构象) 椅式构象(稳定的极限构象)
环 丁烷 环 丙烷 cyclopropane cyclobutane
环戊烷 cyclopentane
CH3 CH3 A: Isopropylcyclopentane
CH2CH2CH2CH2CH3 B: 1-Cyclobutylpentane
C3
2
4
D
1
5 4 3 2
E
CH3 CH3 CH CH3
F
CH3 CH3 CH3CCH CH3 Br
+ HBr
3、氧化反应 、
a)小环不被高锰酸钾,臭氧所氧化 )小环不被高锰酸钾,
+ KMnO4 + O3 H+ × H+ ×
应用:鉴别小环与不饱和烃类化合物 应用:
CH3 CH=C H 3C H3C CH3 KMnO4 H3C H
+
COOH +
烃的命名

▏▏
CH3 CH3
②
CH3 CH3
▏▏
CH3-CH2-CH-C-CH2-CH2-CH3
▏
CH3 -CH3
③
CH3
CH3
▏
▏
CH3-CH2-C = CH-CH-CH2-CH3
④
CH2- CH3
▏
CH2=CH-CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
⑤ CH=CH2
▏
2.习惯命名法
根据分子中所含 碳原子的数目命 名为“某烷”
(a)碳原子数在十以内,用天干来命名:
即C原子数目为1~10个的烷烃其对应的名 称分别为:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、 己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷.
(b)碳原子数在十个以上,用中文数字来命名.
如:C原子数目为11 、15、17、20、100等 的烷烃其对应的名称分别为:十一烷、十五烷、 十七烷、二十烷、一百烷.
一、烷烃的命名
⑴烃基:烃分子失去氢原子后所剩余的部分叫做烃基 ⑵烷烃习惯命名法:“正”、“异”、“新”某烷 ⑶烷烃的系统命名法①选主链,称某烷。②编碳位,定支链。
③取代基,写在前,注位置,短线连。 ④不同基,简到繁,相同基,合并算。
二、含官能团的有机物的命名(烯烃炔烃)
⑴含官能团的有机物命名一般方法步骤:①选主链,含官能团 ②定编号,近官能团 ③写名称,标官能团
1 234
CH3–CH–CH–CH3 CH3 CH3
2,3—二甲基丁烷
(4)如果主链上有不同取代基,把简单的写 在前面,复杂的写在后面
–
– –
(一)、烷烃的命名
[小结]名称组成顺序: 支链位置---支链数目---支链名称---主链名称
有机化学 第三章 烯烃、炔烃和二烯烃

第三章烯烃、炔烃和二烯烃第一节烯烃和炔烃单烯烃是指分子中含有一个C=C的不饱和开链烃,简称烯烃.通式为C n H2n。
炔烃是含有(triple bond) 的不饱和开链烃。
炔烃比碳原子数目相同的单烯烃少两个氢原子,通式CnH2n-2。
一、烯烃和炔烃的结构乙烯是最简单的烯烃, 乙炔是最简单的炔烃,现已乙烯和乙炔为例来讨论烯烃和炔烃的结构。
(一)乙烯的结构分子式为C2H4,构造式H2C=CH2,含有一个双键C=C,是由一个σ 键和一个π 键构成。
现代物理方法证明,乙烯分子的所有原子都在同一平面上,每个碳原子只和三个原子相连.杂化轨道理论根据这些事实,设想碳原子成键时,由一个s轨道和两个p轨道进行杂化,组成三个等同的sp2杂化轨道,sp2轨道对称轴在同一平面上, 彼此成1200角.此外,还剩下一个2p轨道,它的对称轴垂直于sp2轨道所在的平面。
乙烯:C-C σ键4C-H σ键在乙烯分子中,两个碳原子各以一个sp2轨道重叠形成一个C-Cσ键,又各以两个sp2轨道和四个氢原子的1s轨道重叠,形成四个C-Hσ键,五个σ键都在同一平面上。
每个碳原子剩下的一个py轨道,它们平行地侧面重叠,便组成新的分子轨道,称为π轨道。
其它烯烃的双键也都是由一个σ键和一个π键组成的。
双键一般用两条短线来表示,如:C=C,但两条短线含义不同,一条代表σ键,另一条代表π 键。
π键重叠程度比σ键小,不如σ键稳定,比较容易破裂。
(二)乙炔的结构乙炔的分子式是C2H2,构造式H-C≡C-C,碳原子为sp 杂化。
两个sp杂化轨道向碳原子核的两边伸展,它们的对称轴在一条直线上,互成180°。
在乙炔分子中,两个碳原子各以一个sp轨道互相重叠,形成一个C-Cσ键,每个碳原子又各以一个sp轨道分别与一个氢原子的1s轨道重叠形成C-Hσ键。
此外,每个碳原子还有两个互相垂直的未杂化的p轨道(px,py),它们与另一碳的两个p轨道两两相互侧面重叠形成两个互相垂直的π键。
第三章 环烷烃

环戊烯
环辛炔
1,3-环己二烯
带有侧链的环烯烃命名:
a. 若只有一个不饱和碳上有侧链,该不饱和碳编号为1; b. 若两个不饱和碳都有侧链或都没有侧链,则碳原子编号顺序除双 键所在位置号码最小外,还要同时以侧链位置号码的加和数为最 小。
第三章 环烃
第一节 脂环烃
脂环族化合物:结构上具有环状碳骨架,性质与开链化合物相似的
一类化合物。脂环烃:只有C、H两种元素组成的脂环化合物。
一、脂环烃的分类
1、按碳环数分:单环脂环烃;二环脂环烃和多环脂环烃等
CH3
十氢化萘
降冰片烷
螺[2,4]庚烷
立方烷
棱烷
蓝烷
金刚烷
2、按成环碳原子数分:三元环、四元环、五元环脂环烃等
环己烷不是平面结构,较为稳定的构象 为折叠的船型构象和椅型构象。
1
(Ⅰ)
6 1
2
3 5 3 2 5
4
(Ⅱ)
6
4
Ⅰ
Ⅱ
在(Ⅰ)和(Ⅱ)中,C2、C3 、C5 、C6都在一个平面内,但在(Ⅱ)
中,C1和C4在平面的同一侧,这种构象叫船式构象;而在(Ⅰ)
中,C1和C4在平面的上下两侧,这种构象叫椅式构象
HH3C 3C
11
1 C1-C2 1 C1-C2
C5-C4 6 C5-C4 6 C1-C2 C1-C2 C5-C4 C5-C4
4
HH HH3C 2 3C HH HH
2
H H
6 6 44 55
烯烃命名知识

第三章 单 烯 烃学习要求:1.掌握sp 2杂化的特点,形成π键的条件以及π键的特性。
2.握烯烃的命名方法,了解次序规则的要点及Z / E 命名法。
3.掌握烯烃的重要反应(加成反应、氧化反应、α-H 的反应)。
4.掌握烯烃的亲电加成反应历程,马氏规则和过氧化物效应。
分子内含有碳碳双键(C=C )的烃,称为烯烃(有单烯烃,二烯烃,多烯烃),本章讨论单烯烃,通式为 C n H 2n 。
§ 3—1 烯烃的结构最简单的烯烃是乙烯,我们以乙烯为例来讨论烯烃双键的结构。
一、 双键的结构键能 610KJ / molC —C 346KJ / mol由键能看出碳碳双键的键能不是碳碳单键的两倍,说明碳碳双键不是由两个碳碳单键构成的。
事实说明碳碳双键是由一个键和一个键构成的。
双键( C=C) = σ键 + π键现代物理方法证明:乙烯分之的所有原子在同一平面上,其结构如下:二、 sp 2杂化为什么双键碳相连的原子都在同一平面双键又是怎样形成的呢杂化轨道理论认为,碳原子在形成双键时是以另外一种轨道杂化方式进行的,这种杂化称为sp 2杂化。
0.108nm0.133nm117°121.7°sp 2sp sp 2p2s2p杂化2杂化态激发态三、 乙烯分子的形成未杂化的 P 轨道垂直于杂化的轨道,从侧面交盖称为 П 键,轨道上的电子称为π电子,其交盖较 σ — 键小。
所以键能小。
其它烯烃的双键,也都是由一个σ键和一个π键组成的。
π键键能 = 双键键能 — 碳碳单键键能 = 610KJ / mol – 346 = / molπ键的特点:① 不如σ键牢固(因p 轨道是侧面重叠的)。
② 不能自由旋转(π键没有轨道轴的重叠)。
键的旋转会破坏键。
③ 电子云沿键轴上下分布,不集中,易极化,发生反应。
④ 不能独立存在。
四、 其他分子的形成:(丙烯)一个sp2三个 的关系sp 2轨道与轨道的关系p sp2π电子云形状π键的形成乙烯中的 σ键§ 3—2 烯烃的异构和命名一、 烯烃的同分异构现象烯烃的同分异构现象比烷烃的要复杂,除碳干异构外,还有由于双键的位置不同引起的位置异构和双键两侧的基团在空间的位置不同引起的顺反异构(几何异构)。
环烯烃教学

3
2、多环烯烃
桥环烃
编号原则:从较大环中的桥头碳原子开始,从大环到小环编号, 以双键碳原子编号最小为基本原则。
命名:根据成环碳原子的总数称为“二环[n1.n2.n3]某烯”,
在方括号中标出各碳环中除桥头碳原子以外的碳原子数目(大的 在先,小的排后,最后是桥上的),其它同普通烯烃的命名。
3
2 19 8
主
次
CH3
HCl
CH3
Cl
Cl (主)1,4-加成
1,2-加成
6
2、环烯烃的加成反应
中等和大环烯烃能发生与烯类似的加成反 应,可发生加H2,加HX,加H2SO4等反应。
Br
+ Br2 CCl4
环戊烷 CH3
Br 反-1,2-二溴环戊烷
H CH3 HI
(符合马氏规则)
7
3、环烯烃的氧化Biblioteka 应环烯烃易被KMnO4和O2等氧化剂氧化,双键 断裂生成开链的氧化产物。
6 54 1
7
2
83
螺[3.4]-1-辛烯
6
5 4
1
7
2
83
8-甲基螺[3.4]-5-辛烯
5
二、环烯烃的化学性质
1、普通环烯烃的通性
环烯烃具有烯烃的通性。
CH3 CH3
CH3
Br Br2/CCl4
Br
O3
H2O/Zn
O
CH3-C-CH2CH2CH2CHO
500℃ 1mol Cl2
CH3 Cl
Cl
CH3
KMnO4 CH3 CHCH2COOH
CH2CH2COOH
4-甲基环己烯
3-甲基- 1,6-己二酸
O3
有机化学 第三章 不饱和烃

同分异构现象
1.碳链异构:和烷烃一样,
2.官能团位置异构:由于双键或三键位置不同所产生的异构,如:
3. 立体异构:由于双键不能绕σ键键轴旋转,导致相连基团在空间的不同排列方式 产生的异构现象。
顺反异构—— 相同基团在双键同侧为顺式,不同侧为反式
CH3
CH3
CC
H
H
顺式(cis)
本章学习内容
1.烯烃、炔烃等不饱和烃的命名(掌握) 2.烯烃、炔烃及共轭二烯烃的结构特征(理解) 3.烯烃、炔烃、共轭二烯烃的物理、化学性质(重点难点掌握)
3.1 分类
烯烃(alkene):C=C 不饱和烃
单烯烃:含一个双键
多烯烃 :含两个及以上个双键, 含两个双键叫二烯烃
炔烃(alkyne):
H3C CH3CH2
CH2CH2CH3 CH2CH3
Br Cl
Cl
H
顺-3-甲基-4-乙基-3-庚烯 (E)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯
反-1,2-二氯-1-溴乙烯 (Z) -1,2-二氯-1-溴乙烯
课堂练习:命名下列化合物
CH3CH2 H
Cl CH3
H3C CH3CH2
CH3 CHCH3 CH2CH2CH3
氯加在含氢多的碳原子上,合成卤代醇的方法。
+ H2C CH2 H O Cl
H2C Cl
CH2 OH
+ H3C CH CH2
H O Cl
H3C
CH OH
CH2 Cl
4. 与卤化氢加成(亲电加成)——碳正离子中间体机理 反应历程:H+首先与双键中的p电子对结合使另一碳原子形成 碳正离子,碳正离子再与X- 结合成卤代烷。
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第三章烃的命名
3.1 烷烃的命名
3.1.1 普通命名法(中英文)
含1~10个碳的烷烃,称为“某烷”,“某”为词首,采用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,从11个碳开始起用中文数字,词尾为“烷”。
下表列出了直链烷烃的中英文名称对照。
表直链烷烃的名称
简单的烷烃异构体,可以用正(normal,n-),异(iso,i-),新(neo)的词头表示。
甲烷、乙烷和丙烷没有异构体,从丁烷开始就有异构体。
以下列出了丁烷到庚烷的部分异构烷烃的中英文普通名。
显然这种命名方法无法适用六碳以上烷烃的复杂的异构体的命名,如己烷还可以写出以下两个个异构体,而七碳以上烷烃的异构体更多。
因此,我们是不可能采用这种加各种词头的方法进行命名,需要一个系统的命名方法。
不过,简单的烷烃以及相应的烷基名称在系统命名中是常用的。
以下就列出了常见烷基的中英文名称。
作为烷基是指烷烃从形式上脱去一个氢的部分。
表一些常见烷基的名称
3.1.2 系统命名法(中英文)
1892年在瑞士日内瓦召开的国际纯粹与应用化学联合会(International Union of Pure and Applied Chemistry,简称IUPAC)上制定了一套系统命名法(systematic nomenclature),也称为IUPAC命名法(IUPAC nomenclature)。
以后不断有些修订。
系统命名中,一个化合物的名称由三个部分组成,首先是确定母体名称,然后是给母体碳链编号,从而确定取代基的名称与位次,最后再给立体异构体的构型给出标识。
例如,下列结构的烷烃与名称对应如下:
IUPAC规定了烷烃的命名原则如下:
(1)直链烷烃命名时不需加正字,根据碳原子数叫“某烷”。
(2)支链烷烃作为直链烷烃的衍生物来命名。
选择最长的碳链为主链,看作母体,称为某烷。
英文中烷烃(Alkane)的名称是以“ane”为词尾,主链外的支链作为取代基(原子或基团)。
烷基(alkyl group)则将“ane”改为“yl”。
如果出现等长的碳链,则选择取代基多、取代基编号最小的为主链。
(3)从最接近支链(取代基)的一端开始,用阿拉伯数字对主碳链进行编号,使取代基编号最小。
(4)名称排列顺序:将支链名称放在母体烷烃前面,再把支链的位号放在最前面,中间加一短横线“-”,称为某位某基某烷。
例如:
(5)如果含有几个相同的支链,则在支链前加上二、三、四等中文数字表明支链的数目,而表明支链位置的几个阿拉伯数字之间应加逗号。
如有几个不同的支链取代基,其顺序在中文命名中按照“顺序规则”,顺序较优先的取代基放在后面。
英文命名则按照取代基的首字母排列顺序列出(表示数字的词头di,tri,tetra,penta,hexa等以及n-,sec-,tert- 不参加字母顺序排列,而iso与neo参加排列。
*顺序规则:①将单原子取代基按原子序数大小排列,原子序数大者顺序大,为优先基团;同位素中质量高的优先。
I>Br>Cl>S>P>F>O>N>C>D>H
②如果相连的两个基团的第一个原子相同,则应逐次比较与它相连的其它原子,直到有差别可以区分顺序大小。
③对于含有双键或三键的基团,当作两个或叁个单键看待,即连有两个或叁个相同的原子。
对于双键基团,顺式(Z)>反式(E)。
(6)如果两个不同取代基所取代的位置按两种编号法位号相同时,给先引出基团以小编号,即在中文名称中,给较不优先的基团以小编号,在英文名称中给字母顺序排前的基团以小编号。
例如4-丙基-9-异丙基十一烷和3-甲基-4-乙基己烷的英文名分别为4-isopropyl-9- propylundecane 和 3-ethyl-4-mathylhexane。
(7)如果支链上还有取代基,则从与主链相连的碳原子开始依次编号,支链上的取代基位置就由这个编号所得的位号表示。
把这个取代基的位号写在支链位号的后面和支链名称的前面。
3.2 烯烃和炔烃的命名
由于烯烃和炔烃较少使用普通命名,因此,本节主要介绍它们的系统命名。
其命名步骤与烷烃类似,分为选主链、编号标示取代基及其位次,最好命名构型。
(1)选取主链:先选取含有双键或叁键的最长碳链为主链,称为“某烯”或“某炔”。
英文中将ane改为“ene”或“yne”。
(2)给主链编号:从靠近双键或叁键的一端起进行编号,以确定取代基和双键的位置。
双键的位置用双键两个碳原子中编号较小的一个标明,放在烯烃名称的前面。
(3)烯烃存在顺反异构体,一般用“Z”和“E”来表示其异构体的构型,“Z”表示双键碳上的优先基团在双键的同侧,而“E”表示双键碳上的优先基团在双键的异侧。
当双键的两个碳原子上连接了相同的基团时,也可以用“顺(cis-)”表示这两个相同的基团在双键的同侧,反之就用用“反(trans-)”表示。
例如:
更多实例(链接第一部分第二章2.4节)
(4)多烯多炔的命名:当分子中同时含有多个双键和叁键时,则应选择含有双、叁键最多又尽可能最长的链作为母体主链,命名为“某几烯几炔”,英文词尾为“enyne”。
双键和叁键的数目使用“di”、“tri”等表示,并给双键和叁键的原子以尽可能小的编号。
如果从两个方向给主链编号所得的双键和叁键编号相同,则给双键以最小编号。
如上式右边的例子。
3.3 环烃的命名
3.3.1单环化合物
1.单环无支链时,如果是饱和碳环,按照碳原子数目称为“环某烷”,英文在烷烃名的前面加词头“cyclo”。
如果是环上有双键或叁键,则命名为“环某烯”,英文则是在烯烃或炔烃名的前面加为“cyclo”。
2.当环上有支链(取代基)时,在支链不太大且比较简单时,一般以环作为母体化合物;如果支链比较长或复杂时,则将环作为取代基;如果同时含有大环和小环,以大环作为母体,小环作为取代基。
3.环烃存在顺(cis-)反(trans-)异构体或者R、S异构体。
(加链接到第一部分2.4节)
3.3.2 桥环烃(Bridged hydrocarbon)
①先确定二环(bicyclo)、三环(tricyclo)等;然后将桥头碳之间的碳原子数由多到少顺序列在方括弧内,数字之间在右下角用圆点隔开;最后写上包括桥头碳在内的桥环烃碳原子总数的烷烃的名称。
没有通过桥头的碳链,用数字表明它的位置并用逗号隔开。
②如桥环上有取代基,则列在整个名称的前面,桥环烃的编号是从第一个桥头碳开始,从最长的桥编到第二个桥头碳,再沿次长的桥回到第一个桥头碳,再按桥渐短的次序将其余的桥标号。
如标号可以选择,则使取代基的位号尽可能最小。
3.3.3 螺环烃(spiro hydrocarbon)
①螺环的编号是从螺原子上的小环开始顺序编号,由第一个编到第二个环;
②命名时先写词头螺(spiro),再在方括号内按编号顺序写出除螺原子外的环碳原子数目,数字之间用圆点隔开,最后写出包括螺原子在内的碳原子数的烃的名称;
③如有取代基,编号时应使取代基位号最小,取代基位号及名称列在最前面。