第三章 炔烃和二烯烃改后
第三章-烯烃、炔烃、二烯烃
以反式加成产物为主
Br
Br
CH2 CH2 + Br2 NaCl水溶液 CH2 CH2 + CH2 CH2
Br
Cl
亲电试剂：试剂带有正电荷，或者电子云密度较低，在
反应中进攻反应物上带部分负电荷的位置，这种试剂叫
做亲电试剂，例如X+（卤素）、R+、H +等。详见课本 P54-56。
亲电加成反应:由亲电试剂进攻而引起的加成反应。
1埃 = 0.1纳米（nm） = 10-10米（m）
1
键的特点： 1.成键原子不能绕两核连线自由旋转。
2.键比键易断裂。
3.电子云易极化。
PS:极化（polarization），指事物在一定条件下发生两极 分化，使其性质相对于原来状态有所偏离的现象
烯烃的同分异构
构造异构：碳链异构；官能团位置异构 构型异构：顺反异构 (几何异构or立体异构)
链终止 CH3CH· CH2Br +Br· CH3CHBrCH2Br
注：过氧化物只对HBr有影响，不影响HCl和HI。
诱导效应：受分子中电负性不同的原子或基团的影响，整个分 子中成键的电子云向着一个方向偏移，分子发生极化的效应。
δ+ δ- δ+ δH3C CH CH2 + HBr
CH3CHCH2 Br
电负性差别：O:3.5 Cl：3.1 O> Cl
由于次氯酸不稳定，反应中常用氯气和水代替次氯酸
Cl2 + H2O HOCl + HCl
H2C CH2 + Cl2 + H2O
CH2 CH2 OH Cl
(2) 臭氧化反应
O
CH3CH CH2 O3 CH3HC O
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。
炔烃与二烯烃
CH3CH2CCH2CH2CH3 O
CH3CH2C CCH2CH2CH3 H2O H / HgSO4
+
CH3CH2CCH2CH2CH2CH3 O CH3CH2CH2CCH2CH2CH3 O
几乎等量的混合物
2. 炔烃的还原
催化氢化
RC
CH + H2
Pt
RCH2CH3
R C H C H R
顺 式 加 成
酮式 Keto form
末端炔总是生成甲基酮。
Hg++催化下，叁键比双键易水合。
H2O, HgSO4 H2C CH C CH H2SO4
O H2C CH C CH3
炔烃的水合机理
H2O Hg++ OH2 C Hg OH CH
++
R
C
CH
R
R
C
CH Hg
+
－H+ R C CH Hg OH R C CH2 H+
对称二取代炔
酮
CH3CH2C
CH
H2O H2SO4 / HgSO4
CH3CH2CCH3 O
CCH3 O
C
CH
H2O H2SO4 / HgSO4
CH3CHCH2 C CH3
CH H2O CH3CHCH2CCH3 + H / HgSO4
CH3
O
CH3CH2C
CCH2CH3
H2O H / HgSO4
+
例：完成下列合成
HO HO CO2CH3 H
•反合成分析：
HO HO CO2CH3 H CO2CH3 H
CO2CH3 +
有机化学-炔烃和二烯烃
H2O
50-60%
CH3(CH2)7C CH
Br
54% 25
用较弱的碱在较低温度下反应，得乙烯式卤代烃。
KOH, 90℃ CH 3CH 2CH CHCH 2CH 3
丙醇 Cl Cl
CH 3CH 2CH CHCH 2CH 3
CH3CH2C CCH2CH3
Cl 通过醇合成炔： 90%
RCH 2CH 2OH
4. 氧化反应
1). 臭氧化反应
RC CR' 1.O3 2. H2O
CH3CH2CH2CH2C
RCOOH + R'COOH
CH 1.O3
2. H2O
CH 3CH 2CH2CH 2COOH
应用：推测结构
+ HCOOH
2). 高锰酸钾氧化
1. KMnO4, OH-
RC CR'
RCOOH + R'COOH
RC CNa + NH3
RC CLi + n-C4H10 RC CMgX + RH
RC CNa RC CLi RC CMgX 亲核试剂
在合成上有用途，可将炔基引入产物中。
9
②.乙炔或 RC C H 可和硝酸银的氨溶液、氯化亚铜的氨 溶液反应
HC CH + 2Ag(NH3)2NO 3
AgC CAg + 2NH 4NO 3 + 2NH3 乙炔银（白色）
乙炔中的碳为SP杂化，轨道中S成分较大，核对电子的束缚
8
能力强，电子云靠近碳原子，使乙炔分子中的C－H键 δ- δ+
极性增加： HC C H 氢具有酸性。
2). 炔化物的生成 ①.乙炔或 RC C H 可和NaNH2、RLi、RMgX反应
有机化学教学课件炔烃和二烯烃详解演示文稿
CH3(CH2)5CH2CHO
C2H5
C2H5
C =C
H
H
=
C2H5CH2 C C2H5 O
一烷基炔的硼氢化 – 氧化产物为醛；而二烷
基炔的硼氢化 – 氧化产物为酮。
第16页，共61页。
2、水化反应
在炔烃加水的反应中，生成先一个很不稳定的醇烯，烯醇很快转
变为稳定的羰基化合物（酮式结构）。
C=C
HO 烯醇式(不稳定)
有机化学教学课件炔烃 和二烯烃详解演示文稿
第1页，共61页。
优选有机化学教学课件 炔烃和二烯烃
第2页，共61页。
二烯烃
一、二烯烃的分类及命名
二、二烯烃的结构
共轭效应 共轭二烯烃的反应
第3页，共61页。
炔烃的化学性质
1、亲电加成 2、水化 3、氧化 4、炔化物的生成
5、还原
6、亲核加成 7、聚 合 反 应
炔烃的化学性质和烯烃相似,也有加成、氧化和聚合等反应。这 些反应都发生在叁键上，所以叁键是炔烃的官能团。
C H 炔氢具有酸性
C-H 键中，C 使用的杂化轨道S 轨道成分越多，H的酸性越强。
碳氢化合物中H的酸性顺序： C H> C H> C H
sp
sp2
sp3
炔烃易于ROH、RCOOH、HCN等含有活泼氢的化合物进
第5页，共61页。
炔烃
一、炔烃的结构
最简单的炔烃是乙炔，我们以乙炔来讨论三键的结构。
现代物理方法证明，乙炔分子是一个线型分子，分子中四个 原子排在一条直线上 。
0.106nm 0.12nm
H C≡ C H
180°
杂化轨道理论认为三键碳原子既满足8电子结构 和碳的四价，又形成直线型分子，故三键碳原子 成键时采用了SP杂化方式 。
第3章 烯烃 炔烃 二烯烃
pm 109 H 134 pm C C H 121°
H 117. 5° H
2． 炔烃的结构
炔烃分子中C≡C叁键碳原子是 sp杂化。 sp 杂化轨道中 s 成分比 sp2 杂化和 sp3 杂 化的高，键长 C=C（134pm）比 C—C （154pm）短。以乙炔为例：
H
C
120 pm
108 pm C H
H3C H
C=C
CH2CH3 CH3
顺 -3-甲 基 -2-戊 烯
反 -3-甲 基 -2-戊 烯
CH3 C=C CH3CH2
CH3 CH(CH3)2
CH2Cl C=C CH3
CH3 CH2CH3
顺 -2,3,4-三甲基 -3-己烯
反 -2,3-二甲基 -1-氯 -2-戊烯
CH3 C=C CH3CH2 Br
CH3
a≠b 且 c≠d
2、顺/反(cis/trans)命名法:
(1) a=c或b=d时的顺/反异构标记 相同的原子或原子团在双键的同侧为顺 式，异侧为反式。
a b C C
c d
a=c或b=c 或 a=d或
CH3 H C C
H CH3
H CH3 C C
H CH3
H3C H
C=C
CH3 CH2CH3
180°
C=C（134pm），C—C（154pm）
比较σ键和π键的异同点：
σ键的特点 (1)形成： (3)重叠程度： 键能： 沿键轴 大 大 轴对称 (5)旋转性： (6)存在形式： 可以独立 (2)重叠方式： “头碰头” π键的特点 垂直于键轴 “肩并肩” 小 小 呈块柱状 平面对称小 不能 不能
（二）诱导效应(inductive effect)
炔烃和二烯烃教学
合成纤维
炔烃和二烯烃可用于合成纤维， 如聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维 等，具有优良的力学性能和化学 稳定性。
合成塑料
炔烃和二烯烃可以与其他单体共 聚，合成各种塑料，如聚氯乙烯、 聚乙烯等，具有良好的加工性能 和广泛的应用领域。
药物合成
01
02
03
激素类药物
炔烃和二烯烃是合成激素 类药物的重要中间体，如 雌二醇、睾酮等，具有调 节人体生理功能的作用。
炔烃和二烯烃的氧化反应 实验
二烯烃的聚合反应实验
炔烃的加成反应实验
实验一
实验二
实验三
感谢您的观看
THANKS
03
炔烃和二烯烃的反应
总结词
炔烃和二烯烃在一定条件下可以与氢气、卤素、水等发生加 成反应，生成新的有机化合物。
详细描述
炔烃和二烯烃的加成反应通常在酸 催化或金属催化剂的作用下进行。 加成反应后，不饱和键的数量减少， 形成更稳定的有机化合物。例如， 乙炔和氢气在催化剂的作用下反应， 生成乙烯。
总结词
详细描述
炔烃和二烯烃的氧化反应通常在催化剂的作用下进行，通过氧化剂（如氧气、过氧化物等）将不饱和键氧化成羧 基或羰基。氧化反应是有机合成中常用的方法之一，可以用于制备多种有机化合物。例如，乙炔在催化剂的作用 下与氧气反应，可以生成乙酸。
04
炔烃和二烯烃的应用
合成材料
合成橡胶
炔烃和二烯烃是合成橡胶的重要 原料，如丁苯橡胶、丁腈橡胶等， 具有优良的弹性和耐油性。
实验教学法
02
03互动讨ຫໍສະໝຸດ 法组织学生进行炔烃和二烯烃的化 学实验，让他们通过实验操作加 深对知识的理解。
鼓励学生进行小组讨论，分享学 习心得，通过互动交流提高学习 效果。
有机化学简明教程 第三章 2 炔烃和二烯烃
应命名为 3-戊烯-1-炔，而不命名为 2-戊烯-4-炔。
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2013-7-5
3.7 炔烃的结构
(1) 乙炔的结构
•乙炔分子是一个线形分子,四个原子都排布在同一 条直线上. •乙炔的两个碳原子共用了三对电子.
•烷烃碳: sp3杂化 •烯烃碳: sp2杂化 •炔烃碳: sp杂化
AgC CAg AgC CAg +HCl
2Ag + 2C+364KJ HC CH +2AgCl
应用: 鉴定 C CH基团，即HC CH、R C CH。 C CH和R C C R／。 鉴别
提纯末端炔烃（ C
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CH）。
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2013-7-5
3-9 炔烃的化学性质
三、氧化反应 炔烃和氧化剂反应，往往可以使碳碳叁键断裂，最 后得到完全氧化的产物 ——羧酸或二氧化碳。
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2013-7-5
3-11 二烯烃的结构
单双键交替的共轭体系叫做 π,π共轭体系，这 个体系所表现的共轭效应叫做π,π共轭效应。 π,π共轭效应的结果： （1）1，3－丁二烯的键长趋于平均化。 （2）单键具有了部分双键的性质。
H2C C H
S－顺式
上一内容 下一内容
C
CH2 H2C H
RC
RC
CH + H2O
CR + H2O
/
HgSO4
H2SO4
H2SO4
R
C O
CH3
CH2 R/
HgSO4
R C
一个分子或离子在反应过程中发生了基因的转 移和电子云密度重新分布而最后生成较稳定的 分子的反应，称为分子重排反应（或称重排反 应）。
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第三章 炔烃和二烯烃（习题）
一、给出下列化合物的名称
1．
H C CH 3H C CH 3C C H
H 2. CH
CH CH 2CH 2C
3. CH CH 2CH 3C 2H 5
CH 3C C C 4.
(CH 3)2CH C(CH 3)3C C
5.
CH CH CH CH 2CH C
6. CH CH CH CH 3C C C
7. (CH 3)2CH H C C 2H 5
C H C C 8.
CH 2CH 2CH=CH 2
CH 3CH 2CH 3
CH C C
9. H H C C 2H 5
C CH 3C C H H 10. CH H C CH CH
3
C CH CH 3C
二、写出下列化合物的结构
1． 丙烯基乙炔 2． 环戊基乙炔
3．(E)－2－庚烯－4－炔 4．3－乙基－4－己烯－1－炔 5．(Z)-3-甲基-4-乙基-1,3-己二烯-1-炔 6．1－己烯－5－炔
7．(Z ,E)－6－甲基－2,5－辛二烯 8．3－甲基－5－戊烯－1－炔 9．甲基异丙基乙炔
10．3－戊烯－1－炔 三、完成下列反应式 1．CH 2CH 2CH CH
C
2．
稀H 2SO 4
CH 3CH 2CH
C
HgSO 4
3．＋
CH CH CH CH 3O
CH=CH 2C
C CH O
O
4．
Na CH 2CH NH
3
O s O 4H 2O 2
CH 3C
C 液
5．
CH CH 34
CH 3
C
C CH
6．
CH 3CH
3
C
C
7．2CH
C
8．
2CH 2
9．
H 2O
CH 稀H 2SO 4
＋CH CH 3CH C
HgSO 4
10．
CH
CH 3CH 2C
11．CH 2Cl
CH 2CH ＋C C
Ag(NH 3)
12．
CH
CH 3CH 2C
13．Na
I
NH 3
CH 3CH
CH 3C
液H 2Pt /Pb
14．H 2O
COOH
KMnO 4C 2H 5CH 3CH ＋B 2H C 15．
CH 2CH 2CH HBr CH
＋
C
(1mol)
16．
CH 2C HBr
3＋CH=CH 2 17．CH C 6H 5
＋CH CH=CH 2
18．
CH 3CH C
C
19．
C 2CH 3CH 2CH 3
C
20．
四、用化学方法鉴别下列化合物 1 (A)己烷(B) 1-己炔 (C) 2-己炔 2 (A) 1-戊炔 (B)1-戊烯(C) 正戊烷 3(A) 1-戊炔(B) 2-戊炔(C) 1,3-戊二烯 4(A)甲苯(B) 苯乙烯 (C) 苯乙炔
5(A) 环己烯(B) 1,1-二甲基环丙烷 (C) 1,3-环己二烯 6(A)2-丁烯(B)1-丁炔(C)乙基环丙烷 7(A)1-庚炔(B) 2-庚炔(C) 1,3-庚二烯
8(A)环己基乙炔(B)环己基乙烯 (C) 2-环己基丙烷 9(A)2-辛炔(B)环丙烷(C)1,3-环戊二烯 10(A) 丙烯 (B) 环丙烷 (C) 丙炔 五、合成题
1．以乙烯及其它有机试剂为原料合成：CH 3CH O
CH 3
CH
2．用甲烷做唯一碳来源合成：CH 3
CH 2CH O C
3．以乙炔、丙烯为原料合成：Br
Br
CHO
4．以1,3－丁二烯，丙烯，乙炔等为原料合成：
CH2CH2CH2OH 5．由乙炔和丙烯为原料合成正戊醛（CH3(CH2)3CHO）
6．以不多于四个碳原子的烃为原料合成：
CH3
C
O
CH2
六、推测结构
1．C4H9Br(A)与KOH的醇溶液共热生成烯烃C4H8 (B),它与溴反应得到C4H8Br (C)，用KNH2使(C)转变为气体C4H6(D)，将(D)通过Cu2Cl2氨溶液时生成沉淀。
给出化合物(A)～(D)结构。
2．一个分子式为C8H12的碳氢化合物，能使KMnO4水溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，与亚铜氨溶液反应生成红棕色沉淀，与硫酸汞的稀硫酸溶液反应得出一个羰基化合物，臭氧化反应后，用水处理得环己甲酸。
请写出该化合物得结构，并用反应式表示各步反应。
3．分子式为C7H10的某开链烃(A)，可发生下列反应：(A)经催化加氢可生成3－乙基戊烷；(A)与AgNO3/NH3溶液溶液反应可产生白色沉淀；(A)在Pd/BaSO4作用下吸收1mol H2生成化合物(B)；(B)可以与顺丁烯二酸酐反应生成化合物(C)。
试推测(A)、(B)和(C)的构造式。
4．某化合物(A)的分子式为C5H8，在液NH3中与NaNH2作用后再与1－溴丙烷作用，生成分子式为C8H14的化合物(B)，用KMnO4氧化(B)得分子式为C4H8O2的两种不同酸(C)和(D)，(A)在HgSO4存在下与稀H2SO4作用可得到酮(E)C5H10O，试写出(A)～(E)的构造式。
5．化合物(A)与(B)，相对分子质量均为54，含碳88.8％，含氢11.1%，都能使溴的四氯化碳溶液褪色，(A)与Ag(NH3)2+溶液产生沉淀，(A) 经KMnO4热溶液氧化得CO2和CH3CH2COOH；(B)不与银氨溶液反应，用热KMnO4溶液氧化得CO2和HOOCCOOH 。
写出(A)与(B)的构造式及有关反应式。
6．化合物(A) 分子式为C10H14，在Pd催化下加氢可吸收3mol H2得到1-甲基-4-异丙基环己烷。
(A) 经臭氧化、还原性水解得到等物质的量的羰基化合物：HCHO、CH3COCH2CHO、CH3COCOCH2CHO，试推测化合物(A) 的结构。
7．某烃C3H6(A)在低温时与氯作用生成C3H6Cl2(B)，在高温时则生成C3H5Cl (C)，使(C)与碘化乙基镁作用得C5H10(D)；后者与NBS作用生成C3H9Br(E)；(E)与KOH的乙醇溶液共热主要生成C5H8(F)，(F)与顺丁烯二酸酐发生双烯合成反应生成(G)。
试推测出由(A)～(G)的结构式。