烯烃的异构
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烯烃的同分异构体和命名
O -O S OH
+ RCH- CH3
O
R
CH CH 3 H2O OS O3H
OH R CH CH3
２）规则: 符合马式规则的顺式加成
CH2 H2SO4
OH
H2O
CH 3
H2SO4
H2O CH 3
OH CH 3
３）应用：合成醇
二、卤代反应
烯烃和卤素加成生成两个双键碳原子上均含有一个卤素的邻二卤代烃
历程：自由基历程
R- OO-R
hv
2R. + O2
R. + HB r
RH + Br. .
Br. + CH 3CH=CH 2
CH 3CHCH 2Br
HB r
２、和硫酸的加成
RCH=CH 2
CH
3CHB
rCH
. 2
H2SO4 H2O
OH R CH CH3
CH 3CH 2CH2Br + Br.
RCH=CH 2 H+
Mn OO
H2O
HO
OH
２、立体化学：顺式
OH
OH
KMnO 4
或
OH -,H2O
OH
OH
？
二、四氧化锇氧化
烯烃在四氧化锇氧化，再水解得到顺式的邻二醇。
O
O
Os
HO
OH
OsO4 O
O H2O
三、高锰酸钾酸性氧化
烯烃在酸性的高锰酸钾条件下氧化产物为羧酸或酮
R
R CH C
R
KMnO 4 H3O+
R OC
Br
* 25%
Br Br * 25%
3、烯烃- H的氧化反应
第6章烯烃
CH3
作为烯烃，2比1稳定， C=C + ROH + X活化能低，生成的速度 快。相应的消去产物量 多。
C
H X
H
CH3
2
P 115的能线图6.1
C=C
+ ROH + X-
4.单分子消除反应 E1
CH3 step 1 CH3 C Cl CH3
反应速率=k[RX]
slow CH3 CH3 C+ + ClCH3 H CH3 C
CH H3C H 位置异构 3 碳干异构 （3）异丁烯 C C C C 定 ΔH 位置异构 r＝2711kJ/mol H H H CH3
(4) 顺-2-丁烯 （5）反-2-丁烯 顺反异构
CHΔHr＝2718kJ/mol 3C CH2 CH 3CH CHCH3 CH3 （2）2-丁烯
稳
CH3 H3C C C H
1. 常温状态：C2～C4 气体，C5 ～C18 液体，C19以上为固体。 2. 沸点：随分子量的增大而逐渐升高。 3. 密度：（1）随分子量的增大而增大，但均小于1。 （2）同碳数直链烃的相对密度：炔烃>烯烃>烷烃。 4.溶解度：难溶于水,易溶于非极性、弱极性有机溶剂。
重点：与烷烃分子比较烯烃分子的偶极矩较大！P117 顺反异构体，因几何形状（结构）不同，物理性质不同。
CH2 + H Br
Br
CH3 CH CH2 H
CH3 Br CH2 H CH Br major CH3 product CH3 major CH3 product2 H C CH
+
+
CH3 CH CH2 Br
CH3 H CH2 Br CH H minor product CH3 minor CH3 CH3 C CH2 X product
烯烃的同分异构及命名
第三章 烯 烃
第一节 烯烃的结构
1.π键的特点：
⑴ π键重叠程度比σ键小，不如σ键稳定，比较容易破 裂。C=Cπ键的键能等于264.4kJ/mol。[610（C=C 键能）-345.6(C-C键能)]小于C-C单键的键能 345.6kJ/mol. ⑵ π键具有较大的流动性，容易受外界电场的影响， 电子云比较容易极化，容易给出电子，发生反应。 由 于π键的电子云不象σ键电子云那样集中在两原子核连 线上，而是分散成上下两方，故原子核对π电子的束 缚力就较小。
次序规则： ①将双键碳原子所连接的原子或基团按其原子序数的大 小排列，把大的排在前面，小的排在后面，同位素则按 原子量大小次序排列。 I， Br, Cl,, S, P, O, N, C, D, H
反之，若不在同一侧的则为（E）构型，命名 时在名称前面附以（E）字。
②如果与双键碳原子连接的基团第一个原子相同而 无法确定次序时，则应看基团的第二个原子的原子 序数，依次类推。按照次序规则（Sequence rule） 先后排列。
三、氧化反应
1.用KMnO4或OsO4氧化 ① KMnO4 在碱性条件下（或用冷而稀的 KMnO4）
顺、反异构现象在烯烃中很普遍，凡是以 双键相连的两个碳原子上都带有不同的原 子或原子团时，都有顺、反异构现象。
如果以双键相连的两个碳原子，其中有一个带有两个 相同的原子或原子团，则这种分子就没有顺、反异构 体。因为它的空间排列只有一种。如：
二、烯烃的命名
（一）烯烃的系统命名法，基本上和烷烃相似 1.选择一个含双键的最长的碳链为主链。
2.C=C和C-C的区别：
⑴ C=C的键长比C-C键短。 两个碳原子之间增加了一个π键，也就增加了原子核 对电子的吸引力，使碳原子间靠得很近。C=C键长 0.134nm, 而C-C键长0.154nm。 ⑵ C=C两原子之间不能自由旋转。由于旋转时，两个 py轨道不能重叠，π键便被破坏。
第一节 烯烃的结构
1.π键的特点：
⑴ π键重叠程度比σ键小，不如σ键稳定，比较容易破 裂。C=Cπ键的键能等于264.4kJ/mol。[610（C=C 键能）-345.6(C-C键能)]小于C-C单键的键能 345.6kJ/mol. ⑵ π键具有较大的流动性，容易受外界电场的影响， 电子云比较容易极化，容易给出电子，发生反应。 由 于π键的电子云不象σ键电子云那样集中在两原子核连 线上，而是分散成上下两方，故原子核对π电子的束 缚力就较小。
次序规则： ①将双键碳原子所连接的原子或基团按其原子序数的大 小排列，把大的排在前面，小的排在后面，同位素则按 原子量大小次序排列。 I， Br, Cl,, S, P, O, N, C, D, H
反之，若不在同一侧的则为（E）构型，命名 时在名称前面附以（E）字。
②如果与双键碳原子连接的基团第一个原子相同而 无法确定次序时，则应看基团的第二个原子的原子 序数，依次类推。按照次序规则（Sequence rule） 先后排列。
三、氧化反应
1.用KMnO4或OsO4氧化 ① KMnO4 在碱性条件下（或用冷而稀的 KMnO4）
顺、反异构现象在烯烃中很普遍，凡是以 双键相连的两个碳原子上都带有不同的原 子或原子团时，都有顺、反异构现象。
如果以双键相连的两个碳原子，其中有一个带有两个 相同的原子或原子团，则这种分子就没有顺、反异构 体。因为它的空间排列只有一种。如：
二、烯烃的命名
（一）烯烃的系统命名法，基本上和烷烃相似 1.选择一个含双键的最长的碳链为主链。
2.C=C和C-C的区别：
⑴ C=C的键长比C-C键短。 两个碳原子之间增加了一个π键，也就增加了原子核 对电子的吸引力，使碳原子间靠得很近。C=C键长 0.134nm, 而C-C键长0.154nm。 ⑵ C=C两原子之间不能自由旋转。由于旋转时，两个 py轨道不能重叠，π键便被破坏。
烯烃的顺反异构-PPT课件
形成类似上述两种同分异构体的是
A．1丁烯
B．丙烯
()
C．2甲基2丁烯
D．2,3二氯2丁烯
33
[解析] A项CH2===CH—CH2—CH3其中的一个双键碳原 子上连有两个氢原子，不能形成顺反异构；B项
其中的一个双键碳原 子上都连有两个相同的原子团，不能形成顺反异构；D项
34
意． [答案] D
构成顺反异构，符合题
31
(1)烯烃的同分异构现象应考虑以下几个方面： ①碳链异构 ②位置异构 ③官能团异构 ④顺反异构． 如C4H8烯烃的同分异构体有： CH3—CH2—CH===CH2、
(2)顺反异构体间的化学性质相同，但物理性质不同．
32
[例2] 已知乙烯分子是平面结构，因此1,2二氯乙烯可以形
成
两种同分异构体．下列物质能
加成反应
②CH3CH===CH2＋Br2―→
取代反应
③nCH3CH===CH2催――化→剂
加聚反应
18
分析：甲烷与Cl2在光照条件下发生取代反应，丙烯在一定 条件下发生加聚反应生成聚丙烯，丙烯与溴水能发生加成 反应而使溴水褪色．
19
答案：
20
4．化合物
的核磁共振氢谱上可观察到3种
峰，化合物CH3CH===C(CH3)Cl的核磁共振氢谱上可 观察到多少种峰？
27
解析：乙烯与Br2，乙烯和水能发生加成反应，乙烯能被 KMnO4酸性溶液氧化；CCl4能萃取溴水中的溴而使溴水 褪色． 答案： AD
28
要点二 烯烃的顺反异构————— 1．顺式异构体：两个相同的原子或原子团排列在双键的
同一侧的称为顺式结构． 2．反式异构体：两个相同的原子或原子团分别排列在双
烯烃的顺反异构
H H
与 H C C H
CH3CH3 H H C=C CH3 CH3
与
什么是顺反异构（概念）？ 顺反异构的形成条件是什么？ 说明什么是顺式异构、反式异构并举例。 判断下列物质是否具有顺反异构 并写出其 结构简式： A、1，2-二氯乙烯 B、1，2-二氯丙烯 C、2-甲基-2-丁烯 D、2-氯-2-丁烯
烷烃 通式 结构特点 代表物 代表物的结构式 和电子式 CnH2n+2
烯烃 CnH2n 有碳碳双键，不 饱和
全部单键， 饱和
CH4
CH2﹦CH2
代表物空间构型
四面体
平面构型 氧化、加成、 加聚
主要化学性质 燃烧氧化、 取代
发挥想象——下列两组有机物是否是同 一种物质
H CH3 H C C
H CH3H CH3 H C=C H CH3
写出分子式为C4H8属于烯烃的同分异构体 分子式为C5H10的烯烃共有(要考虑顺反异构 体)
写出分子式为C4H8属于烯烃的同分异构体
碳链异构 烯烃的同分 异构现象
位置异构 顺反异构
烯烃同分异构体
烯烃同分异构体
烯烃的同分异构体主要包含以下几种类型：
1.碳链异构：这是由于碳原子的数量和排列方式不同导致的。
例如，对于碳原子数大于3的烯烃，可能存在碳链异构体。
2.位置异构：这是由于双键的位置不同导致的。
例如，对于丁烯，存在三种位置异构体：1-丁烯，2-丁烯和2-甲基丙烯。
3.官能团异构：这是由于烯烃中双键的位置和形式不同导致的。
例如，1-丁烯和2-丁烯是官能团异构体。
4.顺反异构：这是由于双键两侧的碳原子连接的基团不同导致的。
例如，顺-2-丁烯和反-2-丁烯是顺反异构体。
另外，对于某些特定的烯烃，如丙烷、乙烯、乙炔、一氯二氯三氯四氯甲烷等，它们不存在同分异构体。
烯烃(二)
2
+ HOCl
CH 3 -CH-CH OH Cl
2
反应遵守马氏规则，因卤素与水作用成次卤酸（H-OCl）,在次卤酸分子中氧原子的电负性较强，使之极化 成
HO
δ
Cl
δ
，氯成为了带正电荷的试剂。
3、加水反应 烯烃直接水合生成醇的反应需在酸催化下进行(常用
的酸为硫酸或磷酸)。
CH
2 = CH 2
+
H 2O
起反应。故烯烃的加卤素实际上是指加氯或加溴。
应当指出的是：烯烃还可与I—Cl、I—Br按马氏规则加 成。
2）烯烃也能与卤水等（混合物）起加成反应，
CH 2 =CH
2
+ HOCl (Cl 2 +H 2 O)
CH 2 OH
CH Cl
2
是制取重要有机合成原料 环氧乙烷（ O ）的中间体
氯乙醇
CH 3 CH=CH
(E )-1 - 氯 -2 - 溴 丙 烯
CH
3
CH
3
CH 2 CH 2 CH C=C
2
3
CH 3 CH 2 - > CH (CH 3 ) 2 CH- > CH
33 CH 2 CH 2 -
2、
CH 3 CH
CHCH CH
3
3
(Z)-3-甲基-4-异丙基庚烷
Br
3、
Cl C=C H
Br > Cl
Cl
Cl > H
H2 O 2
硼氢化 – 氧化反应，是用末端烯烃来制取伯醇的好方法， 其操作简单，副反应少，产率高。在有机合成上具有重要
的应用价值。
硼氢化反应是美国化学家布朗（Brown）与1957年发现的，
烯烃
氢化热 118.9 114.7
2711 2708
CH3 C H C
H CH3
燃烧热及氢化热数值越小越稳定。
CH2 CH2 ＜ CH2 CHR ＜ RCH CHR＜ R2C CHR
＜ R2C CR2
12
三. 烯烃的制备
1. 醇脱水 醇在酸（硫酸或磷酸）催化下，加热脱水生成烯烃。
CH3CH2CHCH3 OH
规则：a. 选主链：选择含双键的最长碳链作主链，称某烯。
5
b. 编号：从靠近双键的一端开始编号。 c. 确定取代基、双键的位置。 d. 写法 例： 2,4-二甲基-2-己烯 4-甲基-2-戊烯
CH3C CHCHCHCH3 2 CH3 CH3
CH3CHCH CHCH 3 CH3
CH2CH3 CH3CHC CH2 CH3
CH3(CH2)15CH2CH2Br
CH3(CH2)15CH CH2 85%
28
③.某些含活泼β-H的一级卤代烷以消去为主。
CH2CH2Br
NaOH H 2O
CH CH2
2). 叔卤代烷 倾向于发生E1消去反应。即使在弱减（例：Na2CO3水溶液） 条件下也发生E1反应。 只有在纯水或乙醇中以溶剂解反应为主，即SN1反应。
第 六 章 烯 烃
(Alkene)
第 六 章
烯 烃 (Alkene)
一. 烯烃的结构、异构和命名
二. 烯烃的相对稳定性
三. 烯烃的制备
四. 消去反应的机理
五. 烯烃的反应
2
概述： 官能团：碳碳双键 通式：CnH2n ，与单环烃相同，有一个不饱和度。 烯烃与单环环烷烃互为构造异构体。
不饱和度计算公式：
81%
C2H5ONa C2H5OH
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CH 3
4-Methyl-2-Pentene
2020/3/25
21
CH2CH3 CH3CHC CH2 3-甲基-2-乙基-1-丁烯
CH3
CH3
CH3C CHCH 2CCH3 2,5,5-三甲基-2-己烯
CH3
CH3
CH 3(CH 2)12CH CH 2 1-十五碳烯
1-Pentadecane
2020/3/25
杂化
2pz sp2
7
每个sp2杂化轨道形状
三个sp2杂化轨道空间关系
p 三个sp2杂化轨道 和p轨道空间关系
p
2020/3/25
8
三个sp2杂化轨道 和p轨道空间关系
乙烯分子
2020/3/25
9
乙烯中共价键类型 4个碳氢σ键 1个碳碳σ键 1个碳碳π键
·· CC
2020/3/25
10
C=C 和 C-C 比较 C＝C
CH3CH 2
H
2020/3/25
这个化合物如何命名呢？
24
2. Z / E命名法
Z型：同一个碳上的两个基团按次序规则，
两个碳上的较优基团在双键同侧的为Z型。
E型：同一个碳上的两个基团按次序规则，
两个碳上的较优基团在双键异侧的为E型。
2020/3/25
25
a
c
CC
Z-
b
d
（a＞b，c＞d）
a
C b
2020/3/25
17
6.2 烯烃的命名
Nomenclature of Alkenes
2020/3/25
18
一、烯烃的系统命名（IUPAC）
a. 选主链：选择含双键的最长碳链作主链，称 某烯。 b. 编号：从靠近双键的一端开始编号。
c. 确定取代基、双键的位置。
d. 写法：取代基位号及取代基名称＋双键位号 ＋母体名称
2020/3/25
19
烯烃命名的要点
主链含双键； 主官能团位次最小； 母体名称前加双键官能团的位号； ＞C10的烯称“某碳烯”
2020/3/25
20
CH3C CHCHCH 2CH3 2,4-二甲基-2-己烯 CH3 CH3
2,4-Dimethyl-2-Hexene
CH3CHCH CHCH 3 4-甲基-2-戊烯
Br
Cl
CC
Cl
H
(Z)-1,2-二氯溴乙烯
Cl C C CH3
CH3CH 2
H
命名？
2020/3/25
28
例:写出下列化合物的全部立体异构体并命名： CH 3CH CHC*HCl CH 3
H3C
H
CC
H H Cl
CH 3
H3C C
H Cl
H C
H
CH 3
(2E,4R)-4-氯-2-戊烯 (2E,4S)-4-氯-2-戊烯
第六章 烯 烃
Alkenes
2020/3/25
1
Alkenes ocuur abundantly in nature，
and many have important biological roles.
α-Pinene
β-Carotene
2020/3/25
2
烯烃与单环环烷烃互为构造异构体。CnH2n 不饱和度计算公式
22
二、顺反异构命名
1. 顺∕反标记法
CH3
CH(CH3)2
CC
H
H
中文：顺-
英文：cis-
H
CH(CH3)2
CC
CH3
H
中文：反-
英文：trans-
2020/3/25
23
H3C C C CH3
CH2CH3
H
顺-3-甲基-2-戊烯
CH2CH 3 C C CH 3
H3C
H
反-3-甲基-2-戊烯
Cl C C CH3
2020/3/25
5
一、物理方法测定的实验数据
H。 0.133nm H 。 117 C C 00..110098nnmm
H 121.7 H
平面分子构型：
H C
H
H C
H
2020/3/25
6
二、双键碳原子的sp2杂化 跃迁
2px 2py 2pz 2s
1s
2px 2py 2pz
2s
2020/3/25
C—C
键能： 键长： 键角：
612 kJ·mol-1 0.134 nm ~120º
350 kJ·mol-1 0.154 nm 109.5º
双键的形成，成键作用加强，键长缩短， 键的力常数增大。
2020/3/25
11
键键能：262 kJ·mol-1，并非是单键的两倍。 碳碳双键中，键与σ键显著不同。 乙烷单键旋转所需能量为12.1kJ·mol-1 一般情况下双键不能自由旋转！
H
HH
C CH3
C CC
H
H
CH2 CH3
(3S,4Z,6E)-3-甲基-4,6-十二碳二烯
2020/3/25
32
三、重要烯基及命名
CH2 CH
CH3CH CH CH2 CHCH 2
2020/3/25
29
H
H
CC
H3C Cl
H
CH 3
(2Z,4S)-4-氯-2-戊烯
H
H
CC
H3C H Cl
CH 3
(2Z,4R)-4-氯-2-戊烯
2020/3/25
30
CH 3
H
CC
H2C
CH 3
H Br
CH 3
(2Z,5R)-3-甲基-5-溴-2-己烯
2020/3/25
31
CH3(CH2)3CH2 C
d
C
E- （a＞b，c＞d）
c
2020/3/25
26
H3C
CH2CH3
CC
CH3CH2
CH CH3
CH3
反-2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯
(Z)-2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯
2020/3/25
27
H3C
CH3 (Z)-3-甲基-2-氯-2-戊烯
CC
CH3CH 2
Cl
顺-3-甲基-2-氯-2-戊烯
CH3CH CHCH3
H3C C C CH3
H
H
顺式
cis
H C C CH3
H3C
H
反式
trans
2020/3/25
15
顺式
cis
2020/3/25
π键断裂
反式 trans
16
产生顺反异构必须具备两个条件：
分子中有限制旋转的因素（如双键、脂环）
存在。
不能旋转的原子上必须连有两个不相同的
原子或基团。
2020/3/2512三、源自烃的异构——Cis and Trans
烯烃的异构
构
碳链异构
造
异
双键位置不同引起的异构 构
立体异构——顺、反异构
2020/3/25
13
顺反异构——相同基团在双键同侧为顺式，
不同侧为反式。
a
a
CC
b
b
a
a
CC
b
d
2020/3/25
14
例：丁烯
CH 3CH 2CH CH 2 H3C C CH2 CH 3
Ω = nC +
nN _ nH
2
+1
若分子中有卤原子，将卤素看作氢原子；
氧、硫不计。
2020/3/25
3
6.1 烯烃的结构和异构
Structure and Isomerism of Alkenes
2020/3/25
4
烯烃的结构特征
双键碳是sp2杂化 p轨道侧面重叠形成的 键 C＝C键长比C—C短 室温下，双键不能自由旋转 存在顺反异构体