有机化学 第4章 炔烃和二烯烃说课讲解

乙烯的C-H键的键长(0.108 nm)； 乙烷的C-H键的键长(0.110nm)；
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2px 2py 2pz 激发
2s
2px 2py 2pz
杂化
重新组合
2s
2py2pz sp
sp 杂化形成过程示意图
淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 炔烃的碳碳三键形成过程示意图
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§ 4.1 炔烃
4.1.1 炔烃的结构
0.106nm
键能—乙炔的碳碳叁键的键能是:837 kJ/mol；
180°
乙烯的碳碳双键键能是:611 kJ/mol；
乙烷的碳碳单键键能是:347 kJ/mol；
H
H
C-H键键长—乙炔的C-H键的键长(0.106 nm)；
0.12nm
1-丁炔 4-甲基-2-戊炔 乙炔基
CH C CH2
2-丙炔基
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3. 烯炔（同时含有三键和双键的分子）的命名：
（a）选择含有三键和双键的最长碳链为主链。 （b）主链的编号遵循链中双、三键位次最低系列原则。 （c）通常使双键具有最小的位次。
H2C CH CH2 C CH
酮式（稳定）
酮烯醇互变异构
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HC CH
乙炔
H2O
Hg2+,H2SO4
~100℃
[H C
H
CH ] O-H
O
CH3-C H
乙醛
HgSO4
CH3C CH +
丙炔
H2O
H2SO4
[CH3-C=CH] OH
O
CH3-C-CH3
O
丙酮
C CH + H2O
环己基乙炔
HgSO4 H2SO4
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2. 水化反应
HC CH H2O
乙炔
Hg2+,H2SO4
~100℃
[H C
H
CH ] O-H
O CH3-C H
乙醛
炔烃在酸性溶液中水化，水加到三键上，先生成一个很 不稳定的乙烯醇，乙烯醇很快转变为稳定的羰基化合物（酮 式结构）。
CC OH
CC O
同分异构体
烯醇式（不稳定）
Ag-C≡ C-Ag 2NH4NO3 + 2H2O 乙炔银（白色）
2Cu2Cl2+ 2NH4OH
Cu-C≡ C-Cu 2NH4Cl + 2H2O 乙炔亚铜（棕红色）
Ag(NH3)2+ R-C≡C-Ag 炔银（白 ）
R-C≡C-H
Cu(NH3)2+ R-C≡ C-Cu 炔铜（棕红 ）
* 此反应可用于鉴定炔烃的位置（末端炔烃和链中炔烃）， 可以推测炔烃的结构。
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4.1.4 炔烃的化学性质
CCH
有微弱的酸性,（pKa=25）
加成反应 氧化反应 聚合反应
可被金属取代，生成炔化物。
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1. 亲电加成
1） 与卤素加成：
C-R C-R' Br2
Br Br
R-C=C R'
R
Br Br2
C=C
Br
R'
HC C H
乙炔中的碳为SP杂化，轨道中S成分较大，核对电子的 束缚能力强，电子云靠近碳原子，使乙炔分子中的C－H键 极性增加。
电负性Csp > Hs （电负性Csp= 3.29, H= 2.2) （表4-2 ）
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2） 炔化物的生成
H-C≡C-H
2AgNO3 + 2NH4OH
Br R Br C C Br
R Br
CH2=CH2 + Br2/CCl4 溴褪色快
HC CH + Br2/CCl4 溴褪色慢
CH2=CH-CH2-C CH Br2/CCl4
CH2-CH-CH2-C CH Br Br
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2）与卤化氢加成：
C-R C-R' HX
HX R-CH=C-R'
X
遵循马氏规则
HX R C C R'
HX
C-H C-H
HgCl2/C
HCl 120~180℃ CH2=CH-Cl 氯乙烯
炔烃的亲电加成比烯烃困难，原因有两个： 一是炔碳原子是sp杂化的，杂化轨道中s的成分大，s的成 分大，键长就越短，键的离解能就越大。二是电子云叠程 度比乙烯中的要大，比双键难于极化。
C CH3
91%
环己基乙酮
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3. 氧化反应
炔烃与高锰酸钾的反应如下：
KMnO4 RC CH
H2O, OH-
RCOOH + CO2 +H2O
反应后高锰酸钾溶液颜色褪去，该反应可用作定性鉴定。
叁键比双键难于氧化，双键和叁键同时存在时，双键首 先被氧化。
HC C(CH2)7CH=C(CH3)2 CrO3
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4.1.2 炔烃的命名 1. 衍生命名法：以乙炔为母体。
CH3C CCH3 二甲基乙炔
F3C C CH 三氟甲基乙炔
CH2 CH C CH 乙烯基乙炔
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2. 炔烃的系统命名与烯烃相似，只需将“烯”改为 “炔”即可。
例如：
CH3CH2C CH CH3 CH C CCH3 CH C CH3
HC C(CH2)7CH=O +
O=C(CH3)2
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4. 炔化物的生成 1） 炔氢的活泼性
不同化合物
pKa
HOH
15.7
HC CH
25
HCH CH2
44
HCH2CH3
50
乙炔的酸性比水还弱，只是和有机物相比，它有酸性。
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乙炔酸性的解释： δ- δ+
1-戊烯-4-炔
CH3 CH CH C CH
3-戊烯-1-炔 （不叫2-戊烯-4-炔）
(CH3)2CH
H
CC
H
CH2C CH
(E)-6-甲基-4-庚烯-1-炔
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4.1.3 炔烃的物理性质（自学为主） 乙炔的物理性质与烷烃、烯烃相似，沸点比对应
的烯烃高10-20℃，比重比对应的烯烃稍大，在水 里的溶解度也比烷和烯烃大些。（图4-5、表4-1 ）
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有机化学 Organic Chemistry 第四章 炔烃和二烯烃 (4’)
教材:李景宁主编 高等教育出版社
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炔烃
二烯烃
共同：通式都为CnH2n-2。是不饱和烃。 它们是同分异构体
不同：炔烃是分子中含有-C≡C二烯烃是含有两个-C=C-
* 干燥的炔银或炔铜受热或震动时易发生爆炸生成金属和碳。
淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 3） 炔钠的生成及应用
HC CH RC CH
液态氨
NaNH2
HC CNa NH3