不饱和烃(烯烃)
第三章不饱和烃
到含氢较多的双键C原子上，而带负电荷的部分加到含
氢较少或不含氢的双键碳原子上，这一规则简称为马氏
规则。★★★★★
利用马氏规则，可以预测反应的主产物。
⑷ 过氧化物效应——在利用马氏规则时要注意，当反
应条件改变时，例如在ROOR存在下，烯烃和HBr加成 的取向正好和马尔科夫尼科夫规律相反，叫做烯烃与 HBr加成的过氧化物效应。 ★★★★★
⑵ SP2杂化轨道的形状：和SP3杂化轨道 相似，也是不对称的葫芦形，一头大一 头小，只是大的一头比SP3 杂化轨道更 大，小的一头比 SP3杂化轨道更小。
⑶ SP2杂化轨道的空间取向：三个SP2杂 化轨道的对称轴分布在同一平面上，并以 C原子为中心分别指向正三角形的三个顶 。 点，夹角互成120 ；未参加杂化的 2P轨道， 仍然保持原来的形状，其对称轴垂直于三 个SP2 轨道对称轴所在的平面。
只有HBr有过氧化物效应
4、加硫酸 ⑴ 与浓硫酸反应，生成烷基硫酸(或叫酸性硫酸酯) CH2=CH2 + HO-SO2-OH ⑵ 符合马尔科夫尼科夫规则 CH3-CH2-OSO3H
2-甲基丙烯
叔丁基硫酸
⑶ 烷基硫酸的水解(烯烃的间接水合)--制醇 CH3-CH2-OSO3H + H2O
H2SO4
3、顺反异构
条件:—任何一个双键碳原子上所连接的两个原子或原 子团都要不同。 注意: 只要任何一个双键碳原子所连接的两个取代基 是相同的,就没有顺反异构。
二、烯烃的命名 (一)系统命名法原则与烷烃相似 1、选主链：选择含有双键在内的最长碳链为主链， 支链作为取代基，按主链碳原子数称为某烯或某碳烯。 碳原子数在十以下的，用天干表示，在十个以上的用中 文数字表示十一、十二……表示，称为某碳烯。
有机化学不饱和烃
有机化学不饱和烃有机化学是研究碳及其化合物的科学，而不饱和烃则是有机化合物中的一类重要物质。
不饱和烃由碳和氢组成，其中碳原子之间存在不饱和键（双键或三键），这些不饱和键赋予了不饱和烃独特的性质和反应。
不饱和烃可以分为两类：烯烃和炔烃。
烯烃是由碳原子之间的一个双键连接而成的，而炔烃则是由碳原子之间的一个三键连接而成的。
这两类不饱和烃在化学性质和应用方面有一些不同。
我们来讨论烯烃。
烯烃是一类具有双键结构的不饱和烃，常见的烯烃有乙烯、丙烯和苯乙烯等。
烯烃具有较高的反应活性，容易与其他物质进行加成反应、氧化反应和聚合反应等。
乙烯是一种重要的工业原料，广泛用于合成聚乙烯等塑料。
丙烯是一种重要的化工原料，可以用于制备丙烯酸、丙烯酸酯等化合物。
苯乙烯是一种重要的有机合成原料，被广泛应用于合成橡胶、塑料和纤维等领域。
接下来，我们来讨论炔烃。
炔烃是一类具有三键结构的不饱和烃，常见的炔烃有乙炔和苯乙炔等。
炔烃也具有较高的反应活性，容易与其他物质进行加成反应、氧化反应和聚合反应等。
乙炔是一种重要的工业原料，广泛用于合成乙炔醇、乙炔酸和聚乙炔等化合物。
苯乙炔是一种重要的有机合成原料，被广泛应用于合成橡胶、塑料和纤维等领域。
不饱和烃在自然界中也广泛存在。
例如，植物中的天然橡胶就是由以异戊二烯为主的不饱和烃组成的。
天然橡胶具有优良的弹性和耐磨性，被广泛用于制作橡胶制品。
此外，动物脂肪中也含有一定量的不饱和脂肪酸，这些不饱和脂肪酸对人体健康有重要作用。
不饱和烃还可以通过化学合成得到。
例如，可以通过氢化反应将烯烃或炔烃转化为相应的饱和烃。
此外，不饱和烃还可以通过加成反应、氧化反应和聚合反应等合成其他有机化合物。
不饱和烃是有机化合物中的一类重要物质。
它们具有独特的性质和反应，广泛应用于工业生产和科学研究领域。
研究不饱和烃的结构和性质，对于深入理解有机化学的基本规律和开发新的有机合成方法具有重要意义。
不饱和烃命名
不饱和烃命名不饱和烃是指分子中含有C=C双键或C≡C三键的有机分子，因其分子内含有不饱和键而具有较强的化学活性，是有机化学中的重要分子类别之一。
不饱和烃包括烯烃和炔烃两大类。
烯烃是指分子中含有一个或多个C=C双键的有机分子。
烯烃按照双键数目可以分为单烯、二烯、三烯等。
对于不同种类的烯烃，其分子结构和性质也各不相同。
单烯是最简单的烯烃，最常见的单烯是乙烯（C2H4），有着较小的极性和较强的活性，因此在有机合成和化工生产中应用广泛。
二烯较少见，比较有代表性的是丁二烯（C4H6），通常用于合成丁基橡胶。
三烯非常少见，通常是一些天然化合物的组成部分。
炔烃是指分子中含有一个或多个C≡C三键的有机分子。
炔烃也有不同的种类，包括单炔、双炔、三炔等。
比较有代表性的炔烃是乙炔（C2H2），其是工业化学中非常重要的原料。
命名不饱和烃时，首先要确定分子的主链，并找出每个双键或三键的存在。
主链的选取原则是要求主链包含多数碳原子，并使取代基数目最小。
对于不饱和键，需要在主链上标记，使用体系名称，标记方法如下：对于烯烃，可以将双键所在的碳原子编号，并在前面加上ene后缀，如乙烯为ethene，但是对于分子中存在多个双键时，应使用二烯、三烯等前缀，如丁二烯为buta-1,3-diene。
对于炔烃，可以将第一个三键所在的碳原子编号，并在前面加上yne后缀，如乙炔为ethyne，但是对于分子中存在多个三键时，应使用二炔、三炔等前缀，如丙二炔为prop-1,2-diyne。
此外，对于分子中存在双键和三键的混合物，需要在前缀中同时包含ene和yne，如苯乙烯为phenylethene，但是对于存在双键和三键都有的复合烃，可以使用diene、triene、diyne、triyne等前缀表示。
总之，不饱和烃是有机化学中重要的一类分子，它分为烯烃和炔烃两大类，根据烯烃和炔烃分子中不饱和键的数目，可以分为不同种类的单烯、二烯、三烯、单炔、双炔、三炔等。
不饱和烃
而2-丁烯又存在两种顺反异构体。
CH3 H C C CH3 H H C CH3 C CH3 H
这种同分异构现象的产生是由于组成双键的 两个碳原子不能相对自由旋转，使这两个碳原子上 所连接的原子或基团在空间的排列不同，以致形成 的几何构型不同，这一现象称为顺分异构现象。
并不是所有含双键的烯烃都有顺反异构现 象，当双键的任何一个碳原子所连的原子或基 团相同时，就没有顺反异构现象了。如：
供电诱导效应（+I）： (CH3)3C- > (CH3)2CH- > CH3CH2- > CH3-
诱导效应对马氏规则的解释 丙烯加HBr
CH3 CH
+
CH2 + H+
[ CH3
CH
+
CH3 ]
Br
CH3CHCH3 Br
由于甲基是一个供电子基团，向双键供电子， 使双键上的π电子云发生偏移，含氢原子较多的双 键碳原子带部分负电荷（δ-）。H+ 首先加到带负电 荷的（即含氢较多的）双键碳原子上，然后，Br才加到另一个双键碳上，产物符合马氏规则。
R C C R
H2
催化剂
R CH CH R
H2
催化剂
R CH2
CH2 R
若选用适当的试剂如活性较弱的催化剂和适当 控制反应条件，可以使反应停留在烯烃阶段。这种 使炔烃氢化停留在烯烃阶段的反应称为部分氢化。 如在Pd-CaCO3催化剂中加入抑制剂醋酸铅和喹啉， 称林德拉（Lindlar）催化剂，可获得顺式烯烃。
第一步，反应是被极化的溴分子中带微量正电荷 的溴原子（Brδ+）首先向乙烯中的π键进攻，形成环 状溴鎓离子中间体 。
Br
+
有机化学课件(贺红举)第二章1不饱和烃
(2) 高锰酸钾氧化
烯烃与高锰酸钾溶液反应，使紫红色的高锰酸钾溶液 褪色，是检验烯烃的简便方法.
反应产物与反应条件有关：
①在稀、冷KMnO4（中性或碱性）溶液中生成邻二醇
C C
稀、冷 KMnO4
OH C C
OH
★结果是在双键位置顺式引入两个羟基。（高锰酸钾 也可用四氧化锇(OsO4)代替 ）
或碱性、中性条件下加热
例：
5 4 3 2
CCH2 CH3 CH3 CH2 CH
CH3 1CH2
3-甲基-2-乙基-1-戊烯
CH3 CH3 CHCH
1
CH2 CH3
5 4
6
2 3
CCH3
2,4-二甲基-3-己烯
1CH3
CH3 CHCH
2
3
CH(CH2)8 CH3
2-甲基-3-十三碳烯
4 ..
13
3. 顺反异构体的命名
(1) 顺反命名法： 顺式：相同的两个基团在双键同侧； 反式：相同的两个基团在双键两侧。 在烯烃名称前相应的加“顺”或“反”字即可
H3PO4/硅藻土 CH2=CH2 H2O 300 C, 7-8MPa
o
CH3CH2OH
(6) 与HO-Br或HO-Cl的加成
烯烃与卤素(Br2, Cl2)在水溶液中的加成反应。生成卤 代醇,也生成相当多的二卤化物。
δδ+
Br CH3CHCH2 OH
CH3CH=CH2 + HO
Br
•加 成 反 应 的 结 果 , 双 键 上 加 上 了 一 分 子 次 溴 酸 (HO-Br)或次氯酸(HO-Cl),所以叫和次卤酸的加成. 实际上是烯烃和卤素在水溶液中的加成。此反应 可以在含双键的化合物中同时引入 X和OH两个官 能团。
知识总结——不饱和烃
BrBrBr 24HOBrBr OH HBr Br CH 2=CHCCl 3HClCl-CH 2-CH 2CCl 3CH 2=CHCH 3CH 3CHCH 3OSO 3H CH 3CHCH 3OH24CH 2=CHCH 3CH 3CHCH 3OH 222NaBH 4OHHgOAc OH 第三节 不饱和烃一．知识储备I. 烯烃一、烯烃的命名与结构1. 烯烃的命名命名规则： 选择含碳碳双键的最长碳链作母体，支链作取代基；定位编号，原则是使双键和取代基的位次较低；先取代基后母体，写出烯烃构造式的名称；必要的话给出双键的构型。
(Z )-3-甲基-3-己烯 (Z )-4,8-二甲基-4-壬烯2. 结构碳碳双键是烯烃的官能团。
每一个双键碳均是sp 2杂化，双键由一个C-C σ键和一个π键组成，C=C 是平面型的。
二、烯烃的化学性质（一）、加成反应 1、亲电加成 （1）、卤素烯烃的卤素加成得到邻二卤代物，一般反应的活性中间体是三员环卤正离子，是反式加成。
（2）、次卤酸 烯烃的卤素水溶液加成得到称为β-卤代醇，一般是反式加成。
羟基连在多取代的双键碳上。
（3）、卤化氢烯烃的卤化氢加成得到卤代烷。
区域选择性：Markovnikov 规则 氢加到含氢较多的双键碳上。
Markovnikov 规则的现代表述：试剂的正性部分加到荷负电的双键碳上，以产生较稳定的碳正离子。
（4）、硫酸烯烃的硫酸加成得到硫酸氢酯，反应的取向遵守Markovnikov 规则。
硫酸氢酯在加热条件下水解可以得到相应的醇。
（5）、水在酸催化下烯烃的水加成得到醇，反应的取向遵守Markovnikov 规则。
（6）、羟汞化反应烯烃的羟汞化—脱汞反应得到醇，反应的取向遵守Markovnikov 规则。
+21.KM nO 4RR'C=O + CO RR'C=O + R''CO 2RR'C=CH 2RR'C=CHR''+21.KM nO 4H 322B3OH.OH 3.i22-ii HBr Br 2+ ΔH 。
烯烃是指分子中含有CC的不饱和烃(alkenes)(精)
第六章烯烃烯烃是指分子中含有C=C的不饱和烃(alkenes),简称烯烃。
含相同数目碳原子的单烯烃和单环环烷烃为构造异构体，它们都比含同数碳原子的烷烃少两个氢原子，其通式为：Cn H2n,C=C是烯烃的官能团。
§1. 烯烃的结构、异构及命名一、烯烃的结构乙烯是最简单的烯烃,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.C-C 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p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。
1.π键的特点：⑴π键重叠程度比σ键小，不如σ键稳定，比较容易破裂。
碳碳π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.⑵π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。
这是由于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。
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0.134 nm ,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p轨道不能重叠，π键便被破坏。
知识总结——不饱和烃
知识总结——不饱和烃知识总结，不饱和烃不饱和烃是指分子结构中含有双键或三键的碳氢化合物。
不饱和烃可以进一步分为烯烃和炔烃两大类。
烯烃是指分子中含有一个或多个碳碳双键的碳氢化合物。
烯烃的通式为CnH2n，其中n为双键的个数。
烯烃可以进一步分为直链烯烃和支链烯烃两种。
直链烯烃的双键是连接两个相邻的碳原子，而支链烯烃的双键是连接非相邻的碳原子。
常见的直链烯烃有乙烯（C2H4）和丙烯（C3H6），而异戊二烯（C5H8）是一个常见的支链烯烃。
炔烃是指分子中含有一个或多个碳碳三键的碳氢化合物。
炔烃的通式为CnH2n-2，其中n为三键的个数。
炔烃可以进一步分为直链炔烃和支链炔烃两种。
直链炔烃的三键是连接两个相邻的碳原子，而支链炔烃的三键是连接非相邻的碳原子。
乙炔（C2H2）是一个常见的直链炔烃，而苯（C6H6）是一个常见的支链炔烃。
不饱和烃具有一些特殊的化学性质和应用。
首先，不饱和烃在化学反应中比饱和烃更加活泼。
由于双键或三键的存在，不饱和烃容易发生加成反应、氧化反应、和聚合反应等。
其次，不饱和烃可以通过催化加氢反应转化为饱和烃。
这是一种重要的工业反应，用于生产石化产品和燃料，同时也可以用于制备一些特殊的化学品。
此外，不饱和烃还常被用于制备高分子材料，如聚烯烃和聚炔烃。
不饱和脂肪酸是一种重要的不饱和烃。
它是由长链脂肪酸通过去氢反应或通过叠氮盐还原反应得到的。
不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸相比，具有更低的熔点和较强的润滑性。
它是一种重要的工业原料，广泛用于生产润滑油、油墨和塑料等。
在生活中，不饱和烃也有许多应用。
例如，乙烯被用作合成塑料的原料，丙烯被用作合成纤维的原料。
此外，不饱和脂肪酸还被广泛用于食品加工和保健品中，因其对人体有益和具有抗氧化的作用。
总结起来，不饱和烃是一类具有特殊化学性质和广泛应用的碳氢化合物。
它有烯烃和炔烃两大类，具有活泼的化学反应性，可以通过催化加氢反应转化为饱和烃，被广泛应用于石化工业、高分子材料制备和生活中。
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三、烯烃的来源：
工业上：石油催化裂解，＜Ｃ５的低级烯烃，采用分馏制备得到
实验室制备的主要方法：即通过消除反应来制备
1醇脱水：
2卤代烃脱HX：
3邻二卤代烷脱X：
四、重要的烯烃
1、乙烯：为稍有甜味的无色气体。燃烧时火焰明亮但有烟；当空气中含乙烯3℅-33。5℅时，则形成爆炸性的混合物，遇火星发生爆炸。在医药上，乙烯与氧的混合物可作麻醉剂。工业上，乙烯可以用来制备乙醇，也可氧化制备环氧乙烷，环氧乙烷是有机合成上的一种重要物质。还可由乙烯制备苯乙烯，苯乙烯是制造塑料和合成橡胶的原料。乙烯聚合后生成的聚乙烯，具有良好的化学稳定性。
注意：诱导效应对于单键的影响与对双键的影响的区别。
例如：吸电子基团：①带正电荷的基团：②卤原子：③含氧、氮原子的基团：
④芳香或不饱和烃：
给电子基团：① 带负电荷的基团：② 饱和烃基：
2、诱导效应的特点：
诱导效应的强弱：取决于原子或基团，斥电子或吸电子能力；
诱导效应是沿键传递的，离吸电子（斥电子）基团越近，诱导效应越强，在沿单键传递中迅速下降，三个单键后可忽略不计。
◆可制备低级烷烃。
课堂小结：1、烯烃的物理性质
2、烯烃的化学性质：⑴加成反应⑵氧化反应⑶聚合反应⑷α-氢的卤代反应
思考题、讨论题、作业
作业题：课后习题7、8。
教学后记
例如：某烯烃经KMnO4氧化后得到如下产物，试推断该烯烃的结构。
解：
⑵臭氧氧化：水解得到醛或 酮。
此反应也可用于推断烯烃的结构。
例如：某烯烃经臭氧氧化，水解后得到如下产物，试推断该烯烃的结构。
⑶环氧乙烷的生成：环氧乙烷在合成中非常有用。
3、聚合：可得高分子化合物，用途十分广泛，高分子化合物是一专门的学科。
授课题目
不饱和烃（烯烃）
授课类型
新授课
首次授课时间
年月日
学时
2
教学目标
1.掌握烯烃的物理性质和变化规律；
2.掌握烯烃的加成反应、氧化反应、聚合反应和α-氢的卤代反应，能够熟练的利用化学性质解题；
重点与难点
烯烃的理化性质及应用。
教学手段与方法
讲练结合
教学过程: (包括授课思路、过程设计、讲解要点及各部分具体内容、时间分配等)
碳正离子的稳定性：
三级碳正离子二级碳正离子一级碳正离子甲基级碳正离子
（叔碳正离子仲碳正离子伯碳正离子伯碳正离子）
稳定性解释：1、烷基的斥电子作用使得碳正离子正电荷得到分散，粒子趋于稳定；
2、烷基的斥电子作用使得原来带6个电子的碳原子，趋向于8个电子。
碳正离子越稳定，就越易生成，因此上述丙烯加成反应中，CH3CHXCH3多。
⑷与H2O加成：产物为醇符合马式规则。
⑸与H2SO4加成
符合马式规则。此反映可用于除去某些化合物中的杂质烯烃。
⑹与次卤酸加成
反应机理及解释：
⑺硼氢化：制伯醇，反马加成
课堂练习：课后习题3-5、3-7、3-8。
2、氧化反应：
⑴高锰酸钾氧化：低温下生成顺式邻二醇
酸式条件下或加热，产物为酸或酮。此反应可用于推断烯烃的结构。
4、α-氢的卤代：可用于合成较特殊的化合物
条件：①有α-氢；②高温或光
5、诱导效应：
共价键中，由于原子的电负性不同等内外因素，使得共价键中电子密度分布的情况发生改变，这种作用称为电子效应，它包括诱导效应和共轭效应。
1、诱导效应的产生：吸电子基团和斥电子基团的存在，使邻近共价键的电子云分布改变。有两种情况：⑴吸电子诱导效应，用-I表示；⑵给电子诱导效应，用+I表示。
对反应机理的研究：把乙烯和溴分别与水、氯化钠溶液、甲醇混合在一起发现有如下反应。
⑶加HX：马氏规则（当不对称烯烃与氯化氢加成时，氢主要加在含氢较多的碳原子上。）
以丙烯为例
解释：烷基是给电子基团使双键中π电称碳正离子。
根据带正电荷的碳原子的位置，可分为一级碳正离子、二级碳正离子和三级碳正离子。
复习提问：1、乙烯的结构特点，碳原子的sp2杂化理论
2、烯烃的同分异构现象、命名方法及原则。
导入新课：通过烯烃结构的共同回顾导入这节课烯烃的物理化学性质的学习。
授课内容：
一、烯烃的物理性质：同烷烃相似，C1~C4为气体，高级烯烃为固体，不易溶于水。易溶于非极性或弱极性有机溶剂中。（复习回顾烷烃的物理性质）
二、烯烃的化学性质：烯烃中的双键由一个σ键和一个π键组成，其中键易断裂，给出电子，即易受亲电试剂的进攻。
1．加成反应
⑴催化加氢：在催化剂Ni、Pt、Pd等催化剂作用下，烯烃可以与氢进行加成反应。
⑵加卤素：主要是与氯和溴的反应。氟反应太剧烈，容易发生分解反应，碘与烯烃不进行离子型加成反应。
反应一般用CCl4作为溶剂，出现的现象为溴的颜色腿去。此反应反应速度快，现象非常明显，因此常用于双键的鉴别。