有机化学第三章不饱和烃
有机化学第3章 不饱和烃
Cl
Br
CC
H
Cl
(Z)-1,2-二氯-1-溴乙烯 (反-1,2-二氯-1-溴乙烯)
Cl C
H
Cl C
Br
(E)-1,2-二氯-1-溴乙烯 (顺-1,2-二氯-1-溴乙烯)
28
6. 烯炔的命名
第三章 烯烃和炔烃 (三、烯烃和炔烃的命名)
• 编号时尽可能使重键的位次之和最低。 • 当双键和三键处于两头相同的位次时，
反式：两个取代基在环异侧 顺式：两个取代基在环同侧
15
第三章 烯烃和炔烃 (二、烯烃和炔烃的同分异构)
问题:下列化合物是否存在顺反异构?
CH3
C2H5 D
C=C
H
Cl H
H C=C
CH3
CH2－CH-CH3 CH-CH3
16
第三章 烯烃和炔烃 (三、烯烃和炔烃的命名)
三、烯烃和炔烃的命名
1. 简单的烯烃常用普通命名法
98
7
CH3
CH2CH3
10,10-二甲基-3-乙基-9-异丙基-4-十一碳烯
例3
4 CH3 3 CH2CH3
4 –甲基–3–乙基环庚烯
12
例4 CH3CC CCH2CH3 2 –甲基–3–己炔
CH3
19
4. 烯基与炔基
第三章 烯烃和炔烃 (三、烯烃和炔烃的命名)
CH2 CH
乙烯基 (vinyl)
3. 烯烃的比重都小于1，都是无色物质，溶于有机溶剂，不溶于水。
CH3 C C CH3
H
H
沸点(bp)： 3.7℃ 熔点(mp)： -138.9℃
CH3
H
CC
H
CH3
0.88℃
有机化学 第三章 不饱和烃
(2) 炔烃的结构
以乙炔为例。 仪器测得：C2H2中，四个原子共直线：
0.106nm 0.120nm
H CC H
量子化学的计算结果表明，在乙炔分子中的碳原 子是sp杂化：
激发 杂化
杂化
2个sp p轨道
二个sp杂化轨道取最大键角为180°，直线构型：
C
乙炔分子的σ骨架：
HC
CH
每个碳上还有两个剩余的p轨道，相互肩并肩形成2个π键：
第三章 不饱和烃
(一) 烯烃和炔烃的结构 (二) 烯烃和炔烃的同分异构 (三) 烯烃和炔烃的命名 (四) 烯烃的物理性质 (五) 烯烃和炔烃的化学性质 (六) 烯烃和炔烃的工业来源和制法
第三章 不饱和烃
含有碳碳重键(C=C或C≡C)的开链烃称为不饱和烃。 例如：
(一) 烯烃和炔烃的结构
(1) 烯烃的结构 (2) 炔烃的结构
CH=CH2
5-乙烯基-2-辛烯-6-炔
(3) 烯烃的顺反异构体的命名
(甲) 顺反命名法
两个双键碳上相同的原子或原子团在双键的同一侧者， 称为顺式，反之称为反式。例：
2-丁烯: H3C
CH3
C=C
H
H
( I)：m.p
。
-132 C
顺-2-丁烯
H3C
H
C=C
H
CH3
(II)：m.p -105。C
反-2-丁烯
H C
H
CH3 C
H
丙烯的结构
H C
H
C2H5 C
H
丁烯的结构
小结
π键的特性：
①π键不能自由旋转。 ②π键键能小，不如σ键牢固。
碳 碳 双 键 键 能 为 611KJ/mol, 碳 碳 单 键 键 能 为 347JK/mol,
第三章 不饱和烃 III. 双烯烃
第三章 不饱和烃 III. 双烯烃
第三章 III. 双烯烃 P44
1. 定义和分类
含有两个碳— 碳双键的烃叫双烯烃或二烯烃。 累积二烯烃： CH2=C=CH2 两个双键连在同一个碳上（不稳定） 孤立二烯烃： CH2=CH-CH2-CH=CH2 两个双键被两个或两个以上单键隔开 （性质与单烯烃类似）
p-π共轭
CH CH2
CH2 CH CH2
×
H 3C
+ CH
CH CH2
H3 C
CH
+ CH CH2
H3C
CH
+ CH CH2
第三章 III. 双烯烃 P46
3. 1,3-丁二烯的化学性质
(1) 1,4-加成
H2C CH CH CH2 + HBr
1 2 3 4
Br CH3 CH CH CH2 Br 1,4-加成 CH3 CH CH CH2
1,2-加成
H2C CH CH CH2 + Br2
1 2 3 4
Br Br CH2 CH CH CH2 Br Br 1,4-加成 CH2 CH CH CH2
1,2-加成
第三章 III. 双烯烃 P46
3. 1,3-丁二烯的化学性质
(2) 双烯合成（协同反应）
+
第三章 III. 双烯烃 P47
3. 1,3-丁二烯的化学性质
第三章 III. 双烯烃 P44
1. 定义和分类
共轭二烯烃： CH2=CH-CH=CH2 1,3-丁二烯 单双键交替（性质特殊）
H3C H H H H CH3
(2E,4E)-2,4-己二烯 或 (E,E)-2,4-己二烯
第三章 III. 双烯烃 P45
有机复习提纲第3章不饱和烃
有机复习提纲第3章不饱和烃第3章不饱和烃3.1烯烃⼀、⼄烯的结构⼆、烯烃的同分异构现象1.位置异构（构造异构）——官能团位置不同⽽产⽣的异构2.顺反异构（⽴体异构）产⽣顺反异构的条件：①刚性结构(脂环、C=C) ，具有阻碍旋转的因素②刚性结构中同⼀个碳上所连的原⼦(基团)不同3.2 烯烃和炔烃的同分异构3.3 烯烃和炔烃的命名3.3.1 烯基与炔基（1）衍⽣命名法（2）系统命名法3.3.2 烯烃的命名(1) 顺,反–标记法(2) Z,E–标记法次序规则: 相连原⼦的⼤⼩，⼤者为“优先”基团。
依照相对原⼦质量：I > Br > Cl > S > O > N > C同位素依照相对原⼦质量：D > H未共⽤电⼦：最⼩较“优先”基团在双键的同侧, 标记为Z式；较“优先”基团在双键的异侧, 标记为E式。
如果直接相连的第⼀个原⼦相同，继续逐个⽐较。
对于含重键的基团，将其视为两个或三个单键3.3.4 炔烃的命名编号时尽可能使重键的位次低。
当双键和三键处于相同的位次时，优先给予双键较低的位次。
3.4 烯烃和炔烃的物理性质简单炔烃的沸点、熔点以及密度⽐碳原⼦数相同的烷烃和烯烃⾼⼀些炔烃分⼦极性⽐烯烃稍强炔烃不易溶于⽔，⽽易溶于⽯油醚、⼄醚、苯和四氯化碳中3.5 烯烃和炔烃的化学性质由于π键易于断裂，加成反应是烯烃和炔烃的主要反应⼀、加成反应总述（1）碳正离⼦1.反应活性烷基供电⼦，增加双键上的电⼦云密度，利于亲电加成反应；羧基吸电⼦，降低双键上的电⼦云密度，不利于亲电加成反应。
双键碳上的电⼦密度越⾼则容易⽣成稳定碳正离⼦，亲电加成活性越⼤。
烷基给电⼦作⽤，增加中⼼碳原⼦上正电荷分散程度，提⾼碳正离⼦的稳定性。
2.性质作⽤a. 碳正离⼦的重排b.⼆、反应类型（1）加氢（催化氢化反应，反应放热）催化剂：Pt, Pd, Ni催化剂的表⾯对重键、氢分⼦的吸附，使π键和H-H键松驰，降低价键断裂的离解能，从⽽降低反应活化能。
高教出版社汪小兰《有机化学》(第五版)课件课程要点复习第三章_不饱和烃
第三章 不饱和烃Ｉ 烯烃● 定义: 含有碳-碳双键(C=C)的烃叫烯烃。
碳-碳双键(C=C)是烯烃的官能团。
●开链单烯烃的通式:C n H 2n 。
例如:H 2CCH 2H 2CC CH 3CH 3H 2CCH CH 3I 烯烃一、乙烯的结构乙烯分子的构型双键：DH mθC=C=610KJ/mol;ó单键：DH mθC-C=350KJ/mol1、碳原子的sp 2杂化2s2p激发态2s2p激发基 态sp 2p杂化1200sp 2杂化轨道sp 2杂化与未杂化的轨道乙烯分子的结构乙烯分子中的σ键乙烯分子中的π键2、乙烯分子中π键的形成及π电子云的分布π键小结π键为轴平行的p轨道侧面交盖成键;π键不能单独存在,分散于sp2轨道所在平面的上下两层,不能绕键轴自由旋转;π键电子云流动性大，受核束缚小，易极化。
∴π键易断裂、起化学反应;π键键能小，不如σ键牢固碳碳双键键能为611KJ/mol,碳碳单键键能为347JK/mol,∴π键键能为611-347=264K/mol7二、命名和异构系统命名法(1) 选择主链:含双键的最长碳链含双键的取代基多的最长碳链为主链(2) 给主链碳原子编号:从最靠近双键的一端起CH 3CCCH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 2CH 31 2 3 4 5 6 7 86-甲基-3-戊基-2-辛烯(3) 标明双键的位次: 将双键两个碳原子中位次较小的一个编号，放在烯烃名称的前面。
1-烯烃中的“1”可省去。
4-甲基-2-乙基己烯5- 十一碳烯碳原子数在10以上的烯烃，命名时在烯之前还需加个“碳”字，例如十一碳烯环烯烃加字头“环”于有相同碳原子数的开链烃之前命名烯基的命名CH2=CH-乙烯基CH3-CH= CH- 丙烯基CH2=CH-CH2- 烯丙基注意这二者的区别异构现象（注意相关概念)C以上的烯有碳链异构、官能团位置异构、顺反异构4烯烃的构造异构13① 烯烃的顺反异构现象(立体异构现象)•由于双键不能自由旋转,当双键的两个碳原子各连接不同的原子或基团时,可能产生不同的异构体.条件:—构成双键的任何一个碳原子上所连接的两个原子或基团须不同.•能够用常规方法将顺反异构体分离出来。
第三章 不饱和烃20150906-合肥工业大学-有机化学
顺反异构体 ：
b.p ：直链烯烃 ＞ 支链烯烃
顺式烯烃 ＞反式烯烃(偶极距＝0）
m.p：反式烯烃 ＞ 顺式烯烃（反式对称性高） 溶解性： 难溶于水，易溶于苯，乙醚，氯仿，四氯化碳 等有机
溶剂。
2 化学性质
• 官能团：
C
C
易发生加成、氧化、聚合反应。
2.1 亲电加成反应
C
C
+Y Z
_
加成反应： 有机分子中双键的 π键容易断开，双键所连接的原子和 其他原子或原子团结合，形成两个新的 σ键，这种反应称为 加成反应。 亲电加成反应： 双键被带有正电荷的离子或原子团首先进攻，进而发生 的加成反应称为亲电加成反应。
C Y
C Z
(1) 与卤素的加成
反应通式： CH2=CH2 + X2 CCl4 X：F 、 Cl、 Br、I CH2=CH2 + Br2/CCl4→CH2BrCH2Br
常温下Br2/CCl4褪色（也能使溴水褪色）：鉴定烯烃
CH2XCH2X
X2反应活性：F2 ＞＞ Cl2 > Br2 > I2
I2一般不与烯烃发生反应， F2反应太激烈，易发生碳链 断裂，无实用意义。
(3) 与H2O加成
CH3CHCH3 200℃，2MPa OH δ+ δ直接水合法。遵循马氏规则：H--OH。
间接水合法。
OSO 2OH CH3CH CH2 + HOSO2OH 室温 CH3CH CH3
+ -
CH3CH CH2 + H2O
H3PO4/硅藻土
H2O
CH3CHCH3 + H2SO4 OH
N 代表氮原子的数目，氧和其他二价原子对不饱和度计算没有贡献。
《有机化学》第三章 不饱和烃
吸电子基团： +NR3>NO2>CN>COOH>F>Cl>Br>I>COOR>OR>
COR>SH>OH> C CR>C6H5>CH=CH2>H
诱导效应的特点：
（1）诱导效应的强弱取决于原了或基团的电负性的大小
的两原子可相对的自由旋转。 能相对自由旋转。Βιβλιοθήκη c．键的可极化度：较小。 较大
1.2 单烯烃的异构现象
1.2.1 结构异构
CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH CH CH3
1-丁 烯
2-丁 烯
官能团碳碳双键 位置异构
CH3 C CH2 2-甲 基 丁 烯 CH3
碳链异构
结构异构是由于分子中各原子的结合顺序不同而引起的， 位置异构和碳链异构均属于结构异构。
(2) 与卤化氢的加成
CH3CH CHCH3 + HCl CH3CH2CHCH3
2–丁烯
HBr CH3CH2CH CH2
Markovnikov规则
Cl
2–氯丁烷
Br
CH3CHCH CH3
80 %
CH3CHCH2 CH2Br 20 %
当不对称的烯烃与卤化氢等极性试剂加成时，氢原总
是加到含氢较多的双键碳原子上，卤原子(或其子或
上相互重叠。
从侧面重叠。
电子云的分布情况 a． 电子云集中于两原子 电子云分布在 键所
核的连线上，呈圆柱形分布。 在平面的上下两方，呈块
状分布。
有机化学课件第三章不饱和碳氢
3.3 烯烃的稳定性
生成热（ ΔHfӨ ）
--- n C + ( n + 1 ) H 2
C n H 2 n + 2 + H f
--- 生成热越高，化合物越稳定
氢化热（ ΔHhӨ ) --- 双键 + nH2 饱和烃
--- 判断双键的稳定性 --- 氢化热越高，化合物越不稳定
3.4 双烯烃的结与稳定性
Rules for Drawing Resonance Contributors 1. Only electrons move. The nuclei of the
C6H5C6H5CH2-
CH2= CH3CH=-CH2CH2-CH2CH2CH2-
3.3 烯烃的稳定性
化合物的稳定性
--- 越稳定，越不容易发生化学反应；反过来， 反应中更容易形成。
--- 不稳定，表示化合物处在高能量状态，容 易发生化学变化。
燃烧热（ΔHcӨ ）
---
CO2 + H2O
--- 燃烧热越高，化合物越不稳定
3.5 苯的结构与稳定性
An unusually large resonance energy (151kJ/mole)
3 H 2 b e n z e n e
H 0-4 9 .8k a c l/m o l(2 0 8k J /m o l) e x p e r im e n ta l
Questions
Not real structure Real structure
How to drow resonance contributors
In order to draw contributors, the electrons in one resonance contributor are moved to generate the next contributor.
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4、了解p-π、π-π共轭以及σ-超共轭效应，掌握丁二 烯型二烯烃的1，4-加成与双烯合成的性质。
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
第一节烯烃和炔烃
• 烯烃(alkene)和炔烃（alkyne）官能团
烯烃官能团: 碳碳双键(又称烯键)。 开链单烯通式： CnH2n , 不饱和度为 1 。 炔烃官能团：碳碳叁键(又称炔键） 开链单炔烃通式：CnH2n-2 ，不饱和度为 2。 碳碳双键、碳碳叁键都是与烷烃σ键不相等; 化学性质与烷烃大相同。
4 H +C
+
CHHFra bibliotekCC
H H
H
+
H
C
.C
H H
• 键两部分电子云，象两块面包夹住圆柱型 键。
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
（二）炔烃的结构
• 1、叁键上的碳原子以sp杂化。
2 S
2 P
2 Py 2 Pz SP
18O0
+
一个杂化
轨道
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
2、乙炔分子中三个 键，2个π键的形成。
3、烯烃的E–Z 命名法
下列烯烃A和B结构不同，但是不能用顺/反来标记：
H
Cl
CC
H3C
C2H5
A
H3C
Cl
CC
H
C2H5
B
分别比较烯C连接个原子或基优先次序。 两个次序优先的原子或基在双键的同侧为 Z–构型在双键
的异侧, 叫做 E–构型。
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
• 次序规则
• 次序规则又叫原子序数优先规则。
碳碳双键和叁键同存时，为某烯炔：
HC
3-壬烯-1，5-二炔
CH3
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
3.烯烃的顺反异构
定义：相同基团在同侧为顺式，异侧为反式：
H
C H 3
CC
H 3C
C H 3
CC
H 3C
C(3C )3 H H
C(3C )3 H
反式
顺式
原因: 双键不能自由旋转.
特点：同一双键C原子上都连不同原子或基（如H 和CH3）。 且两个双键C有相同基（如甲基）。
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
一、烯烃与炔烃的命名
（一）开链烯烃和炔烃的命名：
1、开链烯烃的命名规则
取含双键、最长碳链为母体，为某烯。从碳链端点开始 编号，双键位次尽可能小，取代基位次尽可能小。
H2C
CH3
CH3
CH3
2-乙基-1-戊烯
H3C
CH3
6-甲基-2-庚烯
H 3CC2H CH CH CC H H 3 C H 3
1）原子序数大的优先。
• Cl ＞ F ＞ O＞N ＞C ＞B ＞H ＞孤电子对
2） 从离烯碳最近的原子
第二
（第一道弧线上）开始比
较， 如果都相同，依次比 较第二道弧线上的原子； H 3 C
如果还相同， 就比较第三道弧线上的 原子……
C l 第一
弧线
直到有一个优先。
弧线
H
H
H
HH
H
第三
H
弧线
H OH 第三章H不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
• 基团的等同性
• 特殊的基团可以看成多个单键。
O C
O CO
CC H
O H
O
• 但是没有加和性：
O
F H2C
O C
OH
C OH> CHO > CH 2OH
C CC
C
> C3R > CH 2>RC2H R> C3H
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
• 课堂练习:给下列烯烃命名
2-甲基-3-己烯
H3CCH CH C C2 HCH3 CH3 H3C
2，4 -二甲基-3-己烯
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
2、简单炔烃的命名
取含叁键、最长链为母体、名某炔。从碳链端点开
始编号，叁键、取代基位次尽可能小。
C HC
CH3
CH3
H3C
CH3 C C
1-戊炔
H3C
6,6-二甲基-3-庚炔
➢炔烃的沸点比相应烯烃高10～20℃。 ➢烯烃和炔烃的密度都小于1， • （见教材表3—1）
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
• （二）烯烃的化学性质
• 1、烯烃的亲电加成反应 • 烯烃的π-键容易起加成反应。 • 1）与卤化氢、卤素、水加成反应。
H 2 CC H 2 H B r H 3 CC 2B H r
• 二.烯烃与炔烃的结构
• （一)烯烃的结构 • 1、双键碳原子是sp2杂化 类型
2S
2P
2
SP
2Pz
+
+
o
120
一个杂化 轨道
• 1(2s ) +1(2px ） +1( 2py） = 3 ( sp2）
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
2、双键的形成
• 杂化轨道形成σ-键,P轨道形成π-键
H3C
F
Cl
Br
Cl H3C
C6H5
H3C
CH3 CH3
Z-2，2-二甲基3-苯基-4-氯 -甲基-3-己
Z-1-肤-1溴-2-氯丙烯
烯
注意：Z/E命名可以代替顺/反命名，但是不能等同顺/
反命名。
H3C
H
H3C
H
Cl
CH3
反式/Z式
H
CH3
反式/E式
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
二烯烃的命名
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
• 环烯烃的命名
• 环状单烯烃为环某烯，双键编号为1省略。 • 取代基位次尽可能小。注意二取代的顺反结构。 • 给下列环状烯烃命名：
CH3
环己烯
CH3
1-甲基环戊烯
CH3
CH3
3-甲基环戊烯
反-3，4-二甲基环戊烯
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
H+
C
+
C
+ H 三个 键
H
C
C
H
的形成
二个π键
+
的形成
HC
CH
三键的筒 状电 子云
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
• 三.烯烃和炔烃的性质
• （一）烯烃和炔烃的物理性质
• 烯烃、炔烃物理性质与烷烃的相似。 ➢均不溶于水。 ➢2～4个碳原子的烯烃、炔烃在室温下为气体，
5～19个碳原子的烯烃在室温下为液体。
分子中有二个双键的烯烃，不仅要标明双键位 置，而且要标明双键的立体结构。
H3C Cl
CH3
CH3
（2Z，5E）-6-甲基2-氯-2，5-辛二烯
环状二烯烃，双键位次尽可能小，而且是连续
自然数。
CH3
中、小单环烯，双键为顺式， 可省略“顺”字。
5-甲基-1，3-戊二烯
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
学问如清泉,越掘越甘甜
有机化学第三章不饱和烃 第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
本章教学目的要求
1、熟悉烯烃、炔烃命名规则，Z/E命名方法及次序规 则。
2、掌握烯烃的亲电加成性质，了解亲电加成机理，熟 悉马氏加成规则，反马加成特例，高锰酸钾的酸、 碱性条件下氧化，臭氧氧化，催化氧化反应，了 解硼氢化反应与α-H卤代反应。