《医用化学》课件：第11章烯烃和炔烃.ppt

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1、第十一章烯烃和炔烃第一节烯烃第二节二烯烃第三节炔烃烯烃是指分子中含有一个碳-碳双键的不饱和烃。碳-碳双键是烯烃的官能团。烯烃的通式为CnH2n。第一节　烯烃一、烯烃的结构二、烯烃的同分异构现象三、烯烃的命名乙烯分子的结构碳原子采用sp2杂化，三个sp2杂化轨道和一个p轨道中各有一个未成对电子，两个碳原子各以一个sp2杂化轨道“头碰头”重叠，形成一个C—Cσ键，每个碳原子又分别用两个sp2杂化轨道与两个氢原子的1s轨道形成四个C—Hσ键，所形成的五个σ键处于同一平面上。两个碳原子的未参与杂化的p轨道垂直于五个σ键所在的平面，以“肩并肩”的方式重叠，形成一个π键。一、烯烃的结构二

2、、烯烃的同分异构现象构造异构是指分子中原子间的连接顺序和方式不同而产生的异构。由于烯烃分子中存在碳-碳双键，因此它们的同分异构现象比烷烃复杂，不仅存在碳链异构，还存在碳-碳双键的位置异构。(一)烯烃的构造异构由于碳-碳双键不能自由旋转，因此当两个双键碳原子各连接两个不同的原子或基团时，双键碳原子上连接的四个原子或基团可以有两种不同的空间排列方式，即有两种不同的构型。(二)顺反异构两个相同原子或基团在双键同侧的称为顺式，而在双键异侧的称为反式。这种异构现象称为顺反异构。产生顺反异构必须具备的两个条件是：(1)分子中存在着限制原子旋转的因素;(2)碳-碳双键的每一个碳原子连接两个不

3、同的原子或基团。三、烯烃的命名选择包含碳-碳双键在内的最长碳链为主链，按主链中所含碳原子数称为“某烯”。如主链碳原子超过十个时，在烯字前加一“碳”字。从靠近碳-碳双键的一端开始给主链的碳原子编号，碳-碳双键的位置用双键碳原子中编号较小的表示，写在烯烃名称之前，并用半字线隔开。把取代基的位次、数目、名称分别写在烯烃名称前。烯烃分子中去掉一个氢原子后剩余的基团称为烯基。CH2CH—CH3CHCH—CH2CHCH2—乙烯基丙烯基烯丙基四、顺反异构体的命名命名时只需在顺反异构体名称之前分别加“顺”或“反”即可。(一)顺反命名法烯烃两个双键碳原子上连接的四个原子或基团都不相同时，采用Z,

4、E标记法来表示其构型。根据“顺序规则”确定出每个双键碳原子连接的两个原子或基团中的较优基团，较优基团在双键同侧的为Z构型，较优基团在双键异侧的为E构型。(二)Z,E命名法顺序规则的主要内容是：(1)与双键碳原子直接相连的两个原子的原子序数较大者为“较优”基团。如果两个原子为同位素，则相对原子质量较大者为“较优”基团。(2)若与双键碳原子直接相连的第一个原子相同时，则比较与第一个原子直接相连的原子的原子序数。如果仍然相同，再依次逐个比较，直到比较出较优基团为止。(3)当与双键碳原子连接的基团具有重键时，可把双键或三键看作是连接两个或三个相同原子。对于顺反异构体，顺反命名法与Z,E

5、命名法不一定是一致的。五、烯烃的物理性质常温常压下，含2~4个碳原子的烯烃为气体，含5~15个碳原子的烯烃为液体，高级烯烃为固体。烯烃的沸点、熔点和密度均随碳原子数的增加而升高。直链烯烃的沸点比支链烯烃异构体高；顺式异构体的沸点一般高于反式异构体，而顺式异构体的熔点则比反式异构体低。烯烃的密度均小于1g·cm－3，不溶于水，易溶于苯、乙醚和氯仿等有机溶剂。六、烯烃的化学性质加成反应是烯烃的典型反应。烯烃双键中的π键断开，试剂中的两个原子或基团分别加到双键碳原子上，生成饱和化合物，这种反应称为加成反应。在镍、钌、钯或铂等催化下，烯烃与氢气发生加成反应生成烷烃。(一)催化加氢R—C

6、HCH2+H2NiR—CH2—CH3氢气和烯烃都被吸附在催化剂的表面上，氢分子的化学键断裂生成氢原子，与吸附后活化的烯烃发生加成反应。这种在催化剂存在下烯烃与氢气发生的加成反应，称为催化加氢。烯烃容易与氯气或溴发生加成反应，生成邻二卤代烷。(二)加卤素CH2CH2+Br2Br—CH2—CH2—Br碘的活性很差，一般不与烯烃发生加成反应；而氟气非常活泼，与烯烃反应太剧烈，难以控制。因此，常用氯气和溴与烯烃发生加成反应。对称烯烃与卤化氢加成时，只得到一种产物。不对称烯烃与卤化氢加成时，可得到两种异构体。(三)加卤化氢CH3—CHCH2+HClCH3—CH—CH3(主要产物)不对称烯

7、烃与卤化氢加成时，氢原子加到含氢较多的双键碳原子上，卤原子则加到含氢较少的双键碳原子上。这个加成反应的经验规律称为马氏规则。当过氧化物存在时，不对称烯烃与溴化氢的加成违反马氏规则，主要得到反马氏加成产物。CH3—CH2—CH2—Cl(次要产物)

8、Cl—CH3—CH2—CHCH2+HBrCH3—CH2—CH2—CH2Br过氧化物烯烃用稀、冷的高锰酸钾中性或碱性溶液氧化，生成邻二醇：(四)氧化反应R—CHCH—R′R—CH—CH—R′+MnO2↓+KOH用热、浓的高锰酸钾溶液或用酸性高锰酸钾溶液