有机化学--第三章不饱和烃烯烃和炔烃

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1、第三章不饱和烃：烯烃和炔烃在开链碳氢化合物分子中，含有碳碳重键(碳碳双键或／和碳碳三键)时统称开链不饱和烃或不饱和脂肪烃，简称不饱和烃(unsaturatedhydrocarbon)。含有一个碳碳双键者称为烯烃(alkenes)，亦称单烯烃，通式为CnH2n，碳碳双键(C=C)是烯烃的官能团。1课件含一个碳碳三键者称为炔烃(alkynes)，通式为CnH2n-2，碳碳三键(一C≡C一)是炔烃的官能团。分子中既含有碳碳双键，又含有碳碳三键者称为烯炔。2课件3.1烯烃和炔烃的结构碳碳双键是由两对共用电子构成，通常用两条短线表示：C＝C。碳碳三键由三对共用电子构成，通常用三条短线表示：C≡C。但

2、实验事实表明，它们都不是由两个或三个σ键加合而成：3课件3.1.1碳原子轨道的sp2杂化1/3s+2/3p4课件3.1.2碳碳双键的组成在乙烯中，成键的两碳原子各以一个sp2杂化轨道彼此交盖形成一个C—Cσ键，并各以两个sp2杂化轨道分别与两个氢原子的1s轨道形成两个C—Hσ键，这样形成的五个σ键其对称轴都在同一平面内。5课件由于每个碳原子上余下的p轨道的对称轴垂直于同一平面，且彼此平行，这样两个p轨道就从侧面相互平行交盖成键，组成新的轨道，称为π轨道。处于π轨道的电子称为π电子，这样构成的共价键称为π键。6课件π键的形成，若根据分子轨道理论的近似处理也一样，两个碳原子的p轨道通过原子轨道

3、的线性组合而形成两个分子轨道，一个是比原来原子轨道能量低的成键轨道π，一个是比原来原子轨道能量还要高的反键轨道π*。7课件3.1.3π键的特性1.π键是由两个p轨道从侧面平行交盖而成的，轨道交盖程度一般比σ键要小，另外，π键的电子云不像σ键的电子云那样集中于两个成键原子核之间的联线上，而是在成键原子周围分散成上下两层，这样原子核对π电子的束缚力较小，所以π电子云具有较大的流动性，易受外界电场影响而发生极化，因此，与σ键比较，π键不如σ键牢固，不稳定而容易断裂，表现较大的化学活泼性。8课件2.π键与σ键不同，π键不能单独存在，只能与σ键共存于双键和三键中；π键不是沿成键两原子核联线为对称轴交

4、盖的，而是由p轨道侧面平行交盖，因此只有当p轨道的对称轴平行时交盖程度最大。若碳碳之间相对旋转则平行破坏，这时π键必将减弱或断裂，所以碳碳双键与单键不同，是不能自由旋转的。9课件3.1.4碳原子轨道的sp杂化1/2s+1/2psp杂化碳原子的p轨道分布图10课件3.1.5碳碳三键的组成在乙炔分子中，一个碳原子以sp杂化轨道与另一个成键碳原子的sp杂化轨道相互交盖而形成碳碳σ键。同时两个三键碳原子各以另一个sp杂化轨道与氢原子的1s轨道交盖形成碳氢σ键。乙炔分子中的三个σ键，其对称轴同在一条直线上。11课件在两个三键碳原子上各余下的两个相互垂直的p轨道，其对称轴两两平行，从侧面相互交盖而形成

5、两个互相垂直的π键。两个π键的电子云围绕在两个碳原子核联线的上、下、左、右，对称分布在碳碳σ键周围。12课件由以上讨论可知，碳碳双键是由一个σ键和一个π键组成，碳碳三键是由一个σ键和两个π键组成，但通常分别用两条或三条单线表示，其模型如下。13课件3.2烯烃和炔烃的同分异构与烷烃相似，烯烃和炔烃也有同系列，相邻两个同系物之间也相差一个CH2，CH2也是它们的系差。烯烃和炔烃不仅存在碳架异构，还存在官能团位次(重键位次)异构。无论是碳架异构还是官能团位次异构，都是由于原子在分子中的排列和结合的顺序不同，即成键顺序不同引起的，都属于构造异构。构造异构碳架异构官能团位次异构官能团异构互变异构14

6、课件15课件碳碳双键不能绕键轴自由旋转。因此，当两个双键碳原子各连有两个不同的原子或基团时，可能产生两种不同的空间排列方式。16课件构型：(I)和(Ⅱ)的分子式相同，构造亦相同，但分子中的原子在空间排列不同。分子中原子在空间的排列形式称为构型。构型异构体：(I)和(Ⅱ)是由于构型不同而产生的异构体，称为构型异构体(configurationalisomers)。构型异构体具有不同的物理性质。一些烯烃的物理性质17课件顺反异构体：像(I)和(Ⅱ)这种构型异构体通常用顺、反来区别，称为顺反异构体(cisandtransismers)，也称几何异构体(geometricismers)。18课件分

7、子的结构包括分子的构造、构型和构象。同分异构构造异构立体异构碳架异构官能团位次异构构型异构构象异构对映异构顺反异构官能团异构互变异构19课件当两个双键碳原子均连接不同的原子或基团时，即产生顺反异构现象。如下列三种形式的烯烃都有顺反异构体，而其它形式的烯烃则没有顺反异构体。20课件3.3烯烃和炔烃的命名3.3.1烯基和炔基烯烃和炔烃分子从形式上去掉一个氢原子后剩下的基团，分别称为烯基和炔基，必要时加以定位，定位数放在基名之