第3章：不饱和烃

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1、第三章不饱和烃：烯烃和炔烃3.1烯烃和炔烃的结构3.1.1碳碳双键的组成3.1.2碳碳三键的组成3.1.3π键的特性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3.3.2烯烃和炔烃的命名(1)衍生物命名法(2)系统命名法3.3.3烯烃顺反异构体的命名(1)顺,反–标记法(2)Z,E–标记法3.3.4烯炔的命名3.4烯烃和炔烃的物理性质3.5烯烃和炔烃的化学性质3.5.1加氢3.5.2亲电加成(1)与卤素的加成(2)与卤化氢加成Markovnikov规则(3)与硫酸加成(4)与次卤酸加成(5)与水加成(6)

2、硼氢化反应(7)羟汞化–脱汞反应3.5.3亲核加成3.5.4氧化反应(1)环氧化反应(2)高锰酸钾氧化(3)臭氧化(4)催化氧化3.5.5聚合反应3.5.6α–氢原子的反应(1)卤化反应(2)氧化反应3.5.7炔烃的活泼氢反应(1)炔氢的酸性(2)金属炔化物的生成及其应用(3)炔烃的鉴定3.6烯烃和炔烃的工业来源和制法3.6.1低级烯烃的工业来源3.6.2乙炔的工业生产(1)电石法(2)部分氧化法3.6.3烯烃的制法(1)醇脱水(2)卤代烷脱卤化氢3.6.4炔烃的制法(1)二卤代烷脱卤化氢(2)端位炔烃的烷基化不饱和烃炔烃烯烃含

3、有碳碳重键的化合物烯烃的通式：CnH2n炔烃的通式：CnH2n-2官能团乙烯环己烯乙炔3.1烯烃和炔烃的结构3.1.1烯烃碳碳双键的组成2p2s1s基态激发态sp2杂化态1s2p2s2p1ssp2电子跃迁杂化图3.1sp2杂化轨道形成过程示意图在乙烯分子中，每个碳原子都是sp2杂化。C－Hσ键的形成:sp2–sp2交盖C－Cσ键的形成:sp2-1s交盖一个C－Cσ键和4个C－Hσ键共处同一平面。构成分子中2个碳4个氢共在一个平面，成平面形分子。图3.4乙烯的结构C－Cπ键的形成：垂直于sp2杂化轨道所在平面且相互平行的2个p轨道

4、进行侧面交盖构成π键。在π键中，电子云分布在两个C原子所处平面的上方和下方。图3.5乙烯分子的π键构成π键的P轨道上的电子裸露于分子平面，碳原子对P轨道上的电子束缚力少，因此π键上的电子有较大流动性，可极化性大，受外界试剂影响容易极化，所以烯烃有较大的化学活性。3.1.2炔烃碳碳三键的组成sp杂化态sp2p1s激发态1s2p2s基态2p2s1s电子跃迁杂化图3.6sp杂化轨道形成过程示意图每个sp杂化轨道：50%的s轨道的成分，50%的p轨道的成分。sp杂化碳原子的两个sp杂化轨道对称轴间的夹角为180°,未参与杂化的两个p轨道

5、的对称轴相互垂直。sp杂化轨道成直线形的几何构型。在乙炔分子中：C－Ｃσ键的形成:sp–sp交盖C－Hσ键的形成:sp–1s交盖三个σ键，其对称轴处于同一直线上。图3.7两个sp杂化轨道在乙炔分子中，两个π键的π电子云分布在C－Ｃσ键的四周，呈圆柱形。两个π键的形成：成键的两个C原子上各有两个相互垂直的2p轨道，其对称轴两两相互平行，进行侧面交盖，形成两个π键。3.1.3π键的特性碳碳双键不能自由旋转，π电子云具有较大的流动性，易于发生极化。图3.8乙炔分子的结构图3.9乙炔分子比例模型图3.10乙炔π键的电子云分布3.2烯烃和

6、炔烃的同分异构碳架异构官能团位次异构构造异构C4H8:1–丁烯2–甲基丙烯2–丁烯C5H8:1–戊炔3–甲基–1–丁炔2–戊炔C＝Ｃ双键不能自由旋转；每个双键上碳原子各连有两个不同的原子或基团时就有顺、反异构。立体异构：烯烃的顺反异构顺–2–丁烯反–2–丁烯2–丁烯顺–2–丁烯反–2–丁烯图3.112–丁烯顺反异构体的模型3.3烯烃和炔烃的命名3.3.1烯基与炔基乙烯基(vinyl)烯丙基(allyl或allylicgroup)丙烯基(propenyl)异丙烯基(isopropenyl)乙炔基(ethynyl)炔丙基丙炔基3.3

7、.2烯烃和炔烃的命(1)衍生命名法以乙烯和乙炔为母体将其它烯烃分别看作乙烯和乙炔的烷基衍生物取代基名称按“次序规则”，放在母体名称之前。甲基乙烯不对称二甲基乙烯甲基乙基乙炔异丙基乙炔对称甲基乙基乙烯(2)系统命名法确定母体选择含碳碳重键在内的连续最长碳链作为母体，根据其碳原子的个数称“某烯”或“某炔”。编号使碳碳重键的编号最小；写出取代基的位次、数目、名称当碳原子数超过10时，称“某碳烯”或“某碳炔”。4–甲基–3–乙基环庚烯12342–甲基–3–己炔3.3.3烯烃顺反异构体的命名(1)顺,反–标记法相同的原子或基团同侧异侧在双

8、键顺–反–顺–3–甲基–2–己烯反–3–甲基–2–己烯(2)Z,E–标记法(a)次序规则:按照原子序数的大小,比较与碳碳双键直接相连原子的大小，大者为“优先”基团。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。(E)–1–氯–1