有机化学课件（徐寿昌）.ppt

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1、第三章烯烃(Alkene)本章主要内容:1.烯烃>C=C<的形成及结构特点.2.烯烃的命名及其异构现象;Z、E标记法.3.烯烃的亲电加成反应与Markovnikov规则.4.烯烃的反M加成、氧化及α-H的取代反应.5.烯烃的制备方法.◆烯烃--分子中有一个碳碳双键的开链不饱和烃.◆烯烃的通式--烯烃分子中具有双键，因此烯烃要比同碳数的烷烃少两个氢原子,故烯烃的通式为:CnH2n[烷烃CnH2n+2]>C=C<是烯烃的官能团.3.0烯烃的官能团与结构通式3.1.1烯烃的构造异构除碳架异构外,由于烯烃中双键的位置不同存在位置异构.例1:丁烯的三个

2、同分异构体(1)CH3-CH2-CH=CH21-丁烯(2)CH3-CH=CH-CH32-丁烯(3)CH3-C=CH22-甲基丙烯(异丁烯)CH3烯基：（？）CH2=CH-乙烯基；CH3CH2=CH-丙烯基；CH2=CHCH2-烯丙基3.1烯烃的构造异构和命名位置异构不要搞混啦！3.1.2烯烃的命名规则(系统命名):(1)主链选择：选择含碳碳双键的最长碳链为主链(母体)，根据含碳数目称为某烯.(2)主链编号:从最靠近双键的一端开始给主碳链编号.(3)双键位置:将双键位置标明在烯烃名称前面(只标出位次较小双键碳原子位置).(4)其它同烷烃的命名规

3、则.Namingalkenes例2:戊烯的五个构造异构体(1)CH3-CH2-CH2-CH=CH21-戊烯(2)CH3-CH2-CH=CH-CH32-戊烯(3)CH2=C(CH3)-CH2-CH32-甲基-1-丁烯,2-甲基丁烯CH3(4)CH3-C=CH-CH32-甲基-2-丁烯CH3(5)CH3-CH-CH=CH23,3-二甲基丁烯CH3◆如双键位置在第一个碳上,双键位置数据可省略.◆优先保证双键位次最小,其次考虑取代基位次最小(1)乙烯分子的平面结构：所有的碳和氢原子共平面.◆双键上的碳采取sp2杂化,形成处于同一平面上的三个sp2杂化

4、轨道.3.2.1乙烯的结构3.2烯烃的结构(electronicstructureofalkenes)(2)sp2杂化过程2p2s基态激发态杂化态未杂化P轨道三个SP2杂化轨道sp2杂化轨道和乙烯的键两个碳原子上未参加杂化的p轨道,它们的对称轴垂直于乙烯分子所在的平面,它们相互平行以侧面相互交盖而形成键.(3)乙烯的键键没有轴对称,不能左右旋转.球棒模型◆组成键的电子称为电子;◆组成键的电子称为电子;成键轨道*反键轨道乙烯的成键轨道和*反键轨道乙烯的成键轨道和*反键轨道形成示意图◆键电子云集中在两核之间，不易与外界

5、试剂接近;◆键的电子云暴露在乙烯分子平面的上方和下方，易受亲电试剂(+)攻击，所以双键有亲核性(-).◆键是一种特殊的共价键.(4)碳碳单键和双键电子云分布的比较C-C键C-C键电子云不易与外界接近电子云暴露在外.易接近亲电试剂(5)键的特点①侧面肩并肩重叠,电子云无轴对称,不能自由旋转.②重叠程度比键(头碰头)低,键能小,结合无键牢.③电子云分布在上下两侧,流动性较大,具有亲核性,易受到亲电试剂进攻.④键不能独立存在,只能与键共存.●甲烷的H-C-H键角109.5º;C-C单键长0.154nm。●乙烯C=C双键键长为0

6、.133nm(四电子组成,电子云密度相对较大)。●C-C键键能347kJ/mol;双键键能611kJ/mol。因此双键不是有两个碳碳单键组成的.●键键能为611–347=264(kJ/mol),比单键键能低,较易断裂故双键使烯烃有较大的反应活性.(6)乙烯结构与键长,键角及反应活性的关系烯烃除碳架异构和位置异构外,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,可能产生不同的顺反异构体.3.2.2烯烃顺反异构(cis-transisomersofalkenes)aaabC=CC=Cbbba顺式两个相同基团处于双键同侧条件

7、:—构成双键的任何一个碳原子上所连接的两个原子或基团都要不同.(立体异构现象)反式两个相同基团处于双键异侧aaacC=CC=Cabad注意:只要任何一个双键上的同一个碳所连接的两个取代基是相同的,就没有顺反异构.顺反异构体，因几何形状（结构）不同，物理性质不同.。下列结构没有顺反异构:CH3CH3CH3CH3C=CC=CHHHClCH3HCH3CH2CH3C=CC=CHCH3HH顺-2-丁烯反-2-丁烯顺-2-氯-2-丁烯顺-2-戊烯顺反异构体的命名:在烯烃名称前加顺(cis-)或反(trans-)字表示,例如:若顺反异构体的双键碳原子上没有

8、相同基团,顺反命名法存在局限性.BrClBrHC=CC=CCH3HCH3Cl3.3E-Z标记法—次序规则(sequencerules)IUPAC规定,用E-Z标记法