内容正文:
第四章 烯烃和炔烃
1
2.熟悉
烯烃、二烯烃和炔烃的命名。
3.了解
烯烃和炔烃的物理性质、制备。
烯烃、二烯烃和炔烃的结构和化学性质。
1.掌握
章节目标
分子中含C=C双键的称为烯烃
分子中含C≡C双键的称为炔烃
烯烃和炔烃都是不饱和烃
(Unsaturated hydrocarbons)
链状单烯烃的通式:CnH2n
链状单烯烃的通式:CnH2n-2
第一节 烯烃和炔烃的分类和命名
双键的数目
单烯烃
二烯烃
多烯烃
分子骨架
链烯烃
环烯烃
端烯烃
内烯烃
一、烯烃的分类和命名
烯烃分子中去掉一个氢原子后剩下的一价基团叫做烯基。
(一)单烯烃的命名
乙烯基
ethenyl or vinyl
1-丙烯基
2-丙烯基
或烯丙基
1-propenyl
allyl
异丙烯基
isopropenyl
1. 选母体:最长碳链,称某烯,11个C原子以上称某碳烯;
2. 编号:从距离双键最近一端开始;
3. 取代基:先小后大 (优基置后);
烯烃的英文命名是将烷烃后缀“ane”改为“-ene”。
根据IUPAC建议,链状烃在选择主链时,优先考虑链长,而不是不饱和度。
注意!
(二)二烯烃的分类和命名
Cumulative diene
Conjugated diene
Isolated diene
含有两个双键的碳氢化合物称为双烯烃或二烯烃。
讨论重点
二烯烃的系统命名与烯烃相似,只是选择主链时要包括两个双键,称为某二烯,英文用“di-”表示两个烯键。
三键的数目
单炔烃
多炔烃
炔烃的命名原则与烯烃类似,只需将“烯”字改为“炔”。炔烃的英文名称是将烷烃后缀“ane”改为“yne”,例如:
二、炔烃的分类和命名
分子中同时含有双键和三键的化合物,称为烯炔,英文名称词尾用“-en-yne”表示。命名时,选择最长的连续碳链作为主链。
三、烯炔的命名
若双键和三键都在主链上,编号时要从靠近不饱和键的一端开始,书写时先烯后炔。若两个不饱和键的编号相同,则应使双键具有最小位次。例如:
第二节 烯烃和炔烃的同分异构体
构造异构
C架异构
位置异构
特性基团异构
1、2、3和4、5
1和2
1、2和3
一、构造异构体
二、顺反异构体
(特性基团) 位置异构 碳链异构
化合物中两个双键碳原子各带有不同的取代基时,就可能有顺反异构体:
三、顺反异构体的命名
(1) 顺反构型命名法:若两个双键碳原子所连原子或基团彼此有相同者,在同一侧称为顺式构型,在相反的一侧为反式构型。
顺-2-甲基-3-乙基-3-己烯
cis-3-Ethyl-2-methyl-3-hexene
如果双键的两个碳原子所连接的原子(或基团)没有相同的, 就无法简单地用顺反(cis-trans)来命名。
假定:a>b、d>e
(2) Z-E 构型命名法: 先定出每个双键碳上所连的两个原子或基团的先后次序,若两个优先基处在双键的同侧,称为 Z 型,反侧称为 E 型。
确定基团优先顺序的次序规则主要内容如下:
A. 先大后小, 先重后轻
原子序数大者优先;同位素重者优先(顺序规则的核心)
I > Br > Cl > S > P > F > O > N > C > D > H
(E)-1-溴丙烯 (Z)-1-溴丙烯
(E)-1-Bromopropene (Z)-1-Bromopropene
B. 当直接相连的原子相同时,就延伸下去,逐个比较次接原子,若还是相同,则继续顺着原子链找下去,直到找到优先基团为止。(顺藤摸瓜)
C. 若双键相连的基团含有双键或叁键,则当作两个或三个单键看待。(重键化单)
Z-型双键 > E-型双键;R 构型 > S 构型
Z-E构型命名法适用于所有具有顺反异构体的烯烃的命名。目前Z-E构型命名法与顺反构型命名法同时并用,但这两套命名法之间没有必然的对应关系。例如:
围绕共轭双键间的单键旋转,可产生两种构象。在构象命名时可用s-顺及s-反来表示。例如:
s指单键
(single bond)
第三节 烯烃和炔烃的制备
一、烯烃的制备
工业上,烯烃的主要来源来自石油裂解。实验室制备烯烃的方法如下:
(一)炔烃还原
炔烃中的碳碳三键经选择性催化加氢或化学还原,得到相应的烯烃。
(二)醇脱水
醇在催化剂存在下加热,分子内失去一分子的水形成烯烃。
(三)邻二卤代烷脱卤素
邻二卤代烷在金属锌或镁作用下,同时脱去两个卤原子生成烯烃。
(四)卤代烷脱卤化氢
卤代烃在碱性试剂作用下失去一分