第四章 烯烃、炔烃和二烯烃（课件）- 《有机化学》同步教学（华中科技大学版）

第四章 烯烃、炔烃、二烯烃 · · 目录 第一节烯烃 第二节炔烃 第三节二烯烃 学习目标 烯烃、炔烃和二烯烃的结构、命名；共轭效应；烯烃、炔 烃和二烯烃重要的化学性质，如烯烃的亲电加成反应，氧 化反应、α-氢的卤代反应，自由基加成；末端炔烃的酸性 、炔烃的加成反应；共轭二烯烃的加成反应。 碳正离子的相对稳定性顺序和反应活性；亲电加成反应的 反应机理，马氏规则；炔烃的氧化；二烯烃的分类；二烯 烃的1,2-加成和1,4-加成的反应机理。 烯烃的物理性质及催化加氢、自由基加成、α-氢的卤代反 应的机理。 掌握 熟悉 了解 第 一 节烯烃 一、结构 二、 异构现象 三、 命名 四、 物理性质 五 、化学性质 一、结构 图4-1 乙烯的键长和键角 头碰头重叠形成C—Co键 π键键能249 kJ/mol σ 键 C σ键键能 361 kJ/mol 二 、异构现象 (一)构造异构 CH₂ =CHCH₂CH₃ CH₃CH=CHCH₃ (官能团)位置异构 碳链异构 (二)顺反异构 CH₂ = CH CH₃ 反-2-丁烯 顺-2-丁烯 H 1V CH₃ 室温 无光照 H CH₃ CH₃ H π键不能自由旋转 旋转使 π 键 断 裂 了 CH₃ (1)分子中存在着限制碳原子自由旋转的因素，如双键或环(如脂环)。 (2)不能自由旋转的原子上连接2个不相同的原子或基团。 只有a≠b 和d≠e 时，才有顺反异构。任何一个双键碳上若连接两个相同 的原子或基团，则只有一种结构。 产生顺反异构的条件 三、命名 (一)普通命名法 CH₂=CH₂ 乙烯 ethylene CH₃CH=CH₂ 丙烯 propylene CH₃ CH₃—C=CHz 异丁烯 isobutylene ( 二 ) 系 统 命 名 法 1.命名规则 (1)选择含碳碳双键的最长碳链作为主链，称为“某烯”; (2)从最靠近双键的一端开始，将主链碳原子依次编号，以双键碳原子中位 次较小的编号标明双键的位置，写在烯烃名称的前面，用“-”隔开； (3)将取代基的位次、数目及名称写在双键位次之前。 2,4-二甲基-5-氯-2-己烯 2-甲基-1-丁烯 烯基：是烯烃分子中去掉一个H后所剩余的基团。 CH,=CH— 乙烯基 CH₃—CH=CH— 丙烯基 CH₂=CH—CH₂ 烯 丙 基 2.顺反异构的命名方法 (1)顺/反构型标记法适用于a=d 或b=e 凡是相同的原子或原子团在双键的同一侧称为顺式；反之，称为反 式。 H 反-2-丁烯 顺-2-丁烯 C=C CH₃ CH₃ (2)Z/E 构型命名法 Z/E 命名法的步骤：先定出每个双键碳上所连的两个原子或基团的大小 次序，若两个大基团处在双键的同侧，称为Z 型，反侧称为 E 型。 Br H C=C Cl `CH₃ (E)-1-氯-1-溴丙烯 H₃C C=C Cl CH₂CH₂CH₃ (Z)-1- 氯-2-己烯 四、物理性质 (1)与烷烃相似，常温下4个碳原子以下的烯烃是气体，5～18个碳的 烯烃是液体，高级烯烃是固体。 (2)直链烯烃比带有支链的同系物沸点高。 (3)顺式异构体的沸点比反式异构体略高。 (4)反式异构体的熔点比顺式异构体高。 (5)烯烃不溶于水，而溶于有机溶剂。 五、化学性质 烯键是反映烯烃化学性质特征的官能团。烯烃能发生加成、氧化、聚 合等反应。 a .氢反应 (一)催化氢化 在金属催化剂催化下，如铂(Pt)、 钯 (Pd)、 加到烯烃双键上生成烷烃，称为催化氢化 (catalytic 每摩尔不饱和化合物氢化时所放出的热量称为氢化热(heat of hydrogenation), 用△H 表示。 镍 (Ni), 两个氢原子 hydrogenation)。 (1)烯烃随着双键碳原子上取代基的增多而更加稳定； (2)反式烯烃比顺式烯烃稳定。 H₂C=CHCH₂CH₃ +H₂— Pt → CH₃CH₂CH₂CH₃ △H=-127 kJ/mol =-120 kJ/mol H=-120 kJ/mol (二)亲电加成反应 1.与卤素的加成 卤素分子与烯烃在四氯化碳等溶剂中发生加成