3 烯烃（课件）- 《有机化学》同步教学（高等教育版）

第三章 单 烯 烃 Alkenes 本章主要内容： 1、烯烃的结构 2、烯烃的同分异构和命名 3、烯烃的物理性质 4、烯烃的化学性质 5、烯烃的亲电加成反应历程和马尔科夫尼科夫规则 6、乙烯和丙烯 7、烯烃的制备 8、石油 基本要求： 1、掌握单烯烃的同分异构现象、CCS命名法、常见烯基的名称、顺反异构命名和Z/E标定法，IUPAC命名法； 2、理解烯烃的结构特点，SP2杂化和p键，引起顺反异构的结构特征； 3、理解烯烃的物理性质； 4、掌握烯烃的化学性质（亲电加成、自由基加成、催化氢化、氧化、聚合、a-卤代反应）； 5、掌握诱导效应； 6、掌握烯烃亲电加成反应机理、碳正离子稳定性及马氏规则； 7、掌握烯烃的鉴定反应好制备反应； 8、了解石油化工过程。 单烯烃 ：指分子中含有一个碳－碳双键（C = C)的不饱和开链烃，简称烯烃。 通式：C n H 2n ，碳－碳双键叫做烯键，是烯烃的官能团。 第一节：烯烃的结构 一、乙烯的结构 乙烯是最简单的烯烃，分子式为C2H4，构造式H2C=CH2，含有一个双键 C = C，是由一个σ 键和一个 π 键构成。 现代物理实验证明，乙烯分子的所有原子在同一平面上。 Why ? 二、杂化轨道理论对乙烯结构的解释： SP2 杂化:一个S轨道好两个P轨道进行杂化，组成三个等同的SP2 杂化轨道，且三个SP2 杂化轨道的对称轴在同一平面，彼此间夹角120°。 Sp2杂化轨道的形状：不对称葫芦形，三个完全等同的SP2杂化轨道的对称轴分布在同一平面，分别指向三角形的三个顶点，对称轴之间夹角为120°，每个碳原子余下一个P轨道垂直于这一平面。 三、乙烯分子的形成： 每个碳原子剩下的一个py轨道，它们平行地侧面重叠，便组成新的分子轨道，称为π轨道。 四、π 键形成的分子轨道解释 五、π键的特点 1、 π键的稳定性： （1） π键重叠程度比σ键小，不如σ键稳定，比较容易破裂。？ （2） π键具有较大的流动性，容易受外界电场的影响，电子云比较容易极化，容易给出电子，发生反应。？        2、 π键旋转受阻      3、双键的键长：C=C 的键长比C-C键短。 六、 双键的表示法： 双键一般用两条短线来表示，如：C=C，但两条短线含义不同，一条代表σ键，另一条代表  π  键。   第二节  烯烃的同分异构及命名 一、烯烃的同分异构现象 1、烯烃有双键，其异构现象较烷烃复杂，它包括（1）碳干异构（2)双键位置不同引起的位置异构（position isomerism） (3)以及由于双键两侧的基团在空间的位置不同引起的顺反异构。 例如：丁烷只有正丁烷和异丁烷两个异构体，而丁烯（Butylene或Butene）就有四个异构体： CH3CH2CH=CH2             CH3CH=CHCH3   1-丁烯   2-丁烯          2-甲基丙烯 双键位置异构    碳架异构 此外，由于双键不能自由旋转又产生了另一个异构现象：顺反异构，如：2-丁烯有两个： 顺-2-丁烯               反-2-丁烯      两个相同基团在双键的一边称为顺式(cis-) 两个相同基团分处在双键两边称为反式(trans-) 2、顺、反异构现象及产生的条件 顺、反异构现象在烯烃中很普遍，凡是以双键相连的两个碳原子上都带有不同的原子或原子团时，都有顺、反异构现象。 如果以双键相连的两个碳原子，其中有一个带有两个相同的原子或原子团，则这种分子就没有顺、反异构体。因为它的空间排列只有一种。如：   二、烯基：当烯烃上去掉一个氢原子后剩下的一价基团叫做烯基。 三、烯烃的命名 （一）烯烃的系统命名法，基本上和烷烃相似 选择一个含双键且碳原子最多及取代基最多的碳链为主链，并按主链中所含碳原子数将该化合物命名为某（甲、乙…)烯，十个碳以上用汉字数字，再加碳字，如十二碳烯。 2. 从最靠近双键的一端编号，当有几种编号可能时，选择使取代基具有“最低系列”的编号，即使取代基的编号顺次逐项比较为最小的编号。 3.双键的位次必须标明出来，只写双键两个碳原子中位次较小的一个，放在烯烃名称的前面。 注意：1-烯烃中的“1”可省去 4.其他同烷烃的命名原则 2,4-二甲基-2-己烯 4. 书写顺序：取代基位次→半字线“－” →取代基名称→双键位次→半字线→母体名称   练习：         3-甲基-2-乙基丁烯 补充：烯烃的英文命名 (二) 烯烃的Z、E命名法