第2章烃类——基础有机化合物《有机化学基础》烯烃第一课时同步教学（科学出版社中职药剂二版）

有机化学 Organic Chemistry 烯烃 1.π键的特点： ⑴ π键重叠程度比σ键小，不如σ键稳定，比较容易破裂。C=Cπ键的 键能等于264.4kJ/mol。[610（C=C键能） -345.6(C -C键能)]小 于C -C单键的键能345.6kJ/mol. ⑵ 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。 由于π键的电子云不象σ键电子云那 样集中在两原子核连线上，而是分散成上下两方，故原子核对π 电子的 束缚力就较小。 2.C=C和C -C的区别： ⑴ C=C的键长比C -C键短。 两个碳原子之间增加了一个π键，也就增加了原子核对电子的吸引力，使碳原子 间靠得很近。C=C键长0.134nm, 而C -C键长0.154nm。 ⑵ C=C两原子之间不能自由旋转。由于旋转时，两个py轨道不能重叠，π键便 被破坏。 三、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 烯烃具有双键，其异构现象较烷烃复杂，主要包括碳干异构，双键位置不同引起的位置异构 （position isomerism），及双键两侧的基团在空间的位置不同引起的顺反异构。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： 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： 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。 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。 2，4 -二甲基-2 -己烯 二、烯烃的命名 （一）烯烃的系统命名法，基本上和烷烃相似 1.选择一个含双键的最长的碳链为主链。 2.从最靠近双键的一端起，把主链碳原子依次编号 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。 4.其他同烷烃的命名原则 如： （二) Z、E命名法 根据IUPAC命名法，字母Z是德文Zusammen的字头，指同一侧的意思。E是德文 Entgegen的字头，指相反的意思。用"次序规则"来决定Z、E的构型。主要内容有两 点： 次序规则： ①将双键碳原子所连接的原子或基团按其原子序数的大小排列，把大的排在前面，小 的排在后面，同位素则按原子量大小次序排列。 I， Br, Cl,, S, P, O, N, C, D, H ②如果与双键碳原子连接的基团第一个原子相同而无法确定次序时，则应看基 团的第二个原子的原子序数，依次类推。按照次序规则（Sequence rule）先 后排列。 反之，若不在同一侧的则为（E）构型，命名时在名称前面附以（E）字。 2． Z、E命名法： 烯烃碳碳双键C1和C2上原子序数大的原子或原子团在双 键平面同一侧时，为"Z" 构型，在异侧时为"E"构型。 （三）、顺、反异构体的命名与（Z）、（E）构型的命名不是完全相同的。 这是两种不同的命名法。顺、反异构体的命名指的是相同原子 或基团在双键平面同一侧时为"顺"，在异侧时为"反"。Z、E构型指 的是原子序数大的原子或基团在双键平面同一侧时为"Z"，在异侧时 为"E"。双键平面同一侧时为"顺"，在异侧时为"反"。Z、E构型指的 是原子序数大的原子或基团在双键平面同一侧时为"Z"，在异侧时为 "E"。 第三节 烯烃的物理性质 在常温下，C2 -C4的烯烃为气体，C5-C16的为液体，C17以上 为固体。沸点、熔点、比重都随分子量的增加而上升，比重都小于1， 都是无色物质，溶于有机溶剂，不溶于水。 沸点： 3.7 °C 0.88 °C 熔点： -138.9 °C -105.6 °C 顺、反异构体之间差别最大的物理性质是偶极矩，反式异构体的偶极矩较顺式小， 或等于零，由于反式异构体中两个基团和双键碳相结合的键，方向相反可以抵消， 而顺式中则不能。 在顺、反异构体中，顺式异构体因为极性较大，沸点通常较反式高。它们的对称 性较低，较难填入晶格，故熔点较低。 工.原理：烯烃与氢加成反应需要很 高的活化能，加入催化剂后，可以 降低反应的活化能，使反应容易进 行。 常用的催化剂：铂黑（Pt）,钯粉（Pb）,Raney Ni 一、催化氢化 ①催化剂的作用：降低烯烃加氢的活化能。 ②可能机理：烯烃和一分子氢被吸附在催化剂表面，并释放出能量。能量的释放 减弱了烯烃π键和氢分子的σ键，从而促使两个新的碳氢键形成，烷烃自催化剂表 面解吸附，再吸附新的反应物分子，加氢反应是在碳碳双键的同侧进行。 2.催化剂的分类 ①异