第二章不饱和烃—烯烃、二烯烃和炔烃第一节烯烃-烯烃的结构（课件）《有机化学》教学同步（化学工业出版社）

第二章不饱和烃—烯烃、二烯烃和炔烃 第一节烯烃-烯烃的结构 一. 烯烃的结构: 1. 双键碳原子及其上的所有原子在同一平面上. 烯烃：分子中含碳碳双键（C=C)的烃,为不饱和烃。 通式: CnH2n 官能团: -C = C- 碳原子杂化示意图 乙烯分之中的C－C 键 2.sp2杂化: 如:2HC=CH2，其中C原子为sp2杂化: 价键法: 形成了5个键. C-C单键的键长：0.154nm, 键能：345.6 kJ·mol-1 C=C 双键的键长：0.134nm ，键能：610.9kJ·mol-1 （小于单键的两倍） 从键能来看，双键更易断裂，即：反应性质 活泼 键角 120 0 乙烯分之  键示意图 π键具有自己的特点，由此决定了烯烃的化学性质: π键的特征： 1.π‒键由P轨道侧面重迭形成,重迭程度小,没σ‒键牢固。 2.π键无对称轴,成键两原子间不能旋转,否则π键将破裂。 3.π电子云分布在σ‒ 键平面的上下，离核远，受核的控制较弱，流动性大，易被极化，化学反应活性大。 σ–键与π–键的比较 σ–键稳定性大于π–键 π–键活性大于σ–键 烯烃的同分异构和命名 同分异构现象 烯烃的异构： 碳架异构 官能团位置异构 几何异构（顺反异构） 官能团位置异构：由于官能团在碳链中的位置不同 而产生的异构。例如： 1-丁烯 2-丁烯 立体异构：结构相同（碳架），分子中原子或基团 在空间的相对位置不同。 顺反异构：立体异构的一种，由于双键不能自由旋转引起的，也称为几何异构。 例如： 反-2-氯-2-丁烯 顺-2-氯-2-丁烯 烯烃的命名 1. 普通命名法：基本原则同烷烃一样。只要把名称中的“烷”改为“烯”即可。 2. 系统命名法：同烷烃类似。 ⑴ 选主链：选含有双键的碳链作为主链； ⑵ 编号：从距离双键最近的一端开始编号； ⑶ 书写：把双键中碳原子位号较小的编号写在名称“烯”的前面。 ⑷ “顺/反”词头加于异构体全名的最前面 顺-2，3-二甲基-1，4-二氯-2-戊烯 反-1-氯-1-溴-2-丁烯 但是，如果双键上四个取代基均不相同时，处理起来就比较麻烦，例如： 对复杂烯烃的几何异构，应用 Z、E命名法： 按照次序规则，两个双键碳上次序较大的原子或基团在同一侧的称为 Z型； 按照次序规则，两个双键碳上次序较大的原子或基团在两侧（相反方向）的称为E型。 Z：德文，Zusammen，在一起之意； E：德文，Entgegen，相反之意 Z-2，3-二甲基-1，4-二氯-2-戊烯 E-1-氯-1-溴-2-丁烯 E-2-氯-2-丁烯 Z -2-氯-2-丁烯 例如 烯烃的物理性质 同烷烃相似： C2-C4为气体，高级烯烃为固体； 熔点、沸点和比重随 分子量的增大而上升，比重 < 1 不易溶于水。易溶于非极性或弱极性有机溶剂中。 烯烃的化学性质 C＝C 的π－电子裸露于外，可提供e，具碱性 容易受到缺电子试剂：酸 E＋（亲电试剂）的进攻； 容易发生加成反应，生成两个新的σ键，得到饱和烃——烷烃。 一、 烯烃的加成反应 催化加氢： 在催化剂 Ni、Pt、Pd等催化剂作用下，烯烃可以与氢进行加成反应。 反应在催化剂表面进行，为顺式加成，得顺式加成产物，发热（新键生成）；无催化剂不进行，表明活化能高。 例如：2-丁烯的催化氢化反应： 2 加卤素 特点：反应分步进行 第一步：亲电试剂加成 第二步：负离子试剂反式加成；最终得到邻二卤代烷烃 体系中的其它负离子也可得到相应的产物（副产物）。 主要是与氯和溴的反应。氟反应太剧烈，容易发生分解反应，碘与烯烃不进行离子型加成反应。得到邻二卤代烷烃 Br2的加成反应一般用CCl4作为溶剂，出现的现象为溴的颜色褪去。 此反应反应速度快，现象非常明显，因此 常用于： 双键的鉴别。 1）X2的活性: Cl2 > Br2 > I2 (F2过于猛烈) Br2/CCl4溶液常用于烯烃的检验. 溴的颜色褪去（红棕色消失）：阳性反应 用途： 1：制备邻二卤代烷 2：与Br2/CCl4加成常用于鉴别双键，与 Br2反应历程通过为下： 试验： 根据以上的事实给出如下的解释：反应分两步进行 ： ① 亲电试剂 Br＋形成环正离子过度态：（慢） ②亲核试剂 Br- 反式加成(快)得到产物(反式）： 在溴翁离子中，原