2-链烃
烃
甲烷有机化合物里，有一大类物质是仅由碳和氢两种元素组成的，这类物质总称为烃①，也叫碳氢化合物。
甲烷是烃类里分子组成最简单的物质。
一、甲烷在自然界里的存在甲烷是没有颜色、没有气味的气体。
它的密度（在标准状况下）是0.717g/L，大约是空气密度的一半。
它极难溶解于水，很容易燃烧。
二、甲烷分子的组成和结构甲烷由碳和氢两种元素组成。
根据在标准状况下已测得的甲烷气体的密度，我们可以计算出甲烷的摩尔质量约等于：0.717g/L×22.4L/mol=16g/mol通过对甲烷气体进行的定量测定，可以知道，甲烷里碳的质量分数是75％，氢的质量分数是25％。
我们可以得出：1mol甲烷分子里的含碳量约等于1mol×16g/mol×75％=12g，所以1mol甲烷分子含1mol碳原子。
1mol甲烷分子里的含氢量约等于 1mol×16g/mol×25％=4g，所以1mol甲烷分子里含4mol氢原子。
因此，甲烷的分子式是CH。
4那么，在甲烷分子里，1个碳原子和4个氢原子是怎样结合的呢？我们知道，碳原子的最外电子层有4个电子，它能跟4个氢原子形成4个共价键。
如果以·表示碳原子的价电子，以×表示氢原子的价电子，甲烷的电子式可以写作：在化学上常用一条短线来代表一对共用电子。
因此，可以用下式来表示甲烷分子的结构：这种用短线来代表一对共用电子的图式叫做结构式。
甲烷的结构式虽然可以初步说明碳、氢各原子间的结合情况，但是并不能够说明分子里各原子在空间分布的实际情况。
经过大量的科学实验证明，甲烷分子里的一个碳原子和四个氢原子不在同一个平面上，而是形成了一个正四面体的立体结构。
碳原子位于正四面体的中心，而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上。
碳原子的四个价键之间的夹角（键角）彼此相等，都是109°28'。
四个碳氢键的键长都是1.09×10-10m。
有机化学第二章-链烃
1
CH3
3
4
5
6
7
8
② 编号——（1）从靠近支链的一端开始，编号时应尽可能使 取代基具有最低编号。 （如上例）
（2）当几种可能的编号方向时，应当选定使取代基具有 “最低系列”的那种编号（即顺次逐项比较各系列的不同位 次，最先遇到位次最小者定为最低系列）。 CH3
CH3-CH—CH-CH2-CH2-C-CH3 1 2 3 4 5 6 7 CH3 CH3 CH3
1. 烷基
烷烃分子中去掉一个氢原子后，剩下的原子团叫烷基。 烷基是一价基，通式为CnH2n+1，常用R-代表烷基。 烷基的名称由相应的烷烃而得。
例如： CH4 CH3CH3
-H
-CH3 -CH2CH3 -CH2CH2CH3
甲基 乙基 丙基 异丙基
-H
链端碳-H
CH3CH2CH3
中间碳-H
CH3-CH-CH3
5. 水溶性
烷烃几乎不溶于水，但易溶于有机溶剂。
结构相似或极性大小相近的化合物可以彼此互溶，这 就是“相似相溶”的溶解规律。
1. 物理状态
C1~C4——（表2-3）
2. 沸点（b.P.）
① 直链烷烃，碳数 则沸点 。 ② 同数碳烷烃，直链比支链沸点高。
3、熔点（m.P.）
① 碳数 ，则熔点 。 ② 偶数碳链比奇数碳链稍高。 ③ 同数碳异构体：新 ＞ 正 ＞ 异。 一般含碳原子数 相同的烷烃的熔点是 随着分子的对称才增 加而升高的，分子越 对称，它们在晶格中 排列越紧密，分子之 间的范德华作用力也 越强，故熔点越高。
常见的烷基名称
构造式 名称
缩写 符号
构造式
名称
缩写 符号
-CH3
二烯烃及炔烃
CH3 CH2=C-CH=CH 2
2-甲基-1，3-丁二烯 异戊二烯
CH2=CH-CH=CH-CH=CH 2
1，3，5-己三烯
H C=C Cl H
H CH3 C=C H
Cl
(1Z,3Z)-1-氯-1,3-戊二烯
H H
C =C
H 3C H
CH3
C =C
Br
Br
(2E,4Z)-2-溴-2，4-己二烯
226.9KJmol
-1
254kJmol
-1
戊烷
二烯烃及其氢化产物的能级
共轭二烯烃的结构
以开链共轭二烯烃系列中最简单的1,3-丁二烯 为例说明共轭二烯烃的结构特征。
H
1
H
C 3 C H C 2 C 4 H H H
1．价键理论处理结果： C=C的C为sp2杂化，有如下结构：
σ键所在平面与纸面垂直，
CO2C2H5
+
84%
+
CO2C2H5
16%
CO2C2H5
(3) 双烯体和亲双烯体在反应过程中原有构型保 持不变
CO2C2H5
+
CO2C2H5
顺丁烯二酸二乙酯
CO2C2H5 H H
顺-4-环己烯-1,2-二甲酸二乙酯
CO2C2H5
+
H5C2O2C
反-丁烯二酸二乙酯
CO2C2H5 H H CO2C2H5
2、键长
CH 2 0.137 0.146 CH CH CH 2
C=C 0.134 nm 3、氢化热（放热不同）
C-C 0.154 nm
CH 2=CHCH=CH-CH 3 + H2
Ni
CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3 H' = -226.9KJmol-1
2第二章 链烃课后习题答案 大学有机化学,第三版,医学类
第二章 链烃1、链烃是怎样分类的？下列各碳氢化合物的分子式所可能代表的化合物属于哪一类(此题只讨论链烃范围内的分类)？ (1) C 3H 8 (2) C 6H 12 (3) C 6H 10答：（1）C 3H 8符合C n H 2n +2 所以是烷烃（2）C 6H 12符合C n H 2n 所以是烯烃（3）C 6H 10符合C n H 2n -2所以是炔烃或者是二烯烃2、指出下面化合物中各碳原子属于哪一类型(伯、仲、叔季)。
答：C 1C 7和三个支链碳是伯碳原子； C 2C 4C 5是仲碳原子； C 6是叔碳原子； C 3是季碳原子。
3、指出CH 3CH ＝CH 2和CH 2＝CHCH 2C≡CH 中各碳原子的杂化状态(sp 3、sp 2、sp )。
答：4、命名下列化合物(1) (2) CH 3CH(CH 2)2 CCH 3CH 3CH 2CH 3CH 3spsp 3sp 2sp 2CH 2＝CH －CH 2－C ≡CHsp 2sp 2sp 3sp CH 3－CH ＝CH 2(CH )CHCH CHCH 3CH 2CHCCH 2CH 3CH 37CH 36CH 5CH 24CH 2 3CCH 332CH 213CH 3(3) (4)(5)(6)答：(1) 异戊烷（2-甲基丁烷） (2) 3,3,4-三甲基己烷 (3) 2,3-二甲基丁烷 (4) 2,2,3,3,4-五甲基己烷 (5) 2-乙基-1-丁烯 (6)4,4-二甲基-1-己烯-5-炔5、写出下列各化合物的构造式(1) 2-甲基-3-乙基戊烷 (2) 2,3-二甲基-4-乙基己烷 (3) 2,3-二甲基-1-丁烯 (4) 2-甲基-2-丁烯 (5)顺-3,4-二甲基-2-戊烯（构造式） (6) (2Z ,4E )-2,4-己二烯 答：(1) (2)(3) (4)(5) (6)6、下列各式中，哪几个是同一化合物？(1) (2)CH 33CH 3CHCHCH 3 (CH 3)3CC(CH 3)2CHCH 3CH 2CH 3C 2H 5CCH 2CH 3CH 2CH 3CH CHCH 2CH 3CH 3C 2H 5CH 3CH CH CH CH 2CH 3CH 3CH 3C 2H 5CH 2＝CCHCH 3CH 3CH 3(CH 3)2CHCH 2CHCH 2CH 3CH 3CH 2CHCH 2CHCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3C ＝CHCH 3CH 3＝CCH 3HCH(CH 3)2CH 3 C CC C CH 3H HCH 3HH(3) (4)(5)(6)答：1，2，6为同一化合物；4，5为同一化合物7、下列化合物中，哪些有顺反异构体？如有，写出各异构体的构型式并命名(Z /E法)。
有机化学第二章 链烃——二烯烃
湖南中医大学药学院有机药化教研室
一、分类和命名
根据分子中两个双键的相对位置，二烯烃可分为： 根据分子中两个双键的相对位置，二烯烃可分为： 两个双键的相对位置
C C C 累积 二烯 烃
C
CH ( CH2 )n CH
C
n ≥1
孤立二烯烃
C
CH
CH
各种共轭效应的对分子影响的相对强度是： ★ 各种共轭效应的对分子影响的相对强度是：
π ,π - 共轭＞ p ,π - 共轭＞ σ,π- 超共轭＞ σ, p - 超共轭 共轭＞ 共轭＞ 超共轭＞
四、共轭二烯的化学性质
1．1,2-加成和 ． 加成和1,4-加成 加成和 加成
＋ 。
CH2=CH-CH=CH2 + HCl CH3-CH-CH=CH2
共轭效应的强度取决于取代基中的中心原子的电负性与主量子数的大小。 共轭效应的强度取决于取代基中的中心原子的电负性与主量子数的大小。 取代基中的中心原子的电负性与主量子数的大小
电负性越大， 效应越强 越强。 电负性越大，－C 效应越强。 共轭体系: ★ π-π共轭体系 共轭体系
同周期元素，随原子序数增大， 效应增强 增强： 同周期元素，随原子序数增大，－C 效应增强：
★ 共轭效应的特性
1、几何特性： 几何特性： 共平面性（参与共轭的原子处于同一平面） 共平面性（参与共轭的原子处于同一平面） 键长的平均化，共轭链越长，平均化程度越大。 键长的平均化，共轭链越长，平均化程度越大。 电子特性：共轭链中π电子云容易离域并正负交替极化。 2、电子特性：共轭链中π电子云容易离域并正负交替极化。 影响分子偶极矩 极化度高
π电子转移用弧形箭头表示 电子转移用弧形箭头表示
有机化学第二章 链烃——二烯烃
CH2 CH
CH2 CH
CH2
CH2
CH2 CH
CH2 CH
CH2
CH2
CH2 CH CH2
离域结构 + + CH2 CH CH2 . .
CH2 CH CH2
练习：CH2＝CH-CH＝CH-CH2＋ 有几种定域结构？试写出它的所 有定域结构式和离域结构式。奇原子C+共轭体系的定域 式有何特征？
反应物
低温(-80—40℃) 较 短 非极性（如正已烷） 非极性（Br2）
PhCH=CH-CH=CH2
高温（40—60℃） 较 长 极性（如氯仿） 极性（HBr）
CH2=C(CH3)CH=CH2
★ 思考题
分析下列共轭二烯的亲电加成可能生成几种产物？实验主要只得到以下 产物，写出机理解释实验结果
C C C S ＜ C C C O
④相同的元素，带正电荷的原子，－C效应较强。
C C C N+R2 ＞ C C C NR
（2）＋C效应的相对强度
① 同周期不同原子，原子序数越大，电负性愈大，＋C效应愈弱
C C NR2 > C C OH > C C F
② 同族不同原子，原子序数越大，＋C效应愈弱。
C C F
氢化热/kJmol-1 2H2 2H2 254 226
由此可见，共轭二烯氢化热低于孤立二烯，内能较低，稳定性较大 共轭能：孤立二烯烃和相应共轭二烯烃的氢化热之差值称为共轭烯
烃的共轭能
△E共轭 ＝ △H1,4 - △H1,3 ＝254-226=28 kJ/mol
共轭二烯烃的定域和离域结构式
实验事实表明：在有可能形成孤立二烯烃和共轭二烯烃两种可能 的反应中时，总是优先生成共轭二烯
大学有机化学第二章 链烃-2
△H= +4 kJ· mol-1 △H=-108kJ·mol-1 H= -10kJ· mol
在链增长阶段, 一氯甲烷达到一定浓度时 达到一定浓度时, 在链增长阶段 当一氯甲烷达到一定浓度时 氯原子 除了同甲烷作用外，也可与一氯甲烷作用， 除了同甲烷作用外，也可与一氯甲烷作用，结果生成 二氯甲烷。以同样方式，可生成氯仿 四氯化碳。 氯仿及 二氯甲烷。以同样方式，可生成氯仿及四氯化碳。 Cl· + CH3Cl —> CH2Cl· + HCl CH2Cl· + Cl2 —> CH2Cl2 + Cl· Cl· + CH2Cl2 —> CHCl2· + HCl CHCl2· + Cl2 —> CHCl3 + Cl· Cl· + CHCl3 —> CCl3· + HCl CCl3· + Cl2 —> CCl4 + Cl·
一、烷烃的化学性质 (一) 稳定性 一
烷烃分子中只有牢固的C—Cσ键和 C—Hσ键 ， 所以烷烃具有高度的化学稳定 键 室温下烷烃与强酸、 强碱、 性 。 室温下烷烃与强酸 、 强碱 、 强氧化剂 或强还原剂一般都不发生反应。 或强还原剂一般都不发生反应。
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(二) 卤代反应 二
有机化合物分子中的氢原子（或其它原子、 有机化合物分子中的氢原子（或其它原子、基 被另一原子或基团取代的反应称为取代反应 取代反应。 团）被另一原子或基团取代的反应称为取代反应。 卤代(halogenation)。 被卤原子取代叫卤代 。 被卤原子取代叫卤代 1. 甲烷的氯代反应
C C
+A B
C C A B
碳原子sp 碳原子sp3 杂化 四面体型结构
第二章 链烃-1
CH3
2° 3° 2° CH3—CH2—CH—CH2—C—CH3 1° 1° CH3 CH3 1° 1°
不同类型的氢反应活性不一样
分子结构表示方式：
短线式 缩简式 键线式 dash formulas condensed formulas bond-line formulas)
H H H 1-丙醇 H C C C O H H H H H H
柴油C15-18, 润滑油C16-20,
石蜡C18-30, 沥青C30-40
煤 芳香烃等
第一节 链烃的结构
一、烷烃的结构
图 2-1 甲烷的结构
sp3 –1s σ键 4个C－H σ键
H
H
C H
H
图 2-2 甲烷的球棍模型
乙烷 (CH3CH3)
σ键: 旋转不影响轨道重叠程度, 即σ 键可沿键轴“自由”转动; 重叠程度 大, 稳定性高; 键的极化度小.
正戊烷在液态和气态碳架运动的几种形式
高碳数正构烷烃的优势构象: 相邻碳的结构均为对位交叉
癸烷 C10H22
二十烷 C20H42
二、烯烃的结构与构型异构
z
1s22(sp2)12(sp2)12(sp2)12pz1
轨道杂化后电子排布
x
y
sp2杂化
2s
2px
2py
2pz
激发态: 2s 1 + 2px1 + 2py1 + 2pz1
R
CH3
（烷基）
中文名
甲基 乙基
英文名
methyl ethyl
缩写
Me Et
CH3CH2
CH3CH2CH2 CH3 CH3CH
（正）丙基
n-propyl
二章链烃
顺式
反式
产生顺反异构的必要条件为：第一，分子中必须有限制碳 原子自由旋转的因素(如双键或环)存在；第二，构成双键 的两个碳原子各连有不同的原子或基团。
23
三、烯烃的命名
（一）系统命名法
烯烃的系统命名原则基本上与烷烃相似，但选择主链时，必须选择含碳碳双键在内 的最长碳链为主链，根据主链所含的碳原子数目称为“某烯”，编号时，从靠近双 键的一端给主 链碳原子编号，以较小数字表示双键的位次，写在名称之前。如：
燃料，化工原料 溶剂 溶剂，内燃机燃料 飞机燃料 柴油机燃料 润滑 防绝缘缘材料，铺 路
20
第二节 单烯烃
不饱和烃是指分子中含有碳碳双键或叁键的烃类化合物，
包括烯烃和炔烃等。
21
一、烯烃的结构和通式
结构：碳碳双键（C=C）
通式:CnH2n（n≥2）
乙烯中由于碳碳双键不可旋转，所以分子中六个原子在同一平面上。
（2）控制氧化（部分氧化） 控制一定的条件使烷烃进行选择性氧化，可用于工业上生产含氧衍生物的化工原料。 在一定的条件下，用空气氧化烷烃可以生成醇、醛、酮、酸等含氧有机化合物。由于 烷烃的来源丰富，利用烷烃作原料氧化制备含氧化合物具有一定的实际意义。例如： 制皂业以石蜡等高级烷烃为原料在MnO2催化及110℃下制得高级脂肪酸。 R-CH2-CH2-R′+O2 RCOOH + R′COOH+其他羧酸
H C C
H H H 正丁烷
4
表2-1 烷烃同分异构体的数目 碳 原 子数 4 5 6 7 8 9 异 构 体 数 2 3 5 9 18 35 碳 原 子 数 10 11 12 14 15 20 异 构 体 数 75 159 355 1858 4347 366319
第二章 链烃
2013-8-28
5.与水和卤素的加成
Cl2 + H2O CH3CH=CH2 HOCl
HOCl + HCl CH3CHCH2Cl OH
20ห้องสมุดไป่ตู้3-8-28
24
（二）氧化反应
1.被KMnO4氧化 （1）冷、碱性或中性KMnO4
RCH=CHR'
冷的KMnO4
RCH-CHR' 中性或碱性 OH OH
2013-8-28
31
诱导效应: 因某一原子或基团的电负性而引起的电子云沿 着分子链向某一方向移动的效应. C C C Cl 诱导效应的特点： • 诱导效应沿C链传递时减弱的很快，一般到第 三个C原子后就很微小可忽略不计 • 诱导效应是一种静电作用，是分子本身的永久 性改变
+ + + -
CH3CHCH2CH2CH3 CH3CH2CHCH2CHCH3 CH2CH3 CH3CH2 CH3 3-甲基己烷 2-甲基-4-乙基己烷 CH3 CH2CH2CH3 CH3C CHCH2CH3 CH3CH2CH CHCHCH2CH2CH2CH3 H3C CH3 H3CCH2 CH3 2，2，3-三甲基戊烷 4-甲基-3-乙基-5-正丙基壬烷 CH3 CH3 CH3CH2CH CH CH CHCH3 CH3 CH2CH2CH3 2，3，5-三甲基-4-正丙基庚烷
[CH2—CH2]n
（四）-H的活性反应 500OC CH3CH=CH2+Cl2
CH2CH=CH2+HCl Cl
CH3CH=CH2+Cl2
常温
CH3CH—CH2 Cl Cl
2013-8-28
29
四.烯烃的加成反应机理 1.亲电加成反应机理 CH2=CH2+Br2 NaCl CH2BrCH2Br+CH2BrCH2Cl
有机化学-第2章 习题解答
第2章链烃1．解：（1）4，6-二甲基-3-乙基辛烷（2）3-甲基-6-乙基辛烷（3）5,6-二甲基-2-庚烯（4）5-甲基-4-乙基-3-辛烯（5）2-甲基-6-乙基-4-辛烯（6）（E）-3-甲基-4-乙基-3-庚烯（7）3-戊烯-1-炔（8）2-己烯-4-炔（9）（2E,4E）-2，4-己二烯（10）（5Z）-2，6-二甲基-5-乙基-2，5-辛二烯（11）(12) CH3C CH(CH2)2CH C CH3CH2CH332．解：（1）H 优势构象为（d）。
（a）（b）（c）（d）（2）H333优势构象为（d）。
（a）（b）（c）（d）==C CC2H5CH3C2H5CHCH3CH3C CC2H5CH3C2H5CHCH3CH33．解： （1） （2） 4．解：（1）自由基是一个缺电子体（不满足八电子结构），有得到电子的倾向。
分子中凡是有满足这一要求的因素存在，均可使自由基的稳定性增大。
因烷基是给电子基团，自由基所在碳上连接的烷基越多，给电子能力越强，相应的自由基越稳定。
（2）决定碳正离子稳定性的主要因素是电荷的分散程度。
能使正电荷分散的因素，均可使其稳定性增大。
因烷基是给电子基团，给电子的结果中和了正电荷，即正电荷得到了分散。
正电荷所在碳上连的烷基越多，电荷越分散，相应的碳正离子就越稳定。
烯丙基型正碳离子由于存在p -π共轭效应，其稳定性比一般正碳离子甚至比3ºC +稳定得多。
5．解：Cl 2光或热2ClCl+++++ HCl+++Cl+ Cl 2++++ ClCl++++ ClCl +++ClCl 2链引发：链增长：链终止：6．解：CH 4 Cl 2光照2Cl+ C l CH 3+ HCl + C l ClCH 2+ HCl ClCH 3CH 3 + C l 2CH 3+ C l Cl + ClCH 2ClCH 2+ CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3+ C l CH 3+ HCl CH 2CH 3CH 2+ Cl 2CH 3+ C l CH 2Cl ClCH 2CH 2Cl + ClCH 2ClCH 2CH 3CH 3……………………………………7．解：CH 3CH CH 3CH CH 33CH 3CCH 3CH 3CH 3CH 3(5)CH 2CH 2CF 3Cl（6）CHCH 3C CH 2BrCH 3(1,4-加成为主)（7）CH CH 3CHBr(低温时以1,2加成为主)CHBrCHCH 3（8）COOC 2H 5COOC 2H 5(Diels-Alder 反应)(1)3C CH 3CH 3 + CH 3CHCH 2ClClCH 3(2)CH 3CH CH 3OSO 3HCH 3CHCH 3OH(4)(3)CCH 3CH 3O OCH 2CH 3CHCH 3CH 3O + HC OCH 3 C C CH 2CH 3C CHCH 2CH 33 COOH + CH 3CH 2 COOH(10)8．解：（1）CH 2=CH —CH=CH 2 （2） CH 3C CH3CCH 3O 3C CH 2Cl 3C CNaCH 3C CAg (9)3CH 3CH 2C CHCH 2CH 39．解：10．解：CH 3CH 2C CCH 2CH3CH CH(1)(2)3CH 2CH2C CH 2CH 3CH 2CH 2C CH 2HBrCH 3CH 2CH 2 CH 2NaC CNaCH 3CH 2CH 2CHBrCH 2Br (1) KOH(醇)Br 2(2) NH 2Na(3)CH 3C CH2CH 3C CHCH 3CH 2CH 2BrHBr Na + NH 3过氧化物11．解： （1）1-庚炔1.3-己二烯庚烷Br 2(CCl 4)褪色白↓褪色 （一）( )（2）1-丁炔 白↓2-丁炔 褪色1.3-丁二烯 褪色+CO 2↑[Ag(NH )]NO（3）（4）4 2-甲基丁烷 （一）2-甲基丁烯CO 2↑2-甲基-2-丁烯 （一）12．解：323丙烷（一）丙炔褪色 白↓丙烯褪色 （一）CH 3CH 2C CCH 2CH 332CH 3CH 2CH 2CH 3CH 3CH 2CH 2CH 3H H H HCH 3CH 2CH 2CCHCH 3CHCCH3CH 3CH 2CH 2CCH 3CH 3CHCH 3CCH 3O(CH 3)2CHCH 2C CH 结构式为：(CH 3)2CHCH 2C CH3)2CHCH 2CH 2CH (CH 3)2CHCH 2COCH 33)2CHCH 2C CCu13．解：由分子组成可知该化合物可能为炔烃或二烯烃。
(人教版)高中必修2化学：3.2(第1课时)乙烯
• ●自主探究
• 1．乙烯既可使酸性KMnO4溶液褪色，又可 使溴水褪色，二者原理是否相同？
• 提示：不相同，乙烯使酸性KMnO4溶液褪色， 发生的是氧化反应，乙烯被氧化；而乙烯使 溴水褪色，发生的是加成反应，乙烯与溴加 成生成了1,2-二溴乙烷。
• 3有．_乙__烯__在_，空C反气H2应=中==的燃CH化烧2＋学，3O方火2―明程点焰―亮燃式→__2为C_O_2_＋_2_H黑_2O烟且伴 ______________石__油_化_工_________________ 调_节。剂
• 乙烯是一种重要的_______双_键__原料，还是一 种植物生长_直_接__结_合___。
红棕色 褪去
的产 物中 不只 含烷
• 温馨提示：①试管中碎瓷片的作用是作催化 剂。
• ②高锰酸钾溶液中常加入少量稀硫酸，以增 强其氧化性。
• ③酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液的 量不宜太多，浓度也不宜太大，否则溶液褪 色现象不明显。
• 2．乙烯的分子结构
乙烯分子内含有一个碳碳双键，是一种不饱和烃。 化学式 电子式 结构式 结构简式 空间构型
• 不饱和烃与烯烃 • ●思维导图
• ●教材点拨
• 1．不饱和烃：碳原子所结合的氢原子数少于 饱和烃里的氢原子数的碳氢化合物属于不饱 和烃。
• 2．烯烃：分子中含有碳碳双键的烃叫做烯烃。 乙烯是最简单的烯烃。
• 3．饱和烃与不饱和烃的结构特点
• (1)饱和烃的结构特点
• 碳原子之间以单键结合，碳原子的其余价键 与氢原子结合。烷烃属于饱和烃。
第三章 有机化合物
二烯烃
一、通式和分类 分子中含有两个碳碳双键的链烃叫做二烯烃。 通式为CnH2n－2。根据二烯烃分子中两个碳碳双 － 键的相对位置不同分类：
累积二烯烃
CH2
CH2
C
CH2
（丙二烯）
二烯烃
共轭二烯烃
CH CH CH2 （1,3-丁二烯）
孤立二烯烃
CH2
CH CH2
CH CH2
（1,4-戊二烯）
二、二烯烃的结构
⑵ p-π共轭体系 共轭体系 具有p轨道且与双键碳原子直接相连的原 子，其p轨道与双键π轨道平行并侧面重叠形成 共轭，这种共轭体系叫做p-π共轭体系。如：
.
. .
氯乙烯的p-π共轭体系Fra bibliotek⑶σ-π超共轭体系 碳氢σ键与相邻双键π轨道可以发生一定程 度的侧面重叠，形成的共轭体系叫做σ-π超共 轭体系。
聚合
CH 2 C=C
CH 2 H n
顺-1，4-聚异戊二烯
合成橡胶：高弹性、绝缘性、气密 合成橡胶：高弹性、绝缘性、气密 性、耐油、耐高温或低温性能
• 橡胶是制造飞机、军舰、汽车、拖拉机、
收割机、水利排灌机械、医疗器械等所必 需的材料。根据来源不同，橡胶可以分为 天然橡胶和合成橡胶。合成橡胶是由人工 合成的高弹性聚合物。也称合成弹性体， 是三大合成材料之一，其产量仅低于合成 树脂（或塑料）、合成纤维。
•
3) Diels-Alder Reaction
3) Diels-Alder Reaction
特点： 产物含六元环结构单元； 特点：a. 产物含六元环结构单元； b. 立体专一性反应。 立体专一性反应。
（三）聚合反应
在催化剂存在下，共轭二烯烃可以聚合为 高分子化合物。
有机化学第二章链烃
正丁基
仲丁基
异丁基
2013-12-5
21
8 例1 CH3-CH2
3 2 1 5 CH2-CH-CH2 -CH-CH2-CH3
CH2
CH3
CH3
3-甲-CH—CH-CH2-CH3 CH3-CH CH-CH3
CH3 CH3
2,5-二甲基-3,4-二乙基己烷
2,5-2甲基 3,4-2乙基己烷
H H C H + Cl2 H
光
或加热
H H C Cl + HCl H
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28
CH3-Cl + Cl2 ——> CH2Cl2 + HCl 二氯甲烷 CH2Cl2 + Cl2 ——> CHCl3 + HCl 三氯甲烷 CHCl3 + Cl2 ——> CCl4 + HCl 四氯化碳
400~450℃, 甲烷:氯气=10:1，主要生成一氯甲烷。 400℃左右, 甲烷:氯=0.263:1，主要生成四氯化碳。
常见烷基的优先次序是： 异丙基 > 丙基 > 乙基 > 甲基
2013-12-5
20
烃基的命名
H3C CH2 H2 H2 H3C C C H H3C C CH3 H3C C CH3 CH3
乙基
丙基
异丙基
H2 H3C C CH CH3
叔丁基
H H2 H3C C C CH3
H2 H3C C CH2 CH2
2013-12-5 22
例3
4 5 6 1 2 CH3-CH-CH2—CH—CH—CH3 6 5 3 2 1 CH3 CH CH3 CH3 CH3
2,5-二甲基-3-异丙基己烷
第二章 链烃(命名)
Cl H
CH3 C C Cl
CH2CH3 Br
对于上述不能用“顺/反”法命名的， IUPAC规定了用 “Z/E” 法来命名。 法来命名。 规定了用
(2) Z/E 命名法： 命名法：
♦ 用“Z”(德语，Zusammen，共同 表示 德语， 德语 ，共同)表示
同侧。 同侧。 ♦ 用“E”(德语，Entgegen，相反 德语， 德语 ，相反) 表示异侧。 表示异侧。 异侧 ♦ Z/E命名法是用固定的“次序规则”来 命名法是用固定的 命名法是用固定的“次序规则” 规定顺反异构体名称的。 规定顺反异构体名称的。
若 有 相 同 编 号 ，
例4： ：
CH3 CH3 C CH3 CH2 CH3
2，2，5-三甲基 乙基己烷 ， ， 三甲基 三甲基-3-乙基己烷
CH CH2 CH CH3
2
1
6个碳 个碳 原子,4 原子 个支链
CH3
6个碳原子， 个碳原子， 个碳原子 2个支链 个
练习1： 练习 ：
CH3 CH3 CH CH2 C CH2 CH3 CH3 CH CH2 CH3 CH3
顺序大的基团称较优基团 较优基团。 顺序大的基团称较优基团。
二、烯烃的命名： 烯烃的命名：
1、系统命名法： 、系统命名法： (1) 选主链： 选含有“C=C”的最长碳链为主链， 选主链： 选含有“ 的最长碳链为主链， 的最长碳链为主链 并按主链碳数称“某烯” 并按主链碳数称“某烯”。
CH3 C
CH
CH3 C C H H CH3
CH3 C H C
H
CH3
顺-2-丁烯 丁烯
反-2-丁烯 丁烯
缺点： 缺点：
双键两端若没有相同基团则不能用此法命名。 双键两端若没有相同基团则不能用此法命名。 没有相同基团则不能用此法命名 如以下两种有机物又该如何命名呢？ 如以下两种有机物又该如何命名呢？
2 链烃(物性,烷烯炔化性022)
共轭链两端的原子的电负性不同，共轭体
共轭效应
系中电子离域有方向性，在共轭链上正电 荷、负电荷交替出现，沿共轭链一直传递 下去，称为共轭效应（Conjugation）。
分为静态和动态共轭效应两种 共轭效应有吸电子共轭效应（ -C 效应）和
斥电子共轭效应（+C效应）。
共轭体系的分类
1 π-π 共 轭 体 系 双键单键相间 2 ． P-π 共 轭 体 系 双键相连的原子上的P轨道与π键形成共轭 3．σ-π超共轭体系 4. σ- P超共轭体系
三、炔烃的化学性质
官能团：-C≡C-，有两个π键，
化学性质与烯烃相似，能发生加成、氧
化和聚合反应等。
另外，-C≡C-H的C-H
σ键具有与一般σ 键不同的性质，即弱“酸性”。
（一）加成反应
1.催化加氢
在铂、钯或镍存在下，炔烃可以和氢发生加成反 应，通常反应直接生成烷烃。
2.与卤素的加成
（2）共轭二烯烃
两个C=C间有一个单键（单双键交替,共轭双键)。 例如 :1 ， 3- 丁二烯 CH2=CH-CH=CH2 (C 杂化类型 sp2 sp2 sp2 sp2） 。性质很特殊
（3）隔离(孤立)二烯烃
两个双键被两个以上的单键隔开。例如 1 ， 4- 戊 二烯 CH2=CH-CH2-CH=CH2 (C 杂化类型 sp2 sp2 sp3 sp2 sp2） 。性质与单烯烃相似
活性顺序：HI>HBr>HCl
第一步，质子（H+）与烯烃生成碳正离子（中间体）。
第二步，X-与碳正离子结合，生成卤代
烷
不对称试剂：加在双键上的两部分（ H
与X）不一样。
不对称烯烃：双键两端基团不一样 乙烯是对称烯烃，它和不对称试剂加成
《医用有机化学》课后习题答案
医用有机化学课后习题答案（冯敬骞）第1章 绪 论习 题7 指出下列结构中各碳原子的杂化轨道类型 解：第2章 链 烃习 题1 用IUPAC 法命名下列化合物或取代基。
解：（1）3，3-二乙基戊烷 （2）2，6，6-三甲基-5-丙基辛烷 （3）2，2-二甲基-3-己烯 （4）3-甲基-4-乙基-3-己烯 （5）4-甲基-3-丙基-1-己烯 （6）丙烯基 （8）2，2，6-三甲基-5-乙基癸烷 （9）3-甲基丁炔3 化合物2，2，4-三甲基己烷分子中的碳原子，各属于哪一类型（伯、仲、叔、季）碳原子？ 解：4 命名下列多烯烃，指出分子中的π—π共轭部分。
解：（1） 2–乙基–1，3–丁二烯 （3） 3–亚甲基环戊烯 （4） 2.4.6–辛三烯 （5） 5–甲基–1.3–环己二烯 （6） 4–甲基–2.4–辛二烯 8 将下列自由基按稳定性从大到小的次序排列： 解：（3）>（2）>（1）>（4）9 按稳定性增加的顺序排列下列物质，指出最稳定者分子中所含的共轭体系。
解：（1）d ＞b ＞c ＞a （2）d ＞c ＝b ＞a (3)d ＞c ＞b ＞a (4) d ＞c ＞b ＞a 12下列化合物有无顺反异构现象？若有，写出它们的顺反异构体。
解：（1）无 （2）有（3）有 （4）有 （6）有14 经高锰酸钾氧化后得到下列产物，试写出原烯烃的结构式。
解：（1）CH 2=CH —CH =CH 2 （2） （3） （4）CH 3CH 2CH=CHCH 2CH 3 （5） 15 完成下列反应式解：（1）CH 3CH 3C CH 2CH 3CH 3CH 2C CHCH 2CH 3（3）CH 3CH 2C(Br)2CHBr 2 （5） CH 3CH 2CH=CHBr17 试给出经臭氧氧化，还原水解后生成下列产物的烯烃的构成式。
解：（1）CH 3CH 2CH 2CH =CH 2 （2） （3） （4）21 用化学方法鉴别下列各组化合物 （1）1–庚炔 1.3–己二烯 庚烷 （3）丙烷 丙炔 丙烯 解：（1） （3）24 解：（1） CH 3CHC ≡CH （2）CH 2＝C —CH ＝CH 225 解：A ．CH 3CH 2CH =CHCH 2CH 3 B ．CH 3CH 2CH(Br)CH(Br)CH2CH 3 C ．CH 3CH 2C ≡CCH 2CH 3 D ．CH 3CH =CH —CH =CHCH 3 E. CH 3CH 2COOH26 解：CH 3CH 2C ≡CCH 2CH 3第3章 环 烃习 题1 命名下列化合物：解： （1）2-甲基-5-环丁基己烷 （2）反-1，3-二乙基环丁烷（3）1-甲基-3-乙基环戊烷 （5）2，6-二甲基二环[2.2.2]辛烷 （6）1，6-二甲基螺[3.4]辛烷 5 写出下列反应的产物： 解：(5)CH 3CH 2CH(Cl)CH 3 6 写出下列芳香烃的名称：解： （1）甲苯 （2）对异丙基甲苯 (1-甲基-4-异丙基苯) （3）2，4-二硝基甲苯9 根据Hückel 规则判断下列化合物是否具有芳香性：解：Hückel 规则：π电子数为4n +2。
二烯烃
四、1,3-丁二烯的结构特点
1。空间构型： 平面型 键角：120° 所有原子都处于同一平面上 请回忆已经学过的CH4、CH2=CH2、CH=CH的 空间构型和键角。
2。双键比乙烯双键稍长，单键比烷烃的单键 短，键长平均化。
五、物理性质
• 根据已经学过的烃，你能猜测出1，3丁二烯、异戊二烯的物理性质吗？ C原子数小于4 • 1，3-丁二烯室温为气体，异戊二烯为 液体，都难溶于水，密度都小于水。 烃的密度都小于水
合成橡胶规律
• 为提高橡胶性能，将橡胶与硫一起加热，制 得硫化橡胶。——橡胶硫化（化学变化）
硫化橡胶具有良好的弹性、韧性和化学稳定性。
四个不饱和碳原子 上都有加成的原子
★ 2.双烯加成
1，3-丁二烯能与具有双键的化合物进行 1，4加成，生成环状化合物，这类反 应称为双烯加成。
★3.聚合反应（1，4加成）
天然橡胶（聚异戊二烯） 天然高分子材料 顺丁橡胶
橡胶
合成橡胶
丁苯橡胶 氯丁橡胶 丁qing橡胶
合成橡胶规律
• 均是加聚反应。 • 生成高分子化合物 • 橡胶中有双键，均可被氧化、加成，故不 能与强氧化剂接触（如溴水，酸性高锰酸 钾，硝酸，氧气等）易老化，变硬，变脆。 也不能多接触有机溶剂，如汽油，易发生 溶解使橡胶皮湿润而膨胀，橡皮塞松掉。
二烯烃
一、定义:分子里含有两个双键的 链烃叫做二烯烃。 比烯烃多一个“c=c“，
少两个氢原子
C 二、通式： nH2n－2 (n≥4)
与炔烃是同分异构体
请写出分子式为C4H6且为链状的同 分异构体。
三、命名
• 1，3-丁二烯 • 2-甲基- 1，3-丁二烯（异戊二烯）
二烯烃中单双键交替排列，称为共轭二烯烃。 • 1，4 –戊二烯 • 2-甲基- 1，4 –戊二烯 孤立二烯烃
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2.1.1 烷烃的结构与构象异构 3、有机物分子结构的表示方式
2013/6/25 22:14:14 12
价键结构式
H H H H H H C C C C C H H H H H H
简化式
CH3CH2CH2CH2CH3 或 CH3(CH2)3CH3
骨架式
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2.1.1 烷烃的结构与构象异构 4、碳原子和氢原子类型
2013/6/25 22:14:14 13
碳原子与碳原子之间的结合方式将碳原子分成四种：
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结束
2.1.1 烷烃的结构与构象异构 4、碳原子和氢原子类型 伯碳：1°（与一个碳相连的碳原子） 仲碳：2°（与两个碳相连的碳原子）
2013/6/25 22:14:14 14
叔碳：3°（与三个碳相连的碳原子）
2013/6/25 22:14:14 1
第2章
链烃
Chain Hydrocarbon
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结束
什么是烃（hydrocarbon）？ 种元素的有机化合物。 什么是烃的衍生物？
2013/6/25 22:14:14 2
分子中仅含有碳（carbon）和氢（hydrogen）两
以烃为母体的其他各类有机化合物，如甲醇可以
二、烷烃的构象异构
构象：由单键旋转而产生的分子中原子或基团在空间 的不同排列方式。 1、乙烷的构象
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2.1.1 烷烃的结构与构象异构
H
2013/6/25 22:14:14 21
锯架式
H H H
H H
Newman 投影式
棍球模型
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结束
由于б键的旋转，分子中的原子在 空 间有不同的排列方式，称为构象。由于 单键旋转 而产生的异构体，称为构象 异构。属于立体异构。 1. 乙烷的构象
2013/6/25 22:14:14 4
sp3杂化，四面体结构，键角 109º 28´ C-C :σ 键
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结束
2.1.1 烷烃的结构与构象异构
2013/6/25 22:14:14 5
甲烷的分子模型
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结束
2.1.1 烷烃的结构与构象异构
2013/6/25 22:14:14 6
2013/6/25 22:14:14 17
CH3
CH3C(CH3)2CH3
H3C
C
CH3 CH3
返回2.1 目录
结束
2.1.1 烷烃的结构与构象异构
2013/6/25 22:14:14 18
分子式的构造相同，但分子中各基团在空间的相
对位置不同所产生的不同形象，叫做立体异构，它包
括构象异构和构型异构。
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结束
2013/6/25 22:14:14 39
CH3
trans
C C
H
CH3
cis
C C
CH3
H 顺反异构 Cl C H C
CH3 反-2-丁烯 H
H
H 顺-2-丁烯
Cl C C
Cl
Cl
H
H
反-1，2-二氯乙烯
顺-1，2-二氯乙烯
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结束
2013/6/25 22:14:14 40
双键 产生顺、反异构的条件 脂环
2013/6/25 22:14:14 22
б键旋转，乙烷有无数个构象 典型构象 重叠式：能量最高、最不稳定、分子 内能高、极限式。
目录 结束
交叉式：能量最低、最稳定、分子内能 低、优势构象。乙烷分子有无数个构象， 各种构象之间 转变迅速是一种动态平衡， 体系为各种构象的混合物，无法分离出 其中某一构象异构体。 乙烷构象式表示方法： (锯架式 ）
H H H H H H H H
2013/6/25 22:14:14 23
H
H
H
H
目录
结束
2013/6/25 22:14:14 24
交叉式 (Staggered)
重叠式 (Eclipsed)
交叉式 (Staggered)
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结束
Newman投影式
H H H H H H H H H H H H
22:14:14 35
两个sp2 杂化的碳原各用一个sp2 杂化 轨道相互重叠形成碳-碳σ键，每个碳 上剩余的 两个sp2杂化轨道分别与其 它原子结合形成σ键，五个σ键在同一 个平面上。而每个碳上未杂化的p轨 道相互平行重叠，形成π键。所以双 键是由一个σ键和一个π键组成。π键 不能自由旋转，所以当双键碳上分别 连有不同的基团时，产生顺反异构。
同系物：同系列中的化合物互称为同系物； 同系差：相邻两个同系物在组成上的不变差数
（-CH2）
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结束
2013/6/25 22:14:14 10
CH4
C2H 6
C 3H 8 同系物 同系列
CnH2n+2
同系差
CH2
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结束
2013/6/25 22:14:14 11
同系列中化合物结构相似，化学性质 相近，物理性质呈现规律性变化。只 要研究同系列中的一个或几个化合物 即可。
存在顺反异构的条件：
① 分子中存在着限制原子自 由旋转的因素，如有双键或脂 环；
H CH3 CH3 H
CH3
C
C
H
H CH3
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结束
2.1.2 烯烃的结构与构型异构
2013/6/25 22:14:14 43
CH3 C H C
H
② 每个不能自由旋转双键的 两端原子上，必须连接着两个 不同的原子或基团；
H
H H
H H
H H
H H 0 60
H H
H H
H H
120
乙烷分子构象的能量曲线
目录 结束
2.1.1 烷烃的结构与构象异构
2013/6/25 22:14:14 27
2、正丁烷的构象
H CH3 H H H H CH3 CH3 H CH3 H H
部分重叠式
CH3 CH3 H H H H H H H H CH3 CH3
H
a C b C
c
a≠b，c≠d 后面讲 Z/E
d
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2.1.3 二烯烃与炔烃的结构
1、二烯烃结构
聚集二烯烃：不稳定
2013/6/25 22:14:14 44
C
C
C
共轭二烯烃
C
C
C
C
隔离二烯烃
C
C
C
C
C
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2.1.3 二烯烃与炔烃的结构
2013/6/25 22:14:14 45
②正丁烷的构象异构体之间能量相差较小，碰撞就 可以使它们之间相互转变通常情况下各种构象异构 体以平衡状态存在。 ③在平衡体系中对位交叉式含量最多，是最优势 构象。
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2.1.2 烯烃的结构与构型异构
1、乙烯的结构
2013/6/25 22:14:14 34
返回2.1 目录
结束
2013/6/25 2 杂化。 双键的两个碳原子为sp
CH3
构型异构 (顺反异构) CH3CH=CH2CH2
H C C CH3
H
反-2-丁烯
CH3 C H
顺-2-丁烯
CH3 C H
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结束
烯烃除了有骨架异构、双键位置异构
H2C CH2CH CHCH 2CH 3 CHCH 2
2013/6/25 22:14:14 38
它还有顺、反异构，属于立体异构
2013/6/25 22:14:14 25
交叉式 重叠式 大多数乙烷分子以交叉式构象存在，交 叉式>重叠式，分子间碰撞产生83.8 kJ/mol-1的能量足以使碳碳之间 （12.6kJ/mol-1）旋转，无法分离单一构象。
目录 结束
2013/6/25 22:14:14 26
E
HH H H HH H 12.6kJ/mol H H
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结束
2.1.1 烷烃的结构与构象异构 (构造不同) 构造异构 同分 异构 碳链异构
2013/6/25 22:14:14 19
官能团异构 官能团位置异构
构象异构
立体异构 (构造相同) 构型异构
顺反异构
对映异构
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2.1.1 烷烃的结构与构象异构
2013/6/25 22:14:14 20
苯型芳香烃 benzenoid aromatic hydrocarbon
芳香烃 非苯型芳香烃 (略) aromatic hydrocarbon nonbenzenoid aromatic hydrocarbon
目录 结束
2.1 链烃的结构
2.1.1 烷烃的结构与构象异构
一、烷烃的结构
1、碳原子的杂化方式
H H H
H H H
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2013/6/25 22:14:14 46
135pm(134)
H C H H C C C H H H H C H H C C C H H H
147pm(154)
反 3-丁 烯 -1， 二
键长平均化，C2,C3部分重叠
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2.1.3 二烯烃与炔烃的结构
季碳：4°（与四个碳相连的碳原子）
与伯、仲、叔碳原子相连的氢原子，分别称作伯、 仲、叔氢原子
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2.1.1 烷烃的结构与构象异构
2013/6/25 22:14:14 15