大学有机化学 烯烃和炔烃
有机化学--第三章 不饱和烃：烯烃和炔烃
碳碳双键不能绕键轴自由旋转。因此，当两个双键碳 原子各连有两个不同的原子或基团时，可能产生两种不同 的空间排列方式。
一些烯烃的物理性质
构型：(I)和(Ⅱ)的分子式相同，构造亦相同，但分子中的原子在空间 排列不同。分子中原子在空间的排列形式称为构型。 构型异构体：(I)和(Ⅱ)是由于构型不同而产生的异构体，称为构型异 构体(configurational isomers)。构型异构体具有不同的物理性质。
3.1.1 碳原子轨道的sp2杂化
H
H
CC
H
Hale Waihona Puke H1/3s +2/3p
3.1.2 碳碳双键的组成
在乙烯中，成键的两碳原子各以一个sp2杂化轨道彼 此交盖形成一个C—C σ键，并各以两个sp2杂化轨道分 别与两个氢原子的1s轨道形成两个C—H σ键，这样形成 的五个σ键其对称轴都在同一平面内。
由于每个碳原子上余下的p轨道的对称轴垂直于同一 平面，且彼此平行，这样两个p轨道就从侧面相互平行交 盖成键，组成新的轨道，称为π轨道。处于π轨道的电子称 为π电子，这样构成的共价键称为π键。
含一个碳碳三键者称为炔烃(alkynes)，通式为CnH2n-2， 碳碳三键(一C≡C一)是炔烃的官能团。分子中既含有碳碳 双键，又含有碳碳三键者称为烯炔。
3.1 烯烃和炔烃的结构
碳碳双键是由两对共用电子构成，通常用两条短线表 示：C＝C。碳碳三键由三对共用电子构成，通常用三条 短线表示：C≡C。但实验事实表明，它们都不是由两个 或三个σ键加合而成：
与烷基相似，一个不饱和烃从形式上去掉两个氢原 子也构成亚基。最常见的不饱和亚基有—CH＝CH—， 称为1，2-亚乙烯基。
《烯烃炔烃》烯烃与酸的性质
《烯烃炔烃》烯烃与酸的性质《烯烃炔烃：烯烃与酸的性质》在有机化学的广阔领域中，烯烃和炔烃是两类非常重要的不饱和烃。
它们具有独特的结构和性质，而烯烃与酸的反应更是其中一个重要的方面。
烯烃是指含有碳碳双键的烃类化合物。
由于双键的存在，烯烃具有较高的反应活性。
当烯烃与酸发生反应时，会展现出多种有趣的化学性质。
常见的酸如硫酸、盐酸等都能与烯烃发生反应。
以硫酸为例，烯烃在一定条件下可以与硫酸发生加成反应。
这个反应的过程是硫酸分子中的氢原子加成到烯烃双键的一端，而硫酸根则加成到另一端。
这一加成反应遵循马氏规则，也就是说氢原子通常会加成到含氢较多的双键碳原子上。
比如说，乙烯与硫酸的反应，生成的产物是硫酸氢乙酯。
这个反应在工业上有着一定的应用，例如用于制备乙醇等化合物。
除了硫酸，烯烃还能与盐酸发生加成反应。
这个反应的机制与和硫酸的加成类似，也是遵循马氏规则。
烯烃与酸的反应在有机合成中具有重要的意义。
通过这些反应，可以引入新的官能团，从而进一步转化为其他有用的化合物。
此外，酸的浓度和反应条件也会对烯烃与酸的反应产生影响。
在较浓的酸环境中，反应可能会更加迅速和彻底；而在温和的条件下，反应的选择性可能会有所不同。
另外，不同结构的烯烃与酸反应的活性也有所差异。
一般来说，双键上取代基越多，反应活性可能会越低。
这是因为取代基会对双键的电子云分布产生影响，从而改变其反应性能。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求和反应条件来选择合适的烯烃和酸，以达到预期的反应效果。
例如，在工业生产中，利用烯烃与酸的反应可以制备一系列的有机化合物，为化工产业提供了重要的原料和中间产物。
在实验室研究中，对烯烃与酸反应的深入理解和掌握，有助于设计和合成具有特定结构和功能的有机分子。
总之，烯烃与酸的反应是有机化学中一个重要的研究领域，对于理解有机化学反应的机理、开发新的合成方法以及推动化学工业的发展都具有重要的意义。
通过不断地探索和研究，我们能够更好地利用这些反应，为人类创造更多的价值。
大学有机化学 烯烃和炔烃PPT优质课件
C + Br
C
极性 Br
C
Bδr+
δBr
慢
C B+r + Br-
C
C
π- 络合物
.
σ- 络合物 (溴鎓离子)
第二步： 背面
Br
Br- +
C B+r
快
C
C
C
Br
.
第三章 烯烃和炔烃 第一节 烯烃 (三、烯烃的性质)
2. 加卤化氢 (HX)
X
C C + HX
CC
H
烯烃与卤化氢同样发生分步的、亲电性加成反应
.
3个sp2杂化轨道取平面正
三角形分布，与未杂化的
p 轨道垂直。sp2 杂化轨
道之间的夹角为 120o.
第三章 烯烃和炔烃 第一节 烯烃 (一、烯烃的结构)
头碰头重叠形成C—Cσ 键
键: 284 kJ/mole
.
肩并肩重叠形
成键，重叠
程度较小, 键 较不牢固，不 能自由旋转。
键键能 357kJ/mole
第三章 烯烃和炔烃
第一节 烯 烃
一 烯烃的结构 二 命名和异构 三 烯烃的性质 四 共轭烯烃
第二节 炔 烃
一 炔烃的结构 二 异构和命名 三 炔烃的性质
.
第三章 烯烃和炔烃
第三章 烯烃和炔烃
（Alkenes and Alkynes）
分子中含C=C双键的叫烯烃; 而含C≡C叁键的叫炔烃。烯烃 和炔烃都是不饱和烃 (Unsaturated hydrocarbons)。
.
诱导效应: 多原子分子中，由于原子和基团电负性的不同，引起 键的极性并通过通过静电诱导作用依次影响分子中不 直接相连的键，使之发生极化，从而引起整个分子中 电子云分布发生改变的作用。用符号 I 表示。
烯烃和炔烃的命名
CH2CH3
2 CH3HC CH C CCH3
.
CH3
•如双键位置在第一个碳上,双键位置数据可省.
CH3
32 1
CH3CCH=CH2
C4 H2C5 H3
1
23 4 5 6
(CH3)2C=CHCH2CHCH3
CH3
3，3－二甲基－1－戊烯
2，5－二甲基－2－己烯
3，3－dimethyl－1－pentene 2，5－dimethyl－2－hexene
烯基：烯烃去掉一个氢，称某烯基，编号从自由价的碳开始。
CH2 CH
CH3CH CH
CH2 CHCH2
普通命名： 乙烯基 IUPAC命名：乙烯基
Vinyl
丙烯基 1－丙烯基 1－propenyl
烯丙基 (allyl) 2－丙烯基 2－propenyl
CH2 C CH3
异丙烯基 isopropenyl
3.1.2 炔烃的异构和命名
CH3CHC CH CH3 3-甲基-1-丁炔
(2) 炔烃的命名 • 系统命名:
炔烃的系统命名法与烯烃相似;以包含叁键在内的最长碳链为 主链,按主链的碳原子数命名为某炔,代表叁键位置的阿拉伯数 字以取最小的为原则而置于名称之前,侧链基团则作为主链上的 取代基来命名.
含有双键的炔烃在命名时,一般 先命名烯再命名炔 .碳
34 5 6 7
CH3CH2CH2-C-CH2CH2CH2CH3 2 CH 1 CH3 3-丙基-2-庚烯
• (2)碳链编号时,应从靠近双键的一端开始; • (3)烯前要冠以官能团位置的数字(编号最小);即双键的
位次写于母体名称之前，并加一短线。n－某烯 • (4)其它同烷烃的命名规则，如取代基位次及名称写于
《烯烃炔烃》炔烃的还原之旅
《烯烃炔烃》炔烃的还原之旅在化学的奇妙世界中，烯烃和炔烃是两类令人着迷的有机化合物。
今天，让我们一同踏上炔烃的还原之旅，深入探索这一化学过程中的奥秘。
首先，我们得弄清楚什么是炔烃。
炔烃是一类含有碳碳三键（C≡C）的不饱和烃。
它们在有机化学中具有独特的地位，因为这三根共价键赋予了它们特殊的化学性质。
那么，为什么要对炔烃进行还原呢？这背后有着许多实际的应用和科学意义。
在工业生产中，通过还原炔烃可以得到具有特定性质的产物，用于制造各种材料和化学品。
在药物研发中，对含有炔烃结构的化合物进行还原，可能会改变其生物活性，从而发现新的药物分子。
从基础研究的角度来看，研究炔烃的还原有助于我们更深入地理解化学键的变化和反应机制。
接下来，让我们详细了解一下炔烃还原的方法。
常见的炔烃还原方法包括催化加氢和使用化学还原剂。
催化加氢是一种常用且高效的方法。
在这个过程中，通常会使用金属催化剂，如钯、铂等。
这些金属催化剂能够吸附氢气分子，并使其活化，从而更容易与炔烃发生反应。
当氢气与炔烃接触时，碳碳三键会逐渐被加氢，变成碳碳双键甚至是碳碳单键。
这个过程是逐步进行的，并且可以通过控制反应条件，如温度、压力、催化剂的用量等，来选择性地得到我们想要的产物。
除了催化加氢，化学还原剂也能实现炔烃的还原。
比如，常用的化学还原剂有氢化铝锂（LiAlH₄）和硼氢化钠（NaBH₄）。
以氢化铝锂为例，它具有很强的还原性，可以将炔烃还原为相应的烯烃或烷烃。
但使用化学还原剂时，需要特别注意反应的条件和操作的安全性，因为这些还原剂往往具有较强的活性和危险性。
在炔烃的还原过程中，反应的选择性是一个非常关键的问题。
我们可能希望只还原炔烃中的三键，而不影响分子中的其他官能团；或者选择性地将三键还原到双键，而不是完全变成单键。
为了实现这些选择性的还原，化学家们需要精心设计反应条件和选择合适的试剂。
此外，溶剂在炔烃还原反应中也起着重要的作用。
不同的溶剂可能会影响反应的速率、选择性甚至反应的途径。
烯烃和炔烃的命名和反应特点
烯烃和炔烃的命名和反应特点烯烃和炔烃是有机化合物的两个重要类别，它们具有不同的分子结构和反应特点。
在本文中，我们将讨论烯烃和炔烃的命名规则，并探讨它们的一些常见反应特点。
一、烯烃的命名和反应特点烯烃是由含有一个或多个碳碳双键的碳氢化合物。
根据双键的数量，烯烃可以分为单烯、二烯和多烯。
在命名烯烃时，我们需要考虑碳链的长度以及双键的位置和数目。
对于单烯来说，我们首先需要确定主链的长度，然后给出主链上双键所在的位置。
在给出双键位置的时候，我们使用数字来表示，将双键所在的碳原子数目写在主链名称前面，并用破折号将其与主链名称分开。
例如，1-丁烯表示主链长度为四个碳原子，第一个碳原子上含有一个双键。
对于二烯来说，我们需要确定两个双键所在的碳原子的位置，并用数字分别表示。
例如，2,4-戊二烯表示主链长度为五个碳原子，第二和第四个碳原子上含有双键。
多烯则需要对每个双键给出它们所在的碳原子的位置。
例如，1,4,7-庚三烯表示主链长度为八个碳原子，第一个、第四和第七个碳原子上含有双键。
烯烃具有较强的化学活性，常见的反应包括加成、氧化和聚合等。
其中，加成反应是最为重要的一类反应。
在加成反应中，烯烃可以与其他化合物发生反应，双键上的π电子可以与亲电试剂或自由基试剂发生作用。
例如，1-丁烯与溴水反应后生成1,2-二溴丁烷。
二、炔烃的命名和反应特点炔烃是由含有一个或多个碳碳三键的碳氢化合物。
根据三键的数量，炔烃可以分为单炔、二炔和多炔。
与烯烃类似，在命名炔烃时，我们需要考虑碳链的长度以及三键的位置和数目。
对于单炔来说，我们首先需要确定主链的长度，然后给出主链上三键所在的位置。
在给出三键位置时，我们使用数字来表示，将三键所在的碳原子数目写在主链名称前面，并用破折号将其与主链名称分开。
例如，1-丙炔表示主链长度为三个碳原子，第一个碳原子上含有一个三键。
对于二炔和多炔来说，我们需要对每个三键给出它们所在的碳原子的位置。
例如，1,4-戊二炔表示主链长度为五个碳原子，第一个和第四个碳原子上含有三键。
烯烃与炔烃的合成与性质
烯烃与炔烃的合成与性质烯烃与炔烃是有机化学中常见的两类碳氢化合物，它们在化学反应中具有独特的合成途径和性质表现。
本文将对烯烃与炔烃的合成方法和性质进行探讨。
一、烯烃的合成与性质烯烃是指分子中两个相邻的碳原子之间存在双键的碳氢化合物。
烯烃的合成方法多种多样，包括烯烃的脱氢反应、卤代烷基化合物消去反应以及烯烃的重排等。
以下将分别介绍这些方法：1.1 烯烃的脱氢反应烯烃的脱氢反应是通过在适当的条件下去除烃分子中的氢原子而合成烯烃。
一种常见的脱氢反应是烷烃的脱氢反应，它可以通过加热烷烃和催化剂的作用而将烷烃转化为相应的烯烃。
例如，丙烷经过脱氢反应可合成丙烯：CH3-CH2-CH3 → CH2=CH-CH31.2 烯烃的卤代烷基化合物消去反应烯烃的卤代烷基化合物消去反应是通过用碱金属或溴在碱中的作用而合成烯烃。
这种反应是通过将卤代烷基化合物中的卤素原子取代为碱金属或溴离子，从而消去卤素原子，并使烷基团脱离分子结构，生成烯烃。
例如，溴乙烷可以通过和氢氧化钠反应生成乙烯：CH3-CH2-Br + NaOH → CH2=CH2 + NaBr + H2O1.3 烯烃的重排反应烯烃的重排反应是由于分子内部原子的重新排列而形成烯烃的化学反应。
这种重排反应常常能够产生简单烯烃和稳定的烯烃之间的异构体。
例如，对丁烯进行重排反应可以得到丙烯和正丁烯的异构体。
烯烃的性质也是有机化学研究中的重要方面。
烯烃具有以下几个重要的性质：2.1 烯烃的化学反应性烯烃的化学反应性主要表现在其双键上，双键可以进行加成反应、氧化反应、还原反应和聚合反应等。
在加成反应中，烯烃的双键会与其他化合物中的亲电性物质发生反应，形成加成产物。
氧化反应中，烯烃的双键可以与氧气或其他氧化剂发生反应，形成氧化产物。
还原反应中，烯烃的双键可以与还原剂发生反应，将双键还原为单键。
聚合反应中，烯烃的双键可以通过开环反应与其他烯烃或烯烃类化合物反应，形成高分子化合物。
有机化学3--- 烯烃和炔烃
3.4 烯烃和炔烃的化学性质
◇ 反应机理和烯烃与卤素的加成相似： 第一步：
第二步：
H X 慢 C C H X
C C
H
X
快
C C
H X
不同的是: 第一步进攻的是H+, 且不生成鎓离子； 第二步X- 的进攻也不一定是反式加成。 ◇ 烯、炔与HX等的加成反应以用于工业生产：
CH2 CH2 HCl AlCl3 130~250℃ CH3CH2Cl
C
Br
速度控制步骤
溴鎓离子
C Br
C
Br
快 Br
Br C C
反式加成产物
3.4 烯烃和炔烃的化学性质
◇ 反应经历溴鎓离子、反式加成。
Br
H C CH 3 C CH3 H Br 2 H3 C H C
+ -
Br H CH 3 H Br
-
H 3C C C
H
C Br
CH 3 CH 3 H C Br C
Br
H2
H
H
C2 H4
H
H
CH2=CH2
H-CH2-CH2-H
3.4 烯烃和炔烃的化学性质
R-C C-R' H2 Pd
R C C
R'
H2 Pd
H
H
RCH2CH2R'
常用催化剂：Pt , Pd , Ni，一般难控制在烯烃阶段。 林德拉（Lindlar）催化剂，一种部分毒化的Pd催化剂，能降 低活性，选择性氢化炔键而不影响烯键，且得顺式烯烃。
同碳数烯烃顺反异构体，因几何形状（结构）不同，物理 性质不同。
CH3 C
H
CH3
H C C
H
大学有机化学第三章 烯烃和炔烃
CH3 → CH＝CH2 ＋ HX
CH3CH—CH3 X
马代规则是 不对称试剂与双键发生亲电性加成时， 试剂中正电性部分主要加到能形成较稳定正碳离子 的那个双键碳原子上。 ＋ CH3CHCH3 δ+ δ－
CH3—CH＝CH2 ＋ H＋
HX分子中的氢以H+ 质子形式发生反应，因此称为亲电试剂
CH3CH2CH2
CH3
顺反异构命名与Z .E命名规则不相同，不能混为一 谈，两者之间没有固定的关系
例如：
Cl Cl C=C CH3 H (Z)-1 , 2-二氯丙烯 顺-1 , 2-二氯丙烯 H C H ‖ C H H 大 Br
Cl
C=C
CH3
Cl 大
Cl C COOH ‖ C Br Cl
(E)-1 , 2-二氯-1-溴丙烯 顺--1 , 2-二氯-1-溴丙烯 CH3 C H ‖ C H H
次产物
因此 1.1.1-三氟-3-氯丙烷是主要产物
2. 加硫酸
R-CH=CH2 + HOSO2OH H3PO4 300℃ 7Mpa R-CHCH3 H2O RCH-CH3 OSO2OH OH （间接水化法制备醇） CH3CH2OH
CH2=CH2 + H2O
3. 加卤素
CH2 = CH2 + X2
CH2 = CH2 + Br2/CCl4 Br2/H2O CH2—CH2 X X CH2-CH2 Br Br
如遇到含多个双键化合物而主链编号有选择时，则编号应从 顺型双键的一端开始 4 1 如 3 2 CH3 H 6 5 CH2 C=C 7 C=C H H H CH3 顺· 反-2.5-庚二烯
四、物理性质 五. 化学性质
大学有机化学重点考点
一、系统命名烷烃、烯烃（Z,E命名）、炔烃、醇、醚、酚、酮、羧酸及衍生物、胺、季铵盐及碱等。
烯烃：编号（从靠近双键的一端开始）；炔烃：“炔”字放在最后，主链碳数在烯中体现出来。
当从两侧起，双键、叁键处于相同位置时，则应选择使双键的位置较小的编号方式。
芳烃：如果苯环上连接的两个取代烷基不同时，选取最简单碳原子相连的烷基为1位，然后将其它烷基的位次按尽可能小的方向对苯环编号。
二、变化规律有机化合物熔点、沸点的变化规律：芳烃：沸点随相对分子质量的增大而升高。
自由基的稳定性：单原子自由基如CL-，BR- I-取决于电负性和非金属性大小，如越大则越不稳定；有机分子中的自由基稳定性由取代基和分子空间构型决定，如甲基越多越稳定，苯基＞CH3-＞C2H5-＞NH2-＞NO2-；空间构型越对称越稳定如：四苯基正碳离子＞甲基正碳离子；有电子离域效应的比没有的稳定，如：丙烯基＞C2H5-。
碳正离子的稳定性：1.如果连接烷基、H等，由于碳正离子是Sp2杂化，有空的p轨道，会和烷基的C-Hsigma 形成超共轭，进而分散碳正离子的电荷，使之稳定。
所以，连接的烷基越多越稳定，即叔碳正离子>仲碳正离子>伯碳正离子>甲基。
2.如果连接的卤素，以Cl为例，cl的电负性大于c，有吸电子的诱导，同时是2s2 2px2 spy2 2pz，即有未成对电子，有碳正离子是Sp2 杂化，有空的p轨道，cl未成对的电子可以到空轨道上去，则可以分散正电荷，总的效果是使碳正离子更不稳定。
3如果是烯丙型和苄基型的碳正离子，由于p-pai共轭，可以分散电荷，是碳正离子更稳定烯烃及炔烃加氢反应和亲电加成反应速度的变化规律：双键上电子云密度越高则反应越快，即烯烃上若有给电子基团反应迅速，反之电子云密度越低则反应越慢烯烃双键碳原子上连接烷基越多，亲电加成反应的速率越快不同卤代烃亲核取代反应速度的变化规律：伯卤代烃＜仲卤代烃＜叔卤代烃酚的酸性变化规律：当苯环上带有吸电子基团时，苯酚电离后的苯氧基负离子更稳定，即三硝基苯酚大于二硝基苯酚，大于单硝基苯酚但是必须在邻对位上的，硝基的吸电子性强于卤带基团烷基是供电子基团，使得苯氧基负离子不稳定，难以电离取代基的诱导效应，吸电子基越强，酸性越大。
烯烃与炔烃的知识点总结
烯烃与炔烃的知识点总结一、结构1. 烯烃的结构烯烃是一类碳氢化合物，其分子中含有碳-碳双键，通式为CnH2n。
烯烃的分子式可以表示为CnH2n，其中n为分子中碳原子的个数。
烯烃的普遍结构式为RCH=CHR'，其中R和R'分别是烃基。
烯烃分为直链烯烃和支链烯烃两种，其结构式分别为RCH=CHR'和RR'C=CHR'。
直链烯烃和支链烯烃的碳原子排列不同，因而其物理性质和化学性质也有所区别。
2. 炔烃的结构炔烃是一类碳氢化合物，其分子中含有碳-碳三键，通式为CnH2n-2。
炔烃的分子式可以表示为CnH2n-2，其中n为分子中碳原子的个数。
炔烃的分子结构式为RC≡CR'，其中R 和R'分别是烃基。
炔烃分为直链炔烃和支链炔烃两种，其结构式分别为RC≡CR'和RRC≡CR'。
和烯烃一样，直链炔烃和支链炔烃的物理性质和化学性质也有所区别。
二、物理性质1. 烯烃的物理性质烯烃通常是无色、有味或挥发性液体。
烯烃的沸点较烷烃高，密度小于水。
烯烃在一定温度下能燃烧，产生碳 dioxide、水和热。
烯烃对氧化质子有较高的活性，容易与氢气或卤素发生加成反应。
由于其含有双键，烯烃通常会发生立体异构现象。
此外，烯烃还可以与酸、醇、醛或酮等发生加成反应，生成醚、醇、胺等不同的功能团。
2. 炔烃的物理性质炔烃通常是无色、易燃的气体或液体，密度小于水。
炔烃的火焰温度较高，燃烧后会产生大量的光和热。
炔烃容易与氢气和卤素发生加成反应，生成炔烃的立体异构。
由于其含有三键，炔烃在化学反应中具有较高的活性，可以与酸、醇、醛或酮发生加成反应，生成多种功能团。
三、化学性质1. 烯烃的化学性质烯烃是一类具有较高反应活性的有机化合物。
烯烃在加成反应中容易发生立体异构，生成不同的加成产物。
烯烃可以在氧化剂的作用下发生氧化反应，生成醇或醛。
此外，烯烃还可以与卤素发生卤代反应，生成卤代烃。
《烯烃 炔烃》 讲义
《烯烃炔烃》讲义一、烯烃烯烃是一类含有碳碳双键（C=C）的不饱和烃。
在有机化学中，烯烃具有重要的地位，广泛存在于自然界和工业生产中。
1、烯烃的结构烯烃的通式为 CnH2n（n≥2）。
碳碳双键是烯烃的官能团，其中的两个碳原子采取 sp2 杂化，形成三个σ 键和一个π 键。
π 键的电子云分布在双键所在平面的上方和下方，不如σ 键稳定，容易发生加成、氧化等反应。
2、烯烃的命名烯烃的命名遵循一定的规则。
首先选择含有双键的最长碳链作为主链，根据主链碳原子的数目称为“某烯”。
从距离双键最近的一端开始给主链碳原子编号，以确定双键的位置。
然后将双键的位置用阿拉伯数字标明，放在“某烯”之前。
如果有多个双键，则用“二烯”“三烯”等表示，并分别标明双键的位置。
例如，CH3CH=CHCH3 命名为 2-丁烯；CH2=CHCH2CH3 命名为1-丁烯。
3、烯烃的物理性质在常温常压下，C2—C4 的烯烃为气体，C5—C18 的烯烃为液体，C19 以上的烯烃为固体。
烯烃的沸点随着碳原子数的增加而升高。
相对分子质量相近的烯烃，支链越多，沸点越低。
烯烃的密度都小于水。
烯烃难溶于水，易溶于有机溶剂。
4、烯烃的化学性质（1）加成反应烯烃容易发生加成反应，这是烯烃的重要反应之一。
①与氢气加成：在催化剂的作用下，烯烃可以与氢气发生加成反应，生成相应的烷烃。
例如，CH2=CH2 ＋H2 → CH3CH3②与卤素加成：烯烃可以与卤素（如溴、氯）发生加成反应，使卤素溶液褪色。
这是鉴别烯烃的常用方法之一。
例如，CH2=CH2 ＋ Br2 → CH2BrCH2Br③与卤化氢加成：烯烃与卤化氢（如氯化氢、溴化氢）发生加成反应，遵循马氏规则，即氢原子加在含氢较多的双键碳原子上。
例如，CH2=CH2 ＋HCl → CH3CH2Cl（2）氧化反应烯烃容易被氧化，不同的氧化剂和反应条件会得到不同的氧化产物。
①被高锰酸钾氧化：在酸性条件下，烯烃被高锰酸钾氧化，双键断裂，生成羧酸或酮。
有机化学 第三章 烯烃和炔烃
炔烃的加氢：
炔烃的催化加氢反应是逐步实现的。
R C C R' + H2
pd
R H
C C
R' H 2 H pd
RCH2CH2R'
选择适当的催化剂可是产物停留在烯烃阶段： 使用Lindlar催化剂、Pd/C、硼化镍（P-2）催化剂可得顺 式烯烃；在液氨中用Na、Li还原炔烃主要得到反式产物。
RC CR' + H2
H2C 乙烯 HC 乙炔
2013年8月2日7时17分
CH2
H2C
H C 丙烯
CH3
C11H22 十一(碳)烯
CH
HC
C 丙炔
CH3
C15H28 十五(碳)炔
22
2）从靠近重键端开始编号，并以构成重键的 两个碳原子中号数小的一个表示重键的位置， 将重键位号写在母体名称之前：
H2 C
H3C
C H C
H C H2 C
2013年8月2日7时17分
10
碳碳双键(C≡ C)中C的杂化轨道:
C C
C
sp 杂化
杂化 2s2
2013年8月2日7时17分
2p2
sp 杂化
2p
11
C C
2013年8月2日7时17分 12
C2H2（乙炔）分子：
H
2013年8月2日7时17分
C C
H 线型分子
13
2013年8月2日7时17分
Lindlar Cat.
R H
R' C C H
C2H5 C C H H
38
(顺式烯烃); H2
2013年8月2日7时17分
Pd/CaCO3 喹啉
大学有机化学---烯烃讲解
HC C
乙炔基 Ethynyl
CH3 C C
丙炔基 Propynyl
HC C CH2
炔丙基 2-Propynyl
较复杂的炔烃也可将炔基作为取代基来命名。
H2C
CH2 5-乙炔基-1,3,6-庚三烯
CH
5-ethynyl-1,3,6-heptatriene
邓健 制作 张喜轩 审校
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第三章 烯烃和炔烃 第二节 炔 烃(一、炔烃的结构)
一、炔烃的结构——sp杂化(以乙炔为例说明)
z
1s22(sp)12(sp)12py12pz1
轨道杂化后电子排布
z
y x sp杂化
y
2个sp 杂化轨道取直线形
2s
2px
2py
2pz
激发态: 2s1 + 2px1 + 2py1 + 2pz1
分布, 与2个未杂化的 p 轨 道相互垂直。sp 杂化轨道
乙炔及端炔烃与硝酸银或氯化亚铜的氨溶液反应， 可生成白色的炔化银沉淀及红棕色的炔化亚铜沉淀：
HC CH + 2Ag(NH3)2NO3
AgC CAg↓ + 2NH4NO3 + 2NH3
R C CH + A g NO3 NH3 H2O R C
C A g↓ (White )
人民卫生电子音像出版社
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ROOR
CH3(CH2)3C CH + HBr
CH3(CH2)3CH CHBr
HBr, ROOR CH3(CH2)3CH2CHBr2
人民卫生电子音像出版社
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第三章 烯烃和炔烃 第二节 炔 烃(三、炔烃的性质)
有机化学烯烃和炔烃的化学性质
(五) 烯烃和炔烃的化学性质
烯烃：由于π键键能小，易破裂，∴烯烃的反应都是 围绕着π键进行的： ① π键电子云流动， 较松散，可作为一电子源，起 lewis碱的作用，与亲电试剂发生加成反应：
X C=C + X-Y C Y C
②α－H，受C=C影响，可发生取代反应。 炔烃官能团：－C≡C－ 1个σ、2个π ① 有π键：性质类似烯烃，如加成、氧化、聚合； ② 2个相互⊥的π：有不同于烯烃的性质，如炔氢的酸 性。
C=C
Br C2H5
角张力更大，内能更高
反-3,4-二溴-3-己烯
可见，烯、炔与卤素的加成反应是由Br+首先进攻的，是 亲电加成反应。
下列实验可以用来说明：烯烃与卤素的加成反应， 是由亲电试剂首先进攻的分步反应。 实验一：
CH2=CH 2 + Br 2
红棕色 CCl 4 (干燥) CCl 4 微量水
结论：C的稳定性决定了烯烃加成主要产物的结构。 注意下列C的稳定性：
CH3 CH3 C+ CH3 £ ¡ + CH3 CH3 C+H CH3 C+H2 £ ¡ + 1 C C+H3
3 C
£ ¡ 2 C+
C+H3
例1：
CH2=C CH3 CH3 + H+
CH3-C -CH 3 CH3 C+H2-CH CH3 CH3
(乙) 与卤化氢加成
Markovnikov规则
(a) 与卤化氢加成 烯烃和炔烃均能与卤化氢发生加成反应：
C=C + H： X (HX=HCl,HBr,HI)
HX HX
C H
X
C X
RC CH
有机化学 第三章 烯烃、炔烃和二烯烃
第三章烯烃、炔烃和二烯烃第一节烯烃和炔烃单烯烃是指分子中含有一个C=C的不饱和开链烃,简称烯烃.通式为C n H2n。
炔烃是含有（triple bond) 的不饱和开链烃。
炔烃比碳原子数目相同的单烯烃少两个氢原子，通式CnH2n-2。
一、烯烃和炔烃的结构乙烯是最简单的烯烃, 乙炔是最简单的炔烃，现已乙烯和乙炔为例来讨论烯烃和炔烃的结构。
（一）乙烯的结构分子式为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。
现代物理方法证明,乙烯分子的所有原子都在同一平面上,每个碳原子只和三个原子相连.杂化轨道理论根据这些事实,设想碳原子成键时,由一个s轨道和两个p轨道进行杂化,组成三个等同的sp2杂化轨道,sp2轨道对称轴在同一平面上, 彼此成1200角.此外,还剩下一个2p轨道,它的对称轴垂直于sp2轨道所在的平面。
乙烯：C-C σ键4C-H σ键在乙烯分子中，两个碳原子各以一个sp2轨道重叠形成一个C-Cσ键，又各以两个sp2轨道和四个氢原子的1s轨道重叠，形成四个C-Hσ键，五个σ键都在同一平面上。
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。
其它烯烃的双键也都是由一个σ键和一个π键组成的。
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。
π键重叠程度比σ键小，不如σ键稳定，比较容易破裂。
(二)乙炔的结构乙炔的分子式是C2H2，构造式H-C≡C-C,碳原子为sp 杂化。
两个sp杂化轨道向碳原子核的两边伸展，它们的对称轴在一条直线上，互成180°。
在乙炔分子中，两个碳原子各以一个sp轨道互相重叠，形成一个C-Cσ键，每个碳原子又各以一个sp轨道分别与一个氢原子的1s轨道重叠形成C-Hσ键。
此外，每个碳原子还有两个互相垂直的未杂化的p轨道（px,py),它们与另一碳的两个p轨道两两相互侧面重叠形成两个互相垂直的π键。
《烯烃炔烃》炔烃的稳定性探讨
《烯烃炔烃》炔烃的稳定性探讨《烯烃炔烃——炔烃的稳定性探讨》在有机化学的广袤领域中，烯烃和炔烃是两类非常重要的不饱和烃。
它们具有独特的结构和性质，而其中炔烃的稳定性一直是研究的焦点之一。
要探讨炔烃的稳定性，首先得了解炔烃的结构。
炔烃分子中含有碳碳三键，这是其最为显著的结构特征。
碳碳三键由一个σ 键和两个π键组成。
相比于烯烃中的碳碳双键（一个σ 键和一个π 键），炔烃中的π 键更强，电子云密度更大。
然而，这种更强的π 键并不意味着炔烃就一定更稳定。
实际上，在很多情况下，烯烃比炔烃更稳定。
这是为什么呢？从电子因素来看，炔烃中的π 电子云呈圆柱形对称分布，其重叠程度相对较小，导致π 键的稳定性不如烯烃中的π 键。
而且，由于炔烃的电子云密度较大，容易受到亲电试剂的进攻，这在一定程度上降低了其稳定性。
从空间因素考虑，炔烃中的碳碳三键使得分子的空间位阻较大。
相比之下，烯烃中的碳碳双键所带来的空间位阻较小，分子的构象更加灵活，有利于能量的分散，从而增强了稳定性。
再来看取代基对炔烃稳定性的影响。
当炔烃分子中存在给电子取代基时，能够向三键提供电子，增加分子的电子密度，从而提高其稳定性。
但这种影响相对较小，因为炔烃本身的电子云分布特点限制了给电子取代基的作用效果。
相反，当存在吸电子取代基时，会削弱炔烃的稳定性。
在化学反应中，炔烃的稳定性也有所体现。
例如，在加氢反应中，炔烃需要更高的条件才能被完全加氢转化为烷烃，这说明炔烃相对于烯烃更难发生加成反应，从侧面反映出其稳定性较差。
另外，与其他物质的反应活性也能反映炔烃的稳定性。
炔烃在与卤素等试剂的反应中，通常比烯烃反应活性低，这也是因为其稳定性相对较弱。
然而，我们也不能一概而论地说炔烃总是比烯烃不稳定。
在某些特定的环境和条件下，炔烃也可能表现出相对较高的稳定性。
比如，在一些具有特殊空间结构的分子中，炔烃的结构可能更有利于分子的稳定存在。
总之，炔烃的稳定性是一个相对复杂的问题，受到多种因素的综合影响。
有机化学第三章烯烃和炔烃
125.9
126.8 125.9 126.8 126.8 119.7 115.5
顺-CH3CH2CH=CHCH3
反-CH3CH2CH=CHCH3 CH3CH2C(CH3)=CH2 (CH3)2CHC(CH3)=CH2 (CH3)2C=CHCH3 (CH3)2C=C(CH3)2
119.7
115.5 119.2 117.2 112.5 111.3
( Ni(Al) + NaOH
Ni + 骨架镍 NaAlO2 + H2
H2 压力： Pt, Pd ：常压及低压 Raney Ni ：中压（4~5MPa) 温度：
)
常温（<100°C）
(1) 催化氢化及机理
乙烯催化氢化反应机理的示意图
氢化过程中的能量变化
无催化剂 有催化剂 （可能多步骤）
E2
能量
E1
催化氢化时炔烃与烯烃活性的比较
炔烃比烯烃容易进行催化加氢，当分子中同时存在双键和叁
键时，催化氢化首先发生在叁键上。
CH3 HC C C CH CH2CH2 OH + H2
Pd, CaCO3 喹啉, 80%
CH3 H2C CH C CH CH2CH2 OH
加氢成烯烃
保持不变
N
喹啉
催化加氢反应时立体选择性
不饱和烃
不饱和烃: 含有碳碳重键的化合物。 烯烃(alkenes)
H H C C H H
H C C H
炔烃(alkynes)
例子 通式 官能团
CnH2n
CnH2n-2
C C
C C
3.1 烯烃和炔烃的结构
3.1.1 碳碳双键的组成
碳原子的sp2杂化过程示意图
烯烃和炔烃
三、烯烃的物理性质 1、在室温下含2-4个碳原子的烯烃为气体，含5-18个碳原子 的烯烃为液体，含19个碳原子以上的烯烃为固体。
2、烯烃的沸点和烷烃一样，随着碳原子数的增加而升高。
3、直链烯烃的沸点比支链烯烃的沸点高。 4、一般顺式异构体的沸点比反式高，熔点则比反式低。
四、烯烃的化学性质
烯烃分子中由于π键的存在，其化学性质较烷烃活泼，主要的 化学反应包括：加成反应、氧化反应、聚合反应。
仲正碳离子比伯正碳离子稳定，所以主产物为
CH3CHCH3 X
仲正碳离子、伯正碳离子的稳定性及反应的难易程度：
丙烯与HCl反应 能量示意图（TS 为过渡态）
★过氧化物效应
在过氧化物存在下，当不对称烯烃与溴化氢加成时，其主要 产物是反马氏规则的产物。如：
这种现象称为过氧化物效应（peroxide effect）。这时烯烃与 溴化氢发生的不是离子型的亲电加成反应，而是自由基加成 反应 （free-radical addition）。
（一） 加成反应（addition reaction）
双键中的π 键打开，两个原子或基团分别加到双键两端的碳原子上，形成 两个新的σ 键。
烯烃的π键决定了烯烃比较容易受亲电试剂（正离子或者是自由基）的攻 击，烯烃的加成反应多为亲电加成反应（electrophilic addition reaction）。
烯基的编号从游离价所在的碳原子开始。
烯…基：烯烃分子中去掉其他C原子上的H后剩的部分叫烯…基。
（二）烯烃的异构现象 烯烃的异构现象除具有碳链异构外，还具有位置异构和顺 反(几何)异构，碳链异构和位置异构都属于构造异构。
1．构造异构 以丁烯为例，它有三个异构体
Ⅰ与Ⅱ的碳链骨架相同，但双键位置不同，称为位置异构； Ⅰ与Ⅲ之间互为碳链异构。 2．顺反异构 由于烯烃分子中存在着限制碳原子自由旋转的双键，故烯烃 分子存在着顺反异构。
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H3C
H
CC
H
CH3
反顺--22-丁-丁烯烯
H3C
CH3
CC
H
H
顺反-2-2--丁丁烯烯
mp. -139℃, bp. 4℃
mp. -106℃, bp. 1℃
第三章 烯烃和炔烃 第一节 烯烃 (二、烯烃的异构)
1. 产生顺反异构的条件
(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)；
第三章 烯烃和炔烃
第一节 烯 烃
第二节 炔 烃
一 烯烃的结E构valuation 一onl炔y.烃的结构
ted with二As命po名se和.S异li构des for .NET 3.5 Client Profile 5.2 Copyright 2004-2011 A二sp异o构se和P命ty名Ltd.
(2) 不能自由旋转的E原va子lu上at各io连n 接only. ted2个w不ith相A同sp的o原se子.S或li基de团s 。for .NET 3.5
a
ClienCt
PCrofilde
5.2
Copyright 2004-2011 Aspose bPty Ltd. e
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 a
d
两个相同的原子或基团, 则无顺 b
e
反异构。
第三章 烯烃和炔烃 第一节 烯烃 (二、烯烃的异构)
当分子中双键数目增加时，顺反异构体的数目也增加
H CH3 C
H CH3 C
H3C H C
C
EvalCuation only. C
ted wHith CAHs2poHse.SlideHs foCrH2.NEHT 3.5 CHlienCtHP2 roHfile 5.2
Z型
E型
Br
Cl
CC
H
F
H3C C C CH2CH3
H
CH2CH2CH3
Z-1-氟-1-氯-2-溴乙烯
E-3-乙基-2-己烯
Evaluation only.
链状单烯烃的通式：CnH2n 链状单炔烃的通式：CnH2n-2
第一节 烯 烃
一、烯烃的结构——sp2杂化 (以乙烯为例来说明)
z
1s22(sp2)12(sp2)12(sp2)12pz1
轨道杂化后电子排布
x sp2杂化
Evaluation only. ted wiyth Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
2s
2px
2py
2pz
激发态: 2s1 + 2px1 + 2py1 + 2pz1
3个sp2杂化轨道取平面正
三角形分布，与未杂化的
p 轨道垂直。sp2 杂化轨
道之间的夹角为 120o.
第三章 烯烃和炔烃 第一节 烯烃 (一、烯烃的结构)
CopCyright 2004-201C1 Aspose Pty LtdC.
C
C
C
H3C H
H CH3
H CH3
顺,顺-2,5-庚二烯 顺,反-2,5-庚二烯 反,反-2,5-庚二烯
第三章 烯烃和炔烃 第一节 烯烃 (二、烯烃的异构)
在脂环化合物中也有顺反异构现象（p26）
HH
HH
H3C H H
H
用Ccoips或yrtigrahnts2来0命04名-2顺0反11异A构sp体o时se，P有ty时L难td.以确
定。例如：
Br
Cl
CC
H
F
H3C C C CH2CH3
H
CH2CH2CH3
为此提出了Z-E构型命名法。
* 确定双键上每一个碳原子所连接的两个原子或原子 团的优先顺序(即比大小） * 当两个优先基团位于同侧时，用Z(德文Zusammen 的缩写，意为“共同”)表示其构型；位于异侧时，
三 烯烃的性质
四 共轭烯烃
三 炔烃的性质
第三章 烯烃和炔烃
第三章 烯烃和炔烃
（Alkenes and Alkynes）
分子中含C=C双键的叫烯烃;
而含C≡C叁键的叫E炔v烃alu。a烯tio烃n only. ted和(Uw炔nitsha烃CtAu都orspa是ptyeor不dsigeh饱hy.Std和2rlio烃0dc0ea4srb-fo2on0rs1).。1NEATsp3o.s5eCPliteynLt tPdr.ofile 5.2
CH3 H H
H
H3C H H
H
H H H
CH3
H H Evaluation onHly. H
ted w顺it-h1,4A-s二p甲os基e.环S己lid烷es for .反NE-1T,4-3二.5甲C基lie环n己t P烷rofile 5.2
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
肩并肩重叠形
Evaluation only.
成键，重叠
ted with Aspo头se碰.S头lid重e叠s f形or成.NC—ECTσ3键.5 Clie程n度t P较r小of,ile键5.2 Copyright 2004-2011 Aspose Pty较能L不自t牢由d.固旋，转不。
键: 284 kJ/mole
键键能 357kJ/mole
第三章 烯烃和炔烃 第一节 烯烃 (二、烯烃的异构)
二、烯烃的异构现CH3
CH3CH2-CH=CHE2 vCaHlu3aCtHio=nCoHn-lCy.H3 CH3C=CH2 ted withCA(o官spp能yor团sige)h位.St 置2li0d异0e4s构-f2o0r1.顺 异1N反 构EATsp碳3o.链s5e异CPl构iteynLt tPdr.ofile 5.2
问题:下列化合物是否存在顺反异构?
CH3
C2H5 D
C=C
H
Cl H
H C=C
CH3
➢ 顺反异构的标记
1. 顺-反(cis-/trans-)标记法
相同基团在同侧 cis- 或 顺相同基团在异侧 trans- 或 反-
Evaluation only. ted w2i.thZA-Es构po型se标.S记lid法es for .NET 3.5 Client Profile 5.2
用E(德文EntgegeEn的va缩lu写at，ion意o为n“ly.相反”)表示其构 ted型w。ithCAosppyorsige甲h.St优2li先0d0e于4s-乙f2o0，r1.丙1NE优ATs先p3o于.s5丁eCPliteynLt tPdr.ofile 5.2
甲
丙
乙C C 丁
甲
丁
乙CC 丙