有机化学3第三章不饱和烃
有机化学第三章不饱和链烃教案
课时授课方案课程名称：有机化学课次：10授课时间年月日第周星期第至节班新课内容：第三章不饱和链烃§3-1烯烃一、烯烃的结构二、烯烃的构造异构现象三、烯烃的命名新课目的 1. 认识烯烃、同系列及通式要求 2. 掌握烯烃的命名教学重点：1.烯烃的结构难点：2.烯烃的命名课型：讲授教具名称：数量：智能培养理解记忆能力内容：空间想象能力总结新课 1.烯烃的认识内容：2.烯烃命名的掌握布置作业：P33-1(1)(2)(3)(4)(6)(7)2、3课后记：详案<Ⅰ>复习提问1.什么是烃？2.什么是烷烃？<Ⅱ>引课：上次课我们结束了烷烃的学习，本次课开始我们学习不饱和链烃的第一种——烯烃。
<Ⅲ>讲授新课：第二章不饱和链烃§3-1烯烃分子中含一个>C=C<的开链烃，也称单烯烃，烯烃的官能团一、烯烃的结构1.结构特征：分子中含有>C=C< σ键牢固（官能团）两个键不同π键易断烯烃性质活泼易发生反应最简单的烯烃乙烯 C2H4 CH2=CH2丙烯 C3H6 CH2=CH-CH3丁烯 C4H8 CH2=CH-CH2-CH32.烯烃的同系列和通式通式：CnH2n二、烯烃的构造异构现象丁烯 1）CH2=CH-CH2-CH3 2）CH3-CH=CH-CH31-丁烯 2-丁烯3）CH2=C-CH3 2-甲基-1-丙烯CH31）和2）由于双键位置不同而引起的——位置异构1）和3）由于碳链排列不同而引起的——碳链异构C5H12CH2=CH-CH2-CH2-CH3 1-戊烯CH3-CH=CH-CH2-CH3 2-戊烯CH2=C-CH2-CH3 2-甲基-1-丁烯CH3CH3-C=CH-CH3 2-甲基-2-丁烯CH3CH3-CH-CH=CH3 3-甲基-1-丁烯CH3三、烯烃的命名1.习惯命名法适用于简单烯烃CH2=CH2 CH3-CH=CH2 CH3-C=CH2CH3乙烯丙烯异丁烯2.系统命名法1）与烷烃的不同之处烯烃与碳原子数相同的烷烃相比少两个氢原子，因此叫做不饱和烃（1）主链称某烯（2）当主链碳原子数超过十称某碳烯（3）标出>C=C<的位次2）命名方法（1）选主链（母体）A、含有>C=C<最长碳链为主链B、有两条时取支链较多的C、根据主链碳原子数称某烯/碳烯（2）给主链碳原子编号（编号）A、从靠近>C=C<的一端开始给主链碳原子编号B、>C=C<的位次用两个双键碳原子中位次较小的给>C=C<编号C、两端距>C=C<等距时从距支链近的一端开始（3）写出烯烃全称（全称）取代基位次、数目、名称、双键位次、主体名称例 CH3-CH-C=CH-CH3CH3CH2CH34-甲基-3-乙基-2-戊烯四、烯基烯烃去掉一个氢原子后剩下的集团CH2=CH- CH3-CH=CH-乙烯基丙烯基（1-丙烯基）CH2=CH-CH2- CH2=C-CH3烯丙基（2-丙烯基）异丙烯基课时授课方案课程名称：有机化学课次：11授课时间年月日第周星期第至节班新课内容：烯烃的命名练习新课目的 1. 学习烯烃系统命名规则的应用要求 2. 加深烯烃同分异构的认识教学重点：烯烃的系统命名难点：课型：习题教具名称：数量：智能培养理解应用能力内容：空间想象能力总结新课 1.烯烃的系统命名规则应用内容：2.烯烃同分异构的推导布置作业：修改作业课后记：详案<Ⅰ>复习提问1.什么是烯烃？2.什么是烯烃的官能团和通式？3.什么是烯基？<Ⅱ>引课：上次课我们认识了烯烃，本次课我们就烯烃的命名进行练习。
有机化学第3章 不饱和烃
Cl
Br
CC
H
Cl
(Z)-1,2-二氯-1-溴乙烯 (反-1,2-二氯-1-溴乙烯)
Cl C
H
Cl C
Br
(E)-1,2-二氯-1-溴乙烯 (顺-1,2-二氯-1-溴乙烯)
28
6. 烯炔的命名
第三章 烯烃和炔烃 (三、烯烃和炔烃的命名)
• 编号时尽可能使重键的位次之和最低。 • 当双键和三键处于两头相同的位次时，
反式：两个取代基在环异侧 顺式：两个取代基在环同侧
15
第三章 烯烃和炔烃 (二、烯烃和炔烃的同分异构)
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
CH2－CH-CH3 CH-CH3
16
第三章 烯烃和炔烃 (三、烯烃和炔烃的命名)
三、烯烃和炔烃的命名
1. 简单的烯烃常用普通命名法
98
7
CH3
CH2CH3
10,10-二甲基-3-乙基-9-异丙基-4-十一碳烯
例3
4 CH3 3 CH2CH3
4 –甲基–3–乙基环庚烯
12
例4 CH3CC CCH2CH3 2 –甲基–3–己炔
CH3
19
4. 烯基与炔基
第三章 烯烃和炔烃 (三、烯烃和炔烃的命名)
CH2 CH
乙烯基 (vinyl)
3. 烯烃的比重都小于1，都是无色物质，溶于有机溶剂，不溶于水。
CH3 C C CH3
H
H
沸点(bp)： 3.7℃ 熔点(mp)： -138.9℃
CH3
H
CC
H
CH3
0.88℃
有机化学 第三章 不饱和烃
(2) 炔烃的结构
以乙炔为例。 仪器测得：C2H2中，四个原子共直线：
0.106nm 0.120nm
H CC H
量子化学的计算结果表明，在乙炔分子中的碳原 子是sp杂化：
激发 杂化
杂化
2个sp p轨道
二个sp杂化轨道取最大键角为180°，直线构型：
C
乙炔分子的σ骨架：
HC
CH
每个碳上还有两个剩余的p轨道，相互肩并肩形成2个π键：
第三章 不饱和烃
(一) 烯烃和炔烃的结构 (二) 烯烃和炔烃的同分异构 (三) 烯烃和炔烃的命名 (四) 烯烃的物理性质 (五) 烯烃和炔烃的化学性质 (六) 烯烃和炔烃的工业来源和制法
第三章 不饱和烃
含有碳碳重键(C=C或C≡C)的开链烃称为不饱和烃。 例如：
(一) 烯烃和炔烃的结构
(1) 烯烃的结构 (2) 炔烃的结构
CH=CH2
5-乙烯基-2-辛烯-6-炔
(3) 烯烃的顺反异构体的命名
(甲) 顺反命名法
两个双键碳上相同的原子或原子团在双键的同一侧者， 称为顺式，反之称为反式。例：
2-丁烯: H3C
CH3
C=C
H
H
( I)：m.p
。
-132 C
顺-2-丁烯
H3C
H
C=C
H
CH3
(II)：m.p -105。C
反-2-丁烯
H C
H
CH3 C
H
丙烯的结构
H C
H
C2H5 C
H
丁烯的结构
小结
π键的特性：
①π键不能自由旋转。 ②π键键能小，不如σ键牢固。
碳 碳 双 键 键 能 为 611KJ/mol, 碳 碳 单 键 键 能 为 347JK/mol,
天津大学有机化学第三章不饱和烃课件
3.1.2 碳碳三键的组成
基态
激发态
sp 杂化态
2p
2p
2p
sp
2s
2s
1s
1s
1s
－电子跃迁－ －杂化－
图 3.6 sp 杂化轨道形成过程示意图
图 3.7 sp 杂化轨道
sp杂化轨道， s、成份各占 50％；两个 sp 杂化轨道对 称轴夹角为 180°, 未参与杂化的两个 p 轨道与sp杂化 轨道对称轴相互垂直。
H
H
CH 3
CHCH 3
1–丁烯 C 5H 8:
CH 3CH 2CH 2C CH
2–甲基丙烯 2–丁烯
CH 3CHC CH CH 3CH 2C CCH 3
1–戊炔
CH 3
3 –甲基–1–丁炔 2–戊炔
构造异构
碳架异构 官能团位置异构
立体异构：烯烃的顺反异构
? C＝Ｃ双键不能自由旋转； ? 每个双键上碳原子各连有两个不同的
首先使碳碳重键的编号最小、然后再考虑取代基。
? 正名称
此步骤与烷烃同、重键与取代基位次、数目。
? 当碳原子数超过 10时，称“某碳烯”或“某碳炔”。
CH3CH2
C CH 3CH 2CH 2
C
H H
2-乙基-1-戊烯
4 CH 3 3 CH 2CH 3
4 -甲1基2-3-乙基环庚烯
CH 3
CH 3 C CH CH 3
sp 杂化的碳原子的几何构型是直线形。
在乙炔分子中： C－Ｃσ键的形成 :
C －H σ 键的形成 :
sp–sp 交盖 sp–1s 交盖
三个σ键， 其对称轴处于同一直线上。
图 3.8 乙炔分子的结构
图 3.9 乙炔分子比例模型 图 3.10 乙炔π键的电子云分布
大学有机化学不饱和烃-资料
C H 3 C H C H C C H
3-戊烯-1- 炔
H C C C H 2 C H C H 2
1-戊烯-4-炔
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3.7 烯烃和炔烃的化学性质
反应部位：
氧化反应
(亲电)加成反应
CCC H
CC CH H
α-氢的反应 炔氢的反应
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由于π键易于断裂，加成反应是 烯烃和炔烃的主要反应：
H
H
H3C C
C C
C CH3
H
H
顺,顺-2,4-己二烯 (2Z,4Z)- 2,4-己二烯
H
CH3
H3C C
C C
C H
H
H
顺,反-2,4-己二烯 (2Z,4E)-2,4-己二烯
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烯炔的命名
• 编号时尽可能使重键的位次低。
• 当双键和三键处于相同的位次时，优先
给予双键较低的位次。
HH CC
RC CH+2H2
Ni r.t
催化氢化反应
HH RC C H
HH
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炔烃比烯烃容易进行催化加氢，当分子
中同时存在
和
时，催化
氢化首先发生在三键上C。 C
CC
C H 3
H CCCC H C H 2 C H 2 O H +H 2P d 喹 -C a 啉 C O 3
C H 3
2. 编号 使碳碳重键的编号最小；重键的位次用重键 碳原子中编号最小的表示。
3.取代基(位次、数目、名称)的排列(与烷烃相同)。
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有机化学第三章不饱和烃
4 H +C
+
C
H
H
C
C
H H
H
+
H
C
.C
H H
• 键两部分电子云，象两块面包夹住圆柱型 键。
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
（二）炔烃的结构
• 1、叁键上的碳原子以sp杂化。
2 S
2 P
2 Py 2 Pz SP
18O0
+
一个杂化
轨道
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
2、乙炔分子中三个 键，2个π键的形成。
1）原子序数大的优先。
• Cl ＞ F ＞ O＞N ＞C ＞B ＞H ＞孤电子对
2） 从离烯碳最近的原子
第二
（第一道弧线上）开始比
较， 如果都相同，依次比 较第二道弧线上的原子； H 3 C
如果还相同， 就比较第三道弧线上的 原子……
C l 第一
弧线
直到有一个优先。
弧线
H
H
H
HH
H
第三
H
弧线
H OH 第三章H不饱和脂肪烃
H+
C
+
C
+ H 三个 键
H
C
C
H
的形成
二个π键
+
的形成
HC
CH
三键的筒 状电 子云
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
• 三.烯烃和炔烃的性质
• （一）烯烃和炔烃的物理性质
• 烯烃、炔烃物理性质与烷烃的相似。 ➢均不溶于水。 ➢2～4个碳原子的烯烃、炔烃在室温下为气体，
5～19个碳原子的烯烃在室温下为液体。
有机复习提纲第3章不饱和烃
有机复习提纲第3章不饱和烃第3章不饱和烃3.1烯烃⼀、⼄烯的结构⼆、烯烃的同分异构现象1.位置异构（构造异构）——官能团位置不同⽽产⽣的异构2.顺反异构（⽴体异构）产⽣顺反异构的条件：①刚性结构(脂环、C=C) ，具有阻碍旋转的因素②刚性结构中同⼀个碳上所连的原⼦(基团)不同3.2 烯烃和炔烃的同分异构3.3 烯烃和炔烃的命名3.3.1 烯基与炔基（1）衍⽣命名法（2）系统命名法3.3.2 烯烃的命名(1) 顺,反–标记法(2) Z,E–标记法次序规则: 相连原⼦的⼤⼩，⼤者为“优先”基团。
依照相对原⼦质量：I > Br > Cl > S > O > N > C同位素依照相对原⼦质量：D > H未共⽤电⼦：最⼩较“优先”基团在双键的同侧, 标记为Z式；较“优先”基团在双键的异侧, 标记为E式。
如果直接相连的第⼀个原⼦相同，继续逐个⽐较。
对于含重键的基团，将其视为两个或三个单键3.3.4 炔烃的命名编号时尽可能使重键的位次低。
当双键和三键处于相同的位次时，优先给予双键较低的位次。
3.4 烯烃和炔烃的物理性质简单炔烃的沸点、熔点以及密度⽐碳原⼦数相同的烷烃和烯烃⾼⼀些炔烃分⼦极性⽐烯烃稍强炔烃不易溶于⽔，⽽易溶于⽯油醚、⼄醚、苯和四氯化碳中3.5 烯烃和炔烃的化学性质由于π键易于断裂，加成反应是烯烃和炔烃的主要反应⼀、加成反应总述（1）碳正离⼦1.反应活性烷基供电⼦，增加双键上的电⼦云密度，利于亲电加成反应；羧基吸电⼦，降低双键上的电⼦云密度，不利于亲电加成反应。
双键碳上的电⼦密度越⾼则容易⽣成稳定碳正离⼦，亲电加成活性越⼤。
烷基给电⼦作⽤，增加中⼼碳原⼦上正电荷分散程度，提⾼碳正离⼦的稳定性。
2.性质作⽤a. 碳正离⼦的重排b.⼆、反应类型（1）加氢（催化氢化反应，反应放热）催化剂：Pt, Pd, Ni催化剂的表⾯对重键、氢分⼦的吸附，使π键和H-H键松驰，降低价键断裂的离解能，从⽽降低反应活化能。
第三章 不饱和烃20150906-合肥工业大学-有机化学
顺反异构体 ：
b.p ：直链烯烃 ＞ 支链烯烃
顺式烯烃 ＞反式烯烃(偶极距＝0）
m.p：反式烯烃 ＞ 顺式烯烃（反式对称性高） 溶解性： 难溶于水，易溶于苯，乙醚，氯仿，四氯化碳 等有机
溶剂。
2 化学性质
• 官能团：
C
C
易发生加成、氧化、聚合反应。
2.1 亲电加成反应
C
C
+Y Z
_
加成反应： 有机分子中双键的 π键容易断开，双键所连接的原子和 其他原子或原子团结合，形成两个新的 σ键，这种反应称为 加成反应。 亲电加成反应： 双键被带有正电荷的离子或原子团首先进攻，进而发生 的加成反应称为亲电加成反应。
C Y
C Z
(1) 与卤素的加成
反应通式： CH2=CH2 + X2 CCl4 X：F 、 Cl、 Br、I CH2=CH2 + Br2/CCl4→CH2BrCH2Br
常温下Br2/CCl4褪色（也能使溴水褪色）：鉴定烯烃
CH2XCH2X
X2反应活性：F2 ＞＞ Cl2 > Br2 > I2
I2一般不与烯烃发生反应， F2反应太激烈，易发生碳链 断裂，无实用意义。
(3) 与H2O加成
CH3CHCH3 200℃，2MPa OH δ+ δ直接水合法。遵循马氏规则：H--OH。
间接水合法。
OSO 2OH CH3CH CH2 + HOSO2OH 室温 CH3CH CH3
+ -
CH3CH CH2 + H2O
H3PO4/硅藻土
H2O
CH3CHCH3 + H2SO4 OH
N 代表氮原子的数目，氧和其他二价原子对不饱和度计算没有贡献。
第三章 不饱和链烃第1节烯烃
-C(CH3)3 > -CH(CH3)2 > -CH2CH3 > -CH3 > H
2. 吸电子基团吸电诱导（-I）： -F >-Cl > -Br >-I > -CH=CH2 > -H
供电子基：烷基 吸电子基：卤素、C=C
知识拓展• 诱导效应角度理解马氏规则
➢ 诱导效应特点： 1）诱导效应是一种静电作用 2）沿着碳链传递，并随着碳链的增长而迅速减弱 3）具有叠加性，方向相反相减，相同相加。
（二） 化学性质
1. （3）加卤化氢（符合马氏规则） a.对称分子
马氏规则
（二） 化学性质
• （3）加卤化氢（符合马氏规则 ）
b.不对称分子
锦上添花、 氢越加越多
马氏规则
（二） 化学性质
• 马氏规则
• 不对称烯烃与卤化氢的加成，加成方向遵循马氏 (Markovnikov)规则，即主要产物为氢原子加在含氢较多的碳 原子上的产物。
R
氧化
C＝
H
R
氧化
C=
R
CO2+H2O
RCOOH
R
C=O
R
（二） 化学性质
• 3.聚合反应
nCH2=CH2
单体
催化剂 高温、高压
聚合度
CH2-CH2 聚乙烯
n
聚合物
藿香
生
枸杞
活
胡萝卜
中
芒果
的
羊肝
共
想一想，它们当
轭
中都含有哪一种
烯
微量营养成分？ 辣椒
烃
• 1.预防夜盲症，视力衰退，治疗各种眼疾。 • 2.可有助于防治脱发。 • 3.可调节皮肤新陈代谢的功效，可以抗衰老去皱纹，预防皮肤癌。 • 4.能减少皮脂溢出，使皮肤有弹性，同时淡化斑点。 • 5. 促进骨骼生长，帮助牙齿生长，再生。
《有机化学》第三章 不饱和烃
吸电子基团： +NR3>NO2>CN>COOH>F>Cl>Br>I>COOR>OR>
COR>SH>OH> C CR>C6H5>CH=CH2>H
诱导效应的特点：
（1）诱导效应的强弱取决于原了或基团的电负性的大小
的两原子可相对的自由旋转。 能相对自由旋转。Βιβλιοθήκη c．键的可极化度：较小。 较大
1.2 单烯烃的异构现象
1.2.1 结构异构
CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH CH CH3
1-丁 烯
2-丁 烯
官能团碳碳双键 位置异构
CH3 C CH2 2-甲 基 丁 烯 CH3
碳链异构
结构异构是由于分子中各原子的结合顺序不同而引起的， 位置异构和碳链异构均属于结构异构。
(2) 与卤化氢的加成
CH3CH CHCH3 + HCl CH3CH2CHCH3
2–丁烯
HBr CH3CH2CH CH2
Markovnikov规则
Cl
2–氯丁烷
Br
CH3CHCH CH3
80 %
CH3CHCH2 CH2Br 20 %
当不对称的烯烃与卤化氢等极性试剂加成时，氢原总
是加到含氢较多的双键碳原子上，卤原子(或其子或
上相互重叠。
从侧面重叠。
电子云的分布情况 a． 电子云集中于两原子 电子云分布在 键所
核的连线上，呈圆柱形分布。 在平面的上下两方，呈块
状分布。
第三章 不饱和烃
H
116.7
C
C
H 121.6
烷烃：C C 154 pm CCC 109.3
H
C H 110 pm
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2014-8-24
烯烃的结构
构成σ 键的电子称为σ电子；构成π 键的电子 称为π电子。 π键的特征： （1）无对称轴，因此不能自由旋转，否则键会 破裂。 （2）不能单独存在于共价键中。 （3）两个原子间可能有一个或两个π键。 （4）侧面相互重叠，重叠程度小于σ 键 （5）稳定性差，易破裂发生反应。
CH C
返回
CH2 CH
2014-8-24
C CH 相当于
C C
CH C
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烯烃的构造异构和命名
CH3 C H C CH3 CH3 CH2CH3 E型 H Z型 CH3 C H E型
返回
Br Z型 C H
CH3 C C
Br CH2CH3 CH3 CH2CH3
(CH3)2CH C
返回
2014-8-24
烯烃的构造异构和命名
注意事项：
主链应含双键 主官能团的位号尽可能小 烯烃存在位置异构，母体名称前要加官能团位 号 > C10称“某碳烯”
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2014-8-24
烯烃的构造异构和命名
烯烃的顺反异构： 由于双键不能自由旋转，也由于双键两端碳原 子连接的四个原子是处在同一平面上的，因此， 当双键的两个碳原子各连接不同的原子或基团 时，就有可能生成两种不同的异构体。
卤代
H H C CH CH2 H
《有机化学》第三章 不饱和烃
第三章 不饱和烃不饱和烃是指分子结构中含有碳碳双键或三键的烃。
不饱和烃中含有碳碳双键的叫烯烃，含有碳碳三键的称为炔烃。
含有两个或多个碳碳双键的不饱和烃称为二烯烃和多烯烃。
一个不饱和烃分子结构中同时含有碳碳双键和三键则称为烯炔。
不饱和烃的双键和三键不太牢固，容易发生亲电加成反应、取代反应及氧化反应。
烯烃是指含有碳碳双键的不饱和烃，包括链状烯烃和环状烯烃，其官能团为碳碳双键。
链状烯烃的通式为C n H 2n (n ≥2)。
相对于饱和烷烃，烯烃分子结构中每增加1个双键则减少2个氢原子。
一、烯烃的结构和异构现象 （一）烯烃的结构烯烃的结构中主要特征部分为碳碳双键，以最简单的烯烃-乙烯为例来了解双键的结构，乙烯的分子式为C 2H 4，乙烯的两个C 原子和四个氢原子均在同一个平面上，每个碳原子只和3个原子相连，为平面型分子。
碳碳双键由1个σ键和1个π键构成，而不是两个单键构成。
乙烯的平面构型如图3-1（a ）所示，分子模型见图3-1（b ）和3-1（c ）。
CCH HH H121.7°117°0.108nm(a)乙烯的平面构型 (b)球棍模型 (c)比例模型图3-1 乙烯分子的结构拓展阅读碳原子的sp 2杂化和π键杂化轨道理论认为，乙烯分子中的碳原子在成键过程中，处于激发态的1个2s 轨道和2个2p 轨道进行杂化，形成3个能量相同的sp 2杂化轨道，称为sp 2杂化，其杂化过程可表示为：2s 2p激发sp 2杂化sp 2杂化轨道2p2s 2p基态激发态杂化态形成的3个sp 2杂化轨道中每个含有1/3的s 轨道成分和2/3的p 轨道成分，形状是一头大一头小；3个sp 2杂化轨道的对称轴分布在同一平面上，夹角为120°，呈平面三角形，每个碳原子还有一个2p z 轨道未参与杂化，其对称轴垂直于3个sp 2杂化轨道的对称轴所形成的平面，见图3-2。
由此可见，乙烯分子中碳碳双键是由1个σ键和1个π键组成的，π键是由2个p 轨道侧面重叠形成的，电子云分布于键轴上下，键能较小，同时由于π键电子云离核较远，受原子核束缚力较弱，容易被外电场极化，所以π键不稳定，比σ键容易断裂。
大学有机化学第三章不饱和脂肪烃
01
绿色合成
发展绿色合成方法，减少不饱和脂肪烃 合成过程中的环境污染和资源浪费，是 可持续发展的重要方向。
02
03
循环经济
通过循环利用不饱和脂肪烃，实现资 源的最大化利用，同时降低对环境的 负面影响。
跨学科研究的趋势与展望
化学与其他学科的交叉
不饱和脂肪烃的研究涉及到化学、生物学、医学、材料科学等多个学科领域，跨学科合作将有助于推动不饱和脂肪烃 的深入研究和发展。
烯烃的化学性质主要取决于碳碳双键，可以发生 加成、氧化、聚合等反应。
炔烃
01
炔烃的通式为CnH2n-2，其中含有两个碳碳三键。
02
炔烃的稳定性比烯烃更低，因为碳碳三键更容易受到亲电攻 击。
03
炔烃的化学性质与烯烃相似，但三键的反应活性更高，可以 发生加成、氧化、聚合等反应。
共轭二烯烃
01
02
03
烯烃的合成与转化
烷烃的热裂
在加热条件下，烷烃可以发生热裂反 应，生成烯烃和氢气。
醇的脱水
在酸催化下，醇可以发生脱水反应， 生成烯烃和水。
烯烃的合成与转化
• 炔烃的还原：通过还原炔烃的碳碳三键， 可以得到相应的烯烃。
烯烃的合成与转化
加氢反应
烯烃可以与氢气在催化剂的作用下发生加氢反应，生 成相应的烷烃。
烯烃的1,2-加成反应：在催化剂的作用 下，两个烯烃分子可以发生1,2-加成反 应，生成共轭二烯烃。
共轭二烯烃的转化
04 不饱和脂肪烃在工业和生 活中的应用
工业应用
01 02
塑料和合成橡胶生产
不饱和脂肪烃，如乙烯和丙烯，是塑料和合成橡胶的主要原料。它们通 过聚合反应形成高分子聚合物，广泛应用于包装、建筑材料、汽车部件 等领域。
201303新版有机化学不饱和烃
武汉大学医学有机化学2013
二、烯烃的同分异构
Ｃ>4的烯烃开始出现异构体，由于烯烃含有 不能自由旋转的“C=C”官能团，所以烯烃的 同分异构现象比烷烃更为复杂，异构体数目 也较烷烃多。 如丁烷有２个异构体，丁烯则有４个。 烯烃的同分异构种类主要有以下三种： 1. 碳链异构 2. 官能团异构 3. 顺反异构
武汉大学医学有机化学2013
次序规则（3） ③.含有不饱和键时，则视为连有与不饱 和键数目相同的同种原子。
C C
<
C C
C C
<
C O
C C C C
C C C C
C O O C
武汉大学医学有机化学2013
例 1：
Cl C Br
Cl C Br C I
F C I
H
(Z)-1-氟-2-氯-2-溴-1-碘乙烯
乙烯结构示意图
武汉大学医学有机化学2013
1.乙烯的结构
乙烯分子中的“ C=C ”不是两个完全相同的键，现代物 理方法测定表明，乙烯分子中，双键的C-H、C-C键比烷烃 中相应的C-H、C-C 键的键长要短。
H
121.7°
H C
a.乙烷与乙烯的比较
Ｃ－Ｃ 键长 Ｃ－Ｈ键长
C H
0.1076nm
CH3
CH3
CH
CH
CH3
武汉大学医学有机化学2013
3.顺反异构
由于双键不能旋转，导致分子中原子或原子 团在空间排布不同引起的同分异构现象。如： 在2-丁烯中存在以下两种异构体。
H C CH3
b.p. = 3.5 ℃
H C CH3
CH3 C C H
H CH3
b.p. = 0.9 ℃
有机化学第三章不饱和烃
CH3
H
CC
H
CH3
反式(trans)
(顺)—2—丁烯(沸点3.7 0C)
08:38
(反)—2—丁烯(沸点0. 9 0C)
第三章 不饱和烃 16
The E, Z Designation
Z, E异构—— 根据次序规则，较 大基团在同侧为 Z–型，不同侧为 E–型
08:38
H3C
Cl
H
C2H5
Z-型
H3C
2-乙基-1-戊烯
H3C CH C CH2 H3C CH2 CH2 CH2 CH3
3-甲基-2-乙基-1-己烯
08:38
第三章 不饱和烃 10
一、 系统命名法 （续）
(2)主链编号，使双键的编号尽可能小；
12345 6
H3C CH CH2 C CH CH3
65 4 3 2 1
CH3
CH3
1
H3C
6
+ CH3—CH CH2
HX
3
2
1
CH3—CH—CH3
(Ⅰ ) （主 ）
X CH3—CH2—CH2—X (Ⅱ )
马氏规则的另一表述方法：带正电的部分加到含氢较多的碳上
08:38
第三章 不饱和烃 35
原因：
1. 烷基排斥电子，H+进攻电子云密度大的碳原子，（这种由于 电子云密度分布对性质产生的影响叫电子效应）
08:38
第三章 不饱和烃 34
3. 与卤化氢加成：氢电加成，历程为：H+首先与双键中的 p电子对结合是另一碳原子形成碳正离子，碳正离子再与X-结 合成卤代烷。
CH2=CH2 + HX [CH3—+CH2] + X-
《有机化学》(第四版)第三章-不饱和烃(习题答案)
第三章 不饱和烃思考题习题3.1 写出含有六个碳原子的烯烃和炔烃的构造异构体的构造式。
其中含有六个碳原子的烯烃，哪些有顺反异构？写出其顺反异构体的构型式(结构式)。
(P69)解：C 6H 12有13个构造异构体，其中4个有顺反异构体：CH 2=CHCH 2CH 2CH 2CH 3CH 3CH=CHCH 2CH 2CH 3CH 3CH 2CH=CHCH 2CH 3(Z,E)(Z,E)CH 2=CCH 2CH 2CH 33CH 2=CHCHCH 2CH 33CH 2=CHCH 2CHCH 33CH 3C=CHCH 2CH 33CH 3CH=CCH 2CH 33CH 3CH=CH 2CHCH 33(Z,E)(Z,E)CH 2=CHCCH 3CH 3CH 3CH 2=CCHCH 3CH 3CH 3CH 3C=CCH 3CH 3CH 3CH 22CH 3CH 2CH 3C 6H 10有7个构造异构体：CH CCH 2CH 2CH 2CH 3CH 3C CCH 2CH 2CH 3CH 3CH 2C CCH 2CH 3CH CCHCH 2CH 33CH CCH 2CHCH 33CH CC(CH 3)3CH 3C CCHCH 33习题3.2 用衍生物命名法或系统命名法命名下列各化合物：(P74)(1) (CH 3)2CHCH=CHCH(CH 3)2 对称二异丙基乙烯 or 2,5-二甲基-3-己烯(2)(CH 3)2CHCH 2CH=CHCHCH 2CH 3CH 3123456782,6-二甲基-4-辛烯(3) CH 3CH 2C CCH 2CH 3123456二乙基乙炔 or 3-己炔(4) CH 3CH 2C(CH 3)2C CH 12345 3,3-二甲基-1-戊炔(5) CH 2=CHCH 2CCH 123451-戊烯-4-炔(6) HCC C=CCH=CH 2CH 2CH 2CH 3CH 2CH 2CH 31234563,4-二丙基-1,3-己二烯-5-炔(7)CH 3CH 3 2,3-二甲基环己烯(8) CH 3CH 35,6-二甲基-1,3-环己二烯习题3.3 用Z,E-命名法命名下列各化合物：(P74)(1) ↑C=CCH 2CH 3H ClBr↑ (Z)-1-氯-1-溴-1-丁烯(2) ↓C=C F CH 3ClCH 3CH 2↑ (E)-2-氟-3-氯-2-戊烯 (3) ↑C=CCH 2CH 3CH 2CH 2CH 3HCH 3↓ (E)-3-乙基-2-己烯(4) ↓C=CCH(CH 3)2CH 2CH 2CH 3CH 3H↑ (E)-3-异丙基-2-己烯习题3.4 完成下列反应式：(P83)(1) C 3H 7C CC 3H7C=C H C 3H HC 3H 7(2) 3C 3H 7C CC 3H 7C=C H C 3H C 3H 7H(3) + Br 2C=C HC 2H 5C 2H 5H25(4)CC HOOCCOOH C=CHOOCBr Br COOH+ Br2习题3.5 下列各组化合物分别与溴进行加成反应，指出每组中哪一个反应较快。
有机化学第3章 不饱和烃
对应关系，顺可以是Z，也可以是E，反之亦然。
3.1.4 烯烃和炔烃的物理性质
在常温常压下，C2～C4的烯烃和炔烃是气体，从C5开始为液体， 高级烯烃和炔烃是固体。它们的相对密度都小于1。
难溶于水，而易溶于非极性和弱极性的有机溶剂，如石油醚、
乙醚、四氯化碳和苯等。
*由于s轨道中的电子比p轨道中的电子靠近原子核，受原子核 的束缚力大，因此在杂化轨道中s成分越多，电子越靠近原子核， 碳原子的电负性越大。 不同碳原子的电负性是：三键碳原子(sp)＞双键碳原子(sp2)＞饱和 碳原子(sp3)。
碳架异构 官能团位次异构 构造异构
官能团异构
互变异构
同分异构 构型异构 立体异构 构象异构
对映异构
非对映异构(含顺反异构)
当两个双键碳原子均连接不同的原子或基团时，即产生顺反异 构现象。如下列三种形式的烯烃都有顺反异构体，而其它形式的烯 烃则没有顺反异构体。
3.1.3 烯烃和炔烃的命名
1. 烯基和炔基
碳架异构
构造异构
官能团位次异构 官能团异构 互变异构
C H 3C H
CHCH3
碳碳双键不能绕键轴自由旋转。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。
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
所以π电子云具有较大的流动性，易受外界电场影响而发生极化，
因此，与σ键比较， π键不如σ键牢固，不稳定而容易断裂，表现较大 的化学活泼性。
2.π键与σ键不同，π键不能单独存在，只能与σ键共存于双键和三键中；
3 不饱和烃
π σ
互相平行的2个P轨道从侧 面相互重叠，形成π键。
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（1）乙烯的结构
3）π键的特性 ） 键的特性
H
H C H C H H
H C H H C
键相比， 键电 和σ键相比， π键电 键相比 子云不是沿键轴呈圆 柱形对称分布， 柱形对称分布，而是 分布在分子平面的上 方和下方， 方和下方，分散成上 下两部分。 下两部分。
3.1.3.1 催化加氢
RCH＝CHR＋H2
催化剂
RCH2CH2R
（1）催化剂的活性: Pt ＞Pd ＞Ni 活性与催化剂的本性、比表面积有关 Raney（雷内）Ni 比表面积很大，催化活性高） （ Al－Ni合金 － 合金
NaOH
海棉状的骨架Ni 海棉状的骨架
CH3 H H CH3
（2）立体化学——顺式加成
氢化热越大，说明相应的烯烃能量越高，越不稳定。 稳定性： 稳定性：反式 异构体 〉顺式异构体
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1）顺反命名法
Br H Cl CH3 H C CH3 C CH2CH2CH3 CH2CH3
C
C
（1）
（2）
双键C上四个基团都不相同，很难说是顺式 或反式，顺反命名法不适用。
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2）Z / E标记法（系统命名法） 用字母（E）或（Z）表示顺反异构体，Z表示同 一侧的意思，E表示相反的意思。
+ H2
CH3 CH3
H
H
CH3 CH3
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3.1.3.1 催化加氢
（3）氢化热——比较烯烃的稳定性 烯烃催化加氢时放出的热量叫氢化热
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HC C C C CH CH2 CH2CH2CH3
（双键的位次最小）
1-戊烯-4-炔
HC C CH2CH CH2
不叫 4-戊烯-1-炔
CH3
4-甲基-1-庚烯-5-炔
CH3C C CH CH2CH CH2编辑p不pt 叫 4-甲基-6-庚烯-2-炔 6
三、烯烃顺反异构体的命名
1、顺/反标记法
相同的原子或基团位于双键同侧为“顺式”否则为“反式
Br
Br
CH3CH2CHCH3 + CH3CH2CH2CH2
Br
Br
80%
20%
+H
+
Cl Cl
100%
编辑ppt
18
（3）、碳正离子的重排
(CH3)2CHCH CH2 + H Cl
(CH3)2C H
Cl CHCH3
(CH3)2CHCHCH3 Cl
(CH3)2CCH2CH3 Cl
Cl (CH3)2CCH2CH3
第三章 不饱和烃
编辑ppt
1
§3-1 烯烃和炔烃的结构
一、烯烃和炔烃的结构
1、碳碳重键的组成
H
H
CC H
H
H C
H
H C
H
H
C
H
C H
编辑ppt
H
2
2、烯烃和炔烃的同分异构
（1）、碳架异构
（2）、官能团位次异构
（3）、顺反异构
CH3
CH3
CC
CH3
H
CC
H
H
H
编辑ppt
CH3
3
§3-2 烯烃和炔烃的命名
CH3 H3C CCH CH2 + H Cl
CH3
CH3 Cl
H3C CCHCH3
CH3
(CH3)3CHCH3 Cl 17%
CH3 Cl
H3C CCHCH3 编辑ppt CH3
(CH3)2CCH(CH3)2 Cl 83% 19
（4）、过氧化物效应---自由基加成反应
Br
Br
CH3CH2CH
CH2
HBr CH3COOH
CH3CH2CHCH3 + CH3CH2CH2CH2
Br
Br
80%
20%
+ HCl 0℃
Cl 100%
编辑ppt
16
（2）、反应机理
CC + H X
X CH C
碳正离子
CH C X
CH3 CH2 CH2
1°C+ （伯碳正离子）
H CH3 CH CH2
H
H C
CH3
反-2-丁烯
(E)-2-丁烯
CH3 C
H
CH3 C
COOH
CH3 C
H
COOH C
CH3
顺-2-甲基丁烯酸 反- 2-甲基丁烯酸
(E)- 2-甲基丁烯酸 (Z)- 2-甲基丁烯酸
编辑ppt
8
§3-3 烯烃和炔烃的物理性质
反式异构体的对称性好，在晶格中的排列较紧密
m.p 反式(-105.5℃) ＞ 顺式(-139.3℃)
Br
Br
溴鎓离子
δ Br
该反应的关键步骤是因 Brδ+的进攻引起的，因此，这是一
个 亲电加成反应。反应历程可以看出：Br－是从背后进
攻溴鎓离子的，因此该反应的立体化学为反式加成。
Br2
Br
Br Br H
H Br
C2H5
C
C
C2H5
Br2, HOAc
C2H5 C
Br C
编辑ppt
Br
C2H5
14
2、加卤化氢（HX）
CH3
CH2CH3
CC
H
H
顺-2-戊烯
2、Z/E标记法
CH3
H
CC
H
CH2CH3
反-2-戊烯
按“次序规则”，大的基团位于双键同侧为Z式否则为E式
CH3
CH2CH3
CC
H
H
(Z)-2-戊烯
编辑ppt
CH3
H
CC
H
CH2CH3
(E)-2-戊烯
7
CH3 C
H
CH3 C
H
顺-2-丁烯
(Z)-2-丁烯
CH3 C
H CH3 CH CH3
2°C+ （仲碳正离子）
一般烷基碳正离子的稳定性次序为：
(CH3)3C + > (CH3)2CH + > CH3CH2 + >CH3 +
3°(叔) C+ > 2 °编(辑仲ppt) C+ > 1°(伯) C+
17
CH3CH2CH CH2 + H
CH3CH2CHCH3 + CH3CH2CH2CH2
3-甲基-2-乙基-1-己烯
CH3 CH3 (CH3)2CH C CH CH CH3
2,3,5-三甲基-3-己烯
CH3 CH2CH3
4-甲基-3-乙基环庚烯
编辑ppt
5
烯炔的命名
1、选主链：含尽可能多的不饱和键 2、编位次：最低系列；双键位次小 3、写全称： 先烯后炔
CH2CH2CH3
3,4-二丙基-1,3-己二烯-5-炔
HC C
CH3 C CHCH2CH2OH +
Pd-CaCO3
H2 喹啉
CH2
CH
CH3 C CHCH2CH2OH
编辑ppt
10
2、催化加氢反应的立体化学
C2H5
C C C2H5
H2 Lindlar 催化剂
C2H5 C
H
C2H5 C
H
C2H5 C C C2H5
Na, 液NH3 -78℃
C2H5 C
H
一、烯基和炔基
CH2 CH CH2
烯丙基
CH3CH CH
丙烯基
CH3 CH2 C
异丙烯基
HC C
乙炔基
CH3C C
丙炔基
HC C CH2
炔丙基
编辑ppt
4
二、系统命名法
1、选主链：含碳碳重键在内的最长碳链为主链 2、编位次：不饱和键位次最小 3、写全称： 标出不饱和键的位置
CH3 CH2CH3 CH3CH2CH2 CH C CH2
H
C C2H5
编辑ppt
11
二、亲电加成
加成试剂： X2、HX、H2O、H2SO4、HOCl 等
CH3CH CH2
X2
H3C CH CH2
XX
HX
H3C CH CH3
X
H2O
H3C CH CH3
H2SO4
OH H3C CH CH3
OSO3H
HOCl
H3C CH CH2
编辑ppt
OH Cl
12
1、加卤素（X2）
C C + HX
CC HX
CH3CH2 C
H
CH2CH3 C
+
HBr
CHCl3 -30℃
H
KI+H3PO4 80℃
CH3CH2CH2CHCH2CH3 Br
I
HX对烯烃加 成的相对活性
HI >HBr > HCl > HF
编辑ppt
15
（1）、 Markovnikov规则
RCH CH2 + HBr
RCHCH3 + RCH2CH2
CH3
CH3
CC
H
H
μ=1.1x10-30 C·m
CH3
H
CC
HHale Waihona Puke CH3μ=0b.p 顺式（3.5℃）＞ 反式（0.9℃）
顺式异构体有一定的极性编辑，ppt偶极—偶极作用力较大 9
§3-4 烯烃和炔烃的化学性质
一、催化加氢
H
H
催化剂
C C + H2
H
H
H C
H H
H
C H
H
1、烯烃与炔烃的反应活性：炔烃＞烯烃
（1）、 不饱和烃加卤素的反应活性：
CH2
CHCH2C CH +
CCl4 Br2 -20℃
烯烃>炔烃
CH2 CHCH2C CH Br Br
（2）、卤素对不饱和烃加成的反应活性：
F2 ＞ Cl2 ＞ Br2 ＞ I2
编辑ppt
13
（3）、反应机理（历程）及立体化学：
慢 CC
Br CC
Br
快
CC
δ Br