大学有机化学第三章 炔烃和二烯烃
炔烃和二烯烃
碳原子杂化状态
杂化态 S 成分 键长 P 轨道重叠 π 键强度
CC
SP2
C C SP
1/3S
1.307Å
较小
1/2S
1.207Å
较大
较小 较大
2. 炔烃的命名法 C≡C三键是官能团，结构通式是：CnH2n-2 一、衍生物命名法：
H C 3 C HCC H
C H 3
异丙基乙炔
H C 3 C H 2C HCCC H 3
Ni2B
（P－2催化剂）
R
R'
CC
H
H
主要产物
顺式
碱金属还原（还原剂 Na or Li / 液氨体系） ——制备反式烯烃
R C C R '
还原机理（了解）
N a or Li
N H 3(液 ) － 78oC
Na + NH3
Na+ + e－(NH3)
R
H
CC
H
R '
•基团相距较远 •电荷相距较远
e－ R C C R'
端炔沸点更低
1. 4. 炔烃的化学 性质
4.1 炔烃的性质分析
炔丙位活泼 可卤代
不饱和，可加成
亲电加成 自由基加成 还原加氢
RC H 2CCH
总结： 炔烃的性质与烯烃相似 问题：两者有何不同之处?
炔烃有何特殊性质?
p键可被氧化
末端氢有弱酸性 可与强碱反应
4.2 叁键上的亲电加成反应
需要了解的问题：
化合物
(CH3)3C-H CH3CH2-H
CH3-H H2N-H
pKa 71 62 60 36
共轭碱
(CH3)3CΘ CH3CH2Θ
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
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。
有机化学4 炔烃试题及答案
第三章 炔烃和二烯烃（习题和答案）一、给出下列化合物的名称1．H C CH 3H C CH 3C C HH 2. CH CH CH 2CH 2C(Z ,E)－2,4－己二烯 1－戊烯－4－炔3. CH CH 2CH 3C 2H 5CH 3C C C4. (CH 3)2CH C(CH 3)3CC4－乙基－4－庚烯－2－炔 2,2,,5－三甲基－3－己炔5. CH CH CH CH 2CH C6. CH CH CH CH 3CC C1,3－己二烯－5－炔 5－庚烯－1,3－二炔7. (CH 3)2CH H C C 2H 5C H C C 8.CH 2CH 22CH 3CH 2CH 3CH C C(E)－2－甲基－3－辛烯－5－炔 3－乙基－1－辛烯－6－炔9. H H C C 2H 5C CH 3C C H H 10. CH H C CH CH3C CH 3CH 3C(Z ,Z)－2,4－庚二烯 3,5－二甲基－4－己烯－1－炔 二、写出下列化合物的结构1． 丙烯基乙炔 2． 环戊基乙炔CH CH CH CH 3CCHC3．(E)－2－庚烯－4－炔 4．3－乙基－4－己烯－1－炔 CH 2CH 3H C CH 3C H C C CH CH CH 2CH 3CH CH 3CH C5．(Z)-3-甲基-4-乙基-1,3-己二烯-1-炔 6．1－己烯－5－炔CH CH 2CH3CHCH 2C CH 3C C CH CH CH 2CH 2CH 2C7．(Z ,E)－6－甲基－2,5－辛二烯 8．3－甲基－5－戊烯－1－炔H H C C 2H 5CH 2CH 3C CH 3C C H 9．甲基异丙基乙炔 10．3－戊烯－1－炔 CH (CH 3)2CH 3C C CHCH 3CH CH C三、完成下列反应式 1．Cl 2CH 2CH 2CH CHC ClCH 2CH 2CH CHC2．稀H 2SO 4CH 3CH 2CHCHgSO 4OCH 3CH 3CH 23．＋CHCH CH CH 3OCH=CH 2CC CH OOO CH 3C C OO4．NaCH 2CH NH 3O s O 4H 2O 2CH 3CC 液 HHC C 2H 5CH 3C HO C 2H 5(±)OHCH 3HH 5．CH CH 3Br 24CH 3CC CHCH CH 3CH 3CC CH6．H 2催化剂Lindlar CH 3CH CC HHC CH 3C CH 37．2CHCOCH 3C 8．Na2CH 2CHCCH 2CHCCH 2CH 3C9．H 2OCH 稀H 2SO 4＋CH CH 3CH CHgSO 4CH CH 3C OCH 3CH10．KMnO 4KOHCH 3CH 2CCOOK ＋CO CH 3CH 211．CH 2Cl CH 2CH ＋C C Ag(NH 3) CH 2C ClCH2F C CAg12．CHCH 3CH 2CCHO CH 2CH 3CH 213．Na INH 3CH 3CHCH 3C液H 2Pt /PbCNa CH 3CCCH 3CH 3C H HC CH 3C CH 314．H 2OCOOHKMnO 4C 2H 5CH 3CH ＋B 2H 6CC 2H 5CH=CH 2CH 2C 2H 5CH 15．CH 2CH 2CH HBr CH＋C(1mol)CH 2CH CHCH 3C16．CH 2C CH 3＋CH=CH 2 CH 2C 3Br ＋CH CH 3(主)CH 2C CH 3CH CH 3(次)17．CH C 6H 5＋CH CH=CH 2 CH C 6H 5CH CH CH 318．CH3CHC COCH3CH3CH219．O3CH2OCH3CH2CH3CCOOHCH3CH2CH3COOH＋20．△ClNa NH2 CH3ClCCHC CH2CHO四、用化学方法鉴别下列化合物1．(A) 己烷(B) 1－己炔(C) 2－己炔答：加入溴水不褪色的为(A)，余下两者加入Ag(NH3)2+溶液有白色沉淀生成的为(B)，另者为(C)。
有机化学【炔烃 二烯烃】
C-H键长 :
0.110nm (Csp3-Hs)
轨道形状：
碳的电负性： pka:
狭
长
逐
渐
变
成
宽
圆
随 S 成 份 的 增 大， 逐 渐 增 大 ~50 ~40 ~25
二、炔烃的异构和命名
炔烃从丁炔开始有构造异构现象。炔烃的 构造异构现象也是由于碳链不同和三键位置不 同所引起的，但由于在碳链分支的地方，不可 能有三键存在，所以炔烃的构造异构体和比碳 原子数目相同的烯烃少些。例如，丁烯有三个 构造异构体，而丁炔只有两个：
H
H
（2）碱金属和液氨还原
R-C C-R'
Na, NH3
R H C C
H R'
炔烃被还原成反式烯烃
此条件下双键不被还原
反应机理：
H 3C C C CH3 + Na
- Na
H 3C
C
C
CH3
H N H2 - NH 2
a ra d ic a l a n ion H H 3C C C CH3 a v in y lic r ad ica l H H 3C C C CH3 a v in y lic a n io n
具有活泼氢原子的炔烃和硝酸银的氨溶液或 氯化亚铜的氨溶液发生作用，迅速生成炔化银的 白色沉淀或炔化亚铜的红色沉淀。
Ag(NH3)2NO3 RC≡CH
Cu(NH3)2Cl RC≡CCu↓ RC≡CAg↓
例：
CH3-CCH
Ag (NH3)+2NO3
CH3 -CC Ag
Cu (NH3)+2Cl
与HCl加成，常用汞盐和铜盐做催化剂
HC≡CH＋HCl
Cu2Cl2 或HgSO4
3烯烃、炔烃、二烯烃
沸点：
3.7°C
0.88°C -105.6°C
熔点： -138.9°C
三、烯烃、炔烃的化学性质
双键的结构与性质分析
C C C C
键能: 键 ~347 kJ / mol 键 ~263 kJ / mol 键活性比 键大 不饱和，可加成至饱和
电子受原子核吸引较弱， 是电子供体，易受 亲电试剂进攻参与反应。 与亲电试剂结合 与氧化剂反应
乙烯分子中的σ键
乙烯分子中的π键
H H
·
·
H
C = C
C
C H
{
sp2-sp2 σ键 2p-2p π键
π键
σ键和π键比较
存在的情况 键的形成情 况 电子云的分 布情况
键
键
1、可以单独存在。 2、存在于任何共价键中。
1、必须与键共存。 2、仅存在于不饱和键中。
成键轨道沿轴向在直线上相 成键轨道对称轴平行，从侧 互重叠。 面重叠。 1、 电子云集中于两原子 核的连线上，呈圆柱形分布 2、 键有一个对称轴，轴 上电子云密度最大。 1、键能较大。 2、键的旋转：以 键连接 的两原子可相对的自由旋转 3、键的可极化度：较小。 1、 电子云分布在 键所 在平面的上下两方，呈块状
第三章
烯烃、炔烃、二烯烃
本章重点
不饱和烃的类型、结构和命名
烯烃构型的表示方式（顺式和反式，E型和Z型）
不饱和烃的亲电加成反应 Markovnilkov加成规则及理论解释 诱导效应及共轭效应 共轭二烯烃的1,4加成
第三章
烯烃、炔烃、二烯烃
本章难点 不饱和烃的亲电加成反应
Markovnilkov加成规则及理论解释
（3）命名：根据主链上的碳数和双、叁键的位次 编号m、n，称为m-某烯-n-炔
34炔烃和二烯烃
二、炔烃的命名 nomenclature of alkynes
1、炔烃的命名：与烯烃的命名相似，将“烯”字 改为“炔”。
1>、命名时，选择包括双键和叁键均在内的碳链 为主链，编号时应遵循最低系列原则，书写时先烯 后炔。
CH2=CH-CH=CH-C≡CH 1,3-己二烯-5-炔
CH
CH
HCl HgCl2
HCl
CH2 CHCl HgCl2 CH3 CHCl2
氯乙烯
1,1-二氯乙烷
符合马氏规则,加HBr时,有过氧化物效应（自由基加成） （3）与水加成
HC
CH
+
HgS O4,H2SO4 H2O
CH2 CH OH
分子内重排
乙烯醇（不稳定）
O CH3 C H
乙醛
炔烃与水的加成遵从马氏规则，乙炔得到乙醛，其他炔烃与水加成均得到酮。
+
CH2=CH—CH=CH2+HX
…… CH2 — CH—CH — CH3
X–
CH2=CH—CH — CH3 + CH2CH=CHCH3
X
X (是亲电加成)
2、Diels-Alder狄尔斯-阿德尔反应
（含有双键或叁键）亲双烯体与共轭双键化 合物在惰性溶剂中加热时可发生1，4-加成；形成 六元环烯，反应的条件温和，产率高。
H
H
H H
H
H
• 同样由于电子离域的结果，使共轭体系的能量显著降低， 稳定性明显增加。这可以从氢化热的数据中看出。例如， 1,3-戊二烯（共轭体系）和1,4-戊二烯（非共轭体系）分 别加氢时，它们的氢化热是明显不同的：
甘肃农业大学有机化学练习题参考答案第三章 烯烃炔烃二烯烃
(2) H3CHC CCH3
CH3
Br2/H2O
(3) H3CHC CCH3
CH3
ICl
(4) H3CHC CCH3
CH3
HBr/H2O2
(5) H3CHC CCH3
CH3
H2SO4
(6) H3CHC CCH3
CH3 (7) H3CHC CCH3
KMnO4/H +
CH3COOH + CH3COCH3
H2C C CH CH2 CH3
(4) (6)
H2C CHCH2CH CH2
(5)
H3C H
C C
CH3 CH2CH2CH3
H3C H
H C C
C C H
CH3 H
4. 写出 2-甲基-2-丁烯与下列试剂作用的反应式：
CH3 (1) H3CHC CCH3 Br2/CCl4 CH3 Br CH3 CH3CHCCH3 Br Br CH3 CH3CHCCH3 OH I CH3 CH3CHCCH3 Cl Br CH3 CH3CHCCH3 H H CH3 CH3CHCCH3 OSO3H H2O H CH3 CH3CHCCH3 OH
12. 推导结构式： (A) CH3CH CHCH(CH3)2 (B) CH3 CH2 CH C(CH3 )2 (C) CH3CH2 CH2CH(CH3)2 13. 推导结构式： (A)
(CH3 )2CHCH2 C CH
(B) (H3C)2C CHCH CH2
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H3C H3C C CHCH3
(2) CH3CHCH2CH CH2 或 CH3CHCH2C CH
炔烃与二烯烃
1. π－π共轭：
共 轭 效 应 类 型
2. P －π共轭：
+ + δ δ δ δ CH2 = CH — CH = CH2 + δ δ δ+ δ CH2 = CH — CH = O - δ + .. δ CH2 = CH —X + δ δ + CH2 = CH — CH2 - δ+ δ CH2 = CH — CH2 + δ δ H — C— CH = CH2
H2C = C-CH = CH-CH = CH2 CH3
2-甲基-1,3,5 - 己三烯 2-methyl-1,3,5-hexatriene
H3C-CH = CH—CH = CH-CH3
CH3 H CH3 H H CH3 H C=C C=C H C=C C=C H H H C=C C=C H
2,4-己二烯 2,4-hexadiene
§4-2 二 烯 烃
二烯烃分类与命名
1. 分类
C=C=C C = C— C = C C = C - (CH2)n-C = C 累积二烯烃（聚集） 共轭二烯烃 ( n ≥1) 孤立二烯烃
2. 共轭二烯烃的命名
H2C = C— CH = CH2 CH3 2-甲基-1,3 -丁二烯 2-methyl-1,3-butadiene
（但比三个C-C 单键的键能要小345.6 × 3 = 1036.8 KJ / mol ） ③ π电子的流动性比烯小，不易被极化； ④ 叁键碳的电负性较大。 电负性： SP ＞ SP2 ＞ SP3 C—H 具有微酸性
二、命 名
1. 炔烃的命名-----与烯烃的命名基本一致，只把烯字改为炔字。
CH3-C
C2H5-C C-C2H5
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
炔烃和二烯烃
s-反-1,3-丁二烯
s-顺-1,3-丁二烯
s-顺- 两个双键位于单键同侧 s-反- 两个双键位于单键异侧
21
二、顺反异构及命名
炔 烃 和 二 烯 烃
10-11（ 1）
与烯烃相似，词尾用“二烯”代替“烯”，并用数字表示双键位 置；用“Z/E”或“顺/反”表明双键的构型
H CH3 CH3 H
CH3 H H CH3
CH2
10-11（ 1）
炔 烃 和 二 烯 烃
H H
C
C
H C
+
CH3
CH2
CH CH2 H
p-π共轭 H
CH CH
CH2
CH2 CH CH2 CH2 H Br CH2 CH CH Br CH2 H
CH2 CH CH Br
CH2 H
烯醇式 Enol form
Hg++催化下，叁键比双键易水合。
H2C CH C CH H2O, HgSO4 H2SO4 O H2C CH C CH3
问题1：完成转化
HC CH CH3CH2CH2CCH3 O
14
炔烃的水合机理
炔 烃 和 二 烯 烃
10-11（ 1）
Hg
H2O R C CH Hg++
(CH3) 2CHC CH
CH3 CH3CH2C CCH2CCH3 CH3
3
2、烯炔的命名：一般是先烯后炔
炔 烃 和 二 烯 烃
10-11（ 1）
① 选主链 ● 选含有不饱和基团最多的最长碳链为主链
CH2CH3 HC C C C CH CH2 CH2CH2CH3
4-乙基-3-丙基-1,3-己二烯-5-炔 4-ethyl-3-propyl-1,3-hexadien-5-yne 4-乙烯基-1-庚烯-5-炔 4-vinyl-1-hepten-5-yne
大学有机化学第三章 炔烃和二烯烃
5. CH2 CH CH CH C CH 6. CH3 CH CH C C C CH
1,3－己二烯－5－炔
H 7. (CH3)2CH
C
C
(E)－2－甲基－3－辛烯－5－炔
HC 9. CH3
C H
H C
(2Z,4Z)－2,4－庚二烯
二、写出下列化合物的结构 1． 丙烯基乙炔
CH3 CH CH C CH
O CH3CH2C CH3
O O
O
11
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
有机化学简明教程 第三章 2 炔烃和二烯烃
应命名为 3-戊烯-1-炔，而不命名为 2-戊烯-4-炔。
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2013-7-5
3.7 炔烃的结构
(1) 乙炔的结构
•乙炔分子是一个线形分子,四个原子都排布在同一 条直线上. •乙炔的两个碳原子共用了三对电子.
•烷烃碳: sp3杂化 •烯烃碳: sp2杂化 •炔烃碳: sp杂化
AgC CAg AgC CAg +HCl
2Ag + 2C+364KJ HC CH +2AgCl
应用: 鉴定 C CH基团，即HC CH、R C CH。 C CH和R C C R／。 鉴别
提纯末端炔烃（ C
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CH）。
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2013-7-5
3-9 炔烃的化学性质
三、氧化反应 炔烃和氧化剂反应，往往可以使碳碳叁键断裂，最 后得到完全氧化的产物 ——羧酸或二氧化碳。
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2013-7-5
3-11 二烯烃的结构
单双键交替的共轭体系叫做 π,π共轭体系，这 个体系所表现的共轭效应叫做π,π共轭效应。 π,π共轭效应的结果： （1）1，3－丁二烯的键长趋于平均化。 （2）单键具有了部分双键的性质。
H2C C H
S－顺式
上一内容 下一内容
C
CH2 H2C H
RC
RC
CH + H2O
CR + H2O
/
HgSO4
H2SO4
H2SO4
R
C O
CH3
CH2 R/
HgSO4
R C
一个分子或离子在反应过程中发生了基因的转 移和电子云密度重新分布而最后生成较稳定的 分子的反应，称为分子重排反应（或称重排反 应）。
炔烃和二烯烃
农业化学品
除草剂
01
炔烃和二烯烃可用于合成除草剂，如草甘膦、百草枯等，这些
除草剂在农业生产中有广泛应用。
杀虫剂
02
炔烃和二烯烃可用于合成杀虫剂，如滴滴涕、马拉硫磷等，这
些杀虫剂在防治农业害虫方面有重要作用。
植物生长调节剂
03
炔烃和二烯烃可用于合成植物生长调节剂，如赤霉素、细胞分
裂素等，这些调节剂可调节植物生长和发育。
05 炔烃和二烯烃的未来发展
新材料的开发
高性能聚合物
利用炔烃和二烯烃的特殊化学性质，开发出具有优异力学 性能、热性能和化学稳定性的新型聚合物材料，用于航空 航天、汽车、电子等领域。
功能性材料
通过炔烃和二烯烃的聚合反应，制备具有光、电、磁等功 能的材料，应用于传感器、光电转换器件、磁存储等领域。
生物医用材料
03 炔烃和二烯烃的反应
加成反应
01
碳碳双键和碳碳三键的加成反应
炔烃和二烯烃中的碳碳双键和碳碳三键容易发生加成反应，可以与氢气、
卤素、卤化氢等发生加成反应，生成相应的烷烃或卤代烃。
02
加成反应的催化剂
某些金属催化剂如铂、钯、镍等可以促进炔烃和二烯烃的加成反应。
03
加成反应的立体化学特征
加成反应可以遵循不同的立体化学规则，如顺式加成、反式加成和协同药物合成Leabharlann 1 2 3激素类药物
炔烃和二烯烃可用于合成激素类药物，如雌二醇、 睾酮等，这些药物在调节人体生理功能和治疗某 些疾病方面有重要作用。
抗生素类药物
炔烃和二烯烃可用于合成抗生素类药物，如青霉 素、头孢菌素等，这些药物在抗菌、消炎等方面 有广泛应用。
其他药物
炔烃和二烯烃还可用于合成其他药物，如抗癌药 物、镇痛药等。
炔烃和二烯烃
RC
RC
CH
CR'
（2）非端基炔烃：
二、炔烃的命名
二甲基乙炔 三氟甲基乙炔
乙烯基乙炔
系统命名法
① 选主链：选择含叁键最长的链为主链，根据主链 上的碳数称做某炔。 碳原子数10以内用天干表示， 超过十个碳时称为某碳炔。
② 编号：从靠近叁键的一端开始编号。
③ 分子中同时含有双键和叁键的分子称为烯炔，它的 命名是选取含双键和叁键最长的链为主链，编号从 靠近双键或三键的一端开始，使不饱和键的编号尽 可能小，先烯后炔，主链碳数在烯之前。 ④ 如果两个编号相同，则使双键具有最小的位次。
CCH3
5-甲基-6-氯-2-庚炔
CH3CH CHCHCH2C CH CH2CH3
4-乙基-5-庚烯-1-炔
(E)-6-甲基-4-庚烯-1-炔
(2S, 5S)-2-氯-5-溴-3-己炔
§7.2 炔烃的酸性与炔化反应
1. 碳氢酸(carbonic acid)
HC CH HC C + H
2. 碳氢酸的酸性
Br
此反应可用于炔烃的鉴定！！
Br Br
比相应烯烃慢得多，乙炔 +催化剂 FeX3，才能使反应顺利 进行。
分子中同时存在双键和叁键时，首先进行双键加成：
例如：
Br H 1-戊烯-4-炔
(1) 应用
Br2/CCl4
H Br
H
4,5-二溴-1-戊炔
制备卤代烃；鉴定碳碳不饱和键。 与烯烃类似
(2) 反应机理
激发 （吸收能量）
2px 2py 2pz 2s
2py 2pz
杂化
（轨道混合、重组）
sp
杂化态 (hybrid state)
第三章 烯烃 炔烃 二烯烃
第三章烯烃炔烃二烯烃Ⅰ学习要求1. 了解不饱和烃的结构特点，熟练掌握烯烃、炔烃、二烯烃及烯烃顺反异构体的系统命名。
2. 掌握不饱和烃的化学反应及其应用，熟练掌握应用亲电加成反应历程，马氏规则及其影响因素判断加成反应的主要产物（或方向）。
3. 了解共轭体系的类型，掌握应用诱导效应和共轭效应判断亲电加成反应的速率。
4. 掌握鉴别烯烃、炔烃的化学方法。
5. 掌握各类碳正离子的稳定性顺序。
Ⅱ内容提要一．不饱和烃的结构1. 烯烃的官能团是碳碳双键，形成双键的两个碳原子是sp2杂化。
碳碳双键是由一个碳碳σ键和一个碳碳π键组成，具有刚性，不能绕碳碳双键自由旋转。
π键的键能较小，易被极化，容易和亲电试剂发生亲电加成反应。
2. 在炔烃分子中碳碳叁键是官能团，形成叁键的两个碳原子是sp杂化，碳碳叁键是直线型，其中两个π键相互垂直。
sp杂化的碳原子的电负性较sp2杂化的碳原子电负性大，所以炔烃中的π键比烯烃的π键较难极化，亲电加成反应炔烃较烯烃难。
3. 共轭二烯烃在结构特征上是指碳碳单键和碳碳双键交替排列的情况。
即分子中有四个sp2杂化的碳原子依次相连，称做共轭链。
共轭二烯烃的四个sp2碳原子共存在于同一平面，形成两个π键的四个p轨道相互平行，π键电子可在共轭链上离域，这种共轭体系的π键又称离域大π键。
它更易极化，亲电反应活性高于独立的π键。
4. 共轭体系是指在分子、离子或自由基中能够形成π键或p轨道离域的体系，在共轭体系中π键电子或p轨道电子不是定域，而是离域的。
这种电子在共轭体系中离域并传递的电子效应称共轭效应。
共轭体系与非共轭体系相比较，具有较低的热力学能，有较高的化学反应活性和特有的化学性质，存在有键长平均化现象。
共轭体系又具体分为：π–π共轭体系、p–π共轭体系、p–p共轭体系、σ–π超共轭体系和σ–p超共轭体系。
5. 共轭效应是指π键电子或p轨道电子在共轭体系中间离域并传递而产生的电子效应，仅存在于共轭体系中；诱导效应则是指σ键电子在σ键中偏移并传递的电子效应，存在于所有的极性σ键中。
[理学]张小兰有机化学 第三章 2炔烃及3双烯烃
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第一节 炔烃
二、炔烃的命名
1、炔烃的命名法与烯烃的相似，只是将“烯”字改 为“炔”。
例
第一节 炔烃
2、烯炔的命名 烯炔命名时首先要选取含双键和三键的最长碳链作 为主链。碳链的编号应从最先遇到的双键或三键的一端 开始，并以双键在前三键在后的原则命名。 若在主链两端等距离处遇到双键或三键时，应从靠 近双键的一端开始。
在较高温度下、浓的高锰酸钾或酸性高锰酸钾溶液 中，炔烃的三键断裂，生成羧酸、二氧化碳等产物。
根据高锰酸钾溶液颜色变化可以对不饱和烃作鉴定。
第一节 炔烃
注意：三键比双键难于加成，也难于氧化。炔烃的 氧化速度比烯烃的慢，如在特殊试剂作用下，分子中同 时存在三键和双键，则氧化首先发生在双键上。
炔烃与臭氧氧化，与烯烃一样，可发生碳碳三键的 断裂，生成两个羧酸，可以由所得产物的结构推知原炔 烃的结构。
乙炔是最简单的炔烃，气体，分子式C2H2。 乙炔分子中含有一个三键，可通过乙炔来了解炔烃 碳碳三键的结构：H－C≡C－H（结构式）
第一节 炔烃
炔烃三键的两个碳原子为sp杂化，键角为 180°。在乙炔分子中，碳碳三键由1条σ键和2 条π键组成。键能为835 KJ· mol-1，比碳碳双键 的键能（611 KJ· mol-1）大。同时，在乙炔分子 中由于两个碳原子为sp杂化，s成分增加更多， 从而增加了对对方原子核的吸引力，使两个碳原 子更加靠近，键长仅为120pm。因此，乙炔中的 π键比乙烯中的π键强一些，乙炔中的π电子与 电负性较强的sp杂化碳原子结合更紧密，不易受 外界亲电试剂的接近而极化，所以，乙炔的亲电 加成反应活性不如乙烯的亲电加成反应活性。
H2C
CHCN
聚 合
CH2 CH CN
n
第一节 炔烃
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第三章 炔烃和二烯烃（习题和答案）一、给出下列化合物的名称1．H C CH 3H C CH 3C C HH 2. CH CH CH 2CH 2C(2Z ,4E)－2,4－己二烯 1－戊烯－4－炔3. CH CH 2CH 3C 2H 5CH 3C C C4. (CH 3)2CH C(CH 3)3C C4－乙基－4－庚烯－2－炔 2,2,5－三甲基－3－己炔5. CH CH CH CH 2CH C6. CH CH CH CH 3CC C1,3－己二烯－5－炔 5－庚烯－1,3－二炔7. (CH 3)2CH H C C 2H 5C H C C 8.CH 2CH 2CH=CH 2CH 3CH 2CH 3CH C C(E)－2－甲基－3－辛烯－5－炔 3－乙基－1－辛烯－6－炔9. H H C C 2H 5C CH 3C C H H 10. CH H C CH CH 3C CH 3CH 3C(2Z ,4Z)－2,4－庚二烯 3,5－二甲基－4－己烯－1－炔 二、写出下列化合物的结构1． 丙烯基乙炔 2． 环戊基乙炔CH CH CH CH 3CCHC3．(E)－2－庚烯－4－炔 4．3－乙基－4－己烯－1－炔 CH 2CH 3H C CH 3C H C C CH CH 2CH 3CH CH 3CH C5．(Z)-3-甲基-4-乙基-1,3-己二烯-1-炔 6．1－己烯－5－炔CH CH 2CH3CHCH 2C CH 3C C CH CH CH 2CH 2CH 2C7．(Z ,E)－6－甲基－2,5－辛二烯 8．3－甲基－5－戊烯－1－炔H H C C 2H 5CH 2CH 3C CH 3C C H 9．甲基异丙基乙炔 10．3－戊烯－1－炔CH (CH 3)2CH 3C C CHCH 3CH CH C 三、完成下列反应式 1．Cl 2CH 2CH 2CH CHC ClCH 2CH 2CH CHC2．稀H 2SO 4CH 3CH 2CHCHgSO 4OCH 3CH3CH 23．＋CH CH CH CH 3OCH=CH 2CC CH OOO CH 3C C O O4．NaCH 2CH NH 3O s O 4H 2O 2CH 3CC 液 HHC C 2H 5CH 3C HOC 2H 5(±)OHCH 3HH 5．CH CH 3Br 2CCl 4CH 3CC CHCH Br CH 3Br CH 3CC CH6．H 2催化剂Lindlar CH 3CH CC7．2CHCOCH 3C8．Na2CH 2CHCCH 2CHCCH 2CH 3C9．H 2OCH 24＋CH CH 3CH CHgSO 4CH CH 3C OCH 3CH10．KMnO 4KOHCH 3CH 2CCOOK ＋CO CH 3CH 211．CH 2CH 2CH F＋C C Ag(NH 3) CH 2C ClCH 2F C CAg12．CHCH 3CH 2CCHO CH 2CH 3CH 213．Na INH 3CH 3CHCH 3C液H 2Pt /PbCNa CH 3C CCH 3CH 3CH H C CH 3C CH 3（应该是烷烃）14．H 2OCOOHKMnO 4C 2H 5CH 3CH ＋B 2H 6CC 2H 5CH=CH 2CH 2OH C 2H 5OH CH 15．CH 2CH 2CH HBr CH＋C(1mol)CH 2CH CHCH 3C16．CH 2C CH 3＋CH=CH 2 CH 2C Br CH 3Br ＋CH CH 3(主)CH 2C CH 3CH CH 3(次)17．CH C 6H 5＋CH CH=CH 2 CH C 6H 5CHCH CH 318．CH 3CH CC OCH 3CH 3CH 219．O 3C H 2OCH 3CH 2CH 3C COOH CH 3CH 2CH 3COOH ＋20．△ClNa NH 2CH 3ClCCHCCH 2CHO四、用化学方法鉴别下列化合物1．(A) 己烷 (B) 1－己炔 (C) 2－己炔答：加入溴水不褪色的为(A)，余下两者加入Ag(NH 3)2+溶液有白色沉淀生成的为(B)，另者为(C)。
2．(A) 1－戊炔 (B) 1－戊烯 (C) 正戊烷 答：加入KMnO 4溶液不褪色的为(C)，余下两者加入Ag(NH 3)2+溶液有白色沉淀生成的为(A)，另者为(B)。
3．(A) 1－戊炔 (B) 2－戊炔 (C) 1,3－戊二烯答：加入Ag(NH 3)2+溶液有白色沉淀生成的为(A)，余下两者加入顺丁烯二酸酐有白色沉淀生成的为(C)，另者为(B)。
4．(A) 甲苯 (B) 苯乙烯 (C) 苯乙炔答：加入溴水不褪色的为(A)，余下两者加入Ag(NH 3)2+溶液有白色沉淀生成的为(C)，另者为(B)。
5．(A) 环己烯 (B) 1,1－二甲基环丙烷 (C) 1,3－环己二烯答：加入KMnO 4溶液不褪色的为(B)，余下两者加入顺丁烯二酸酐有白色沉淀生成的为(C)，另者为(A)。
6．(A) 2－丁烯 (B) 1－丁炔 (C) 乙基环丙烷 答：加入KMnO 4溶液不褪色的为(C)，余下两者加入Ag(NH 3)2+溶液有白色沉淀生成的为(B)，另者为(A)。
7．(A) 1－庚炔 (B) 2－庚炔 (C) 1,3－庚二烯答：加入Ag(NH 3)2+溶液有白色沉淀生成的为(A)，余下两者加入顺丁烯二酸酐有白色沉淀生成的为(C)，另者为(B)。
8．(A) 环己基乙炔 (B) 环己基乙烯 (C) 2－环己基丙烷答：加入Ag(NH 3)2+溶液有白色沉淀生成的为(A)，余下两者加入溴水，使褪色的为(B)，另者为(A)，9．(A) 2－辛炔 (B) 环丙烷 (C) 1,3－环戊二烯答：加入KMnO 4溶液不褪色的为(B)，余下两者加入顺丁烯二酸酐有白色沉淀生成的为(C)，另者为(A)。
10．(A) 丙烯 (B) 环丙烷 (C) 丙炔答：加入氯化亚铜氨溶液有砖红色沉淀生成的为(C)，另两者加入稀的KMnO 4溶液，使之褪色的为(A)，余者为(B)。
五、合成题1．以乙烯及其它有机试剂为原料合成：CH 3CH OCH 3CHNa Br 2CH 2NH 2CH 2CH CH 2C 2H 5O NH 3HBrBr KOH CH 2CC 液NaNH 2NaH 2＋H Lindlar H C CH 3BrCH 3CH 3CH 3CH C O CH 33CH CH CC 12O 2Ag2．以苯及C 4以下有机物为原料合成：C 6H 5H H C C CH 3NBSCH 2CH 32CH 3CH 2Cl＋CO CH 2CH 3Br 2CH CH C 2H 5OHBr BrCC CH 3KOHCH 3CH C 6H 56H 5CHCH 3CH C 6H 5C 2H 5OH KOH 6H 5C 2H 5NaNH 3CH 3HC C CH 3C C液C 6H 5C 6H 5H3．用甲烷做唯一碳来源合成：CH 3CH 2CH O C＋Cu 2Cl 24CH241500℃OCHCH 4CH 3CHC 2=CH CH=CH C HgSO 4O 3＋CH 3OCH 2CH 3CH O CH 2=CH C 12O 2Ag C4．以乙炔、丙烯为原料合成：BrBrCHOCHOCu 2Cl 24CHNH 3CHCH=CH 2CHC 2=CH CH=CH 2液NaCH 2=CH Br BrBr 2CHOCHO ， CHO CH 3CH 2=CH CH2=CH Cu 2O 5．以1,3－丁二烯，丙烯，乙炔等为原料合成：CH 2CH 2CH 2OH＋CH 2ClCH 2CH=CH2ClCH 2=CH CH 2=CH CH 2ClH 2Lindlar CHCH=CH 2CCH2CH 2CH 22)3OHCH=CH 2CH 2，Cl 2CH 3CH 2ClCH 2=CH CH 2=CH6．由乙炔和丙烯为原料合成正戊醛（CH 3(CH 2)3CHO ）+CH CHNa NH 3C 液NaNH 2CH＋BrCH 23CH 2CH 3；CH=CH 2ROORCH 2CHOCH 3CH 2(CH 2)33CH 2CH 2C37．由乙烯和乙炔为原料合成内消旋体3,4－己二醇。
CH ＋CHNa N H 3CC 液N aN H 2 ；+CH 23CH 2Br CH 22BrCH 3CH 2C 2H 52H 3CH 2CC CH 2CH 3NH 3HC C 液H NaC 6H 53OH C 2H CO 3H C 2H 5OH H HHC C H 2H 5C 2H 58．由甲苯和C3以下有机物为原料合成：C 6H 5CH 2O(CH 2)3CH 3。
C 6H 5NBSBr ,CH 36H 5CH 2 ＋Cl CH C 2H 5Na CH 3CH 2C CH CCH 23C 2H 52H 5CH 2(CH 2)3C 2H 5Na O 3CH=CH 2Na Na C6H 5＋Br O CH 2(CH 2)3C 6H 5O CH 2CH 3CH 3Na(CH 2)3 9．由CH 2为原料合成：CHO CH2CH 2＋Br CH 2CHC22CH 2CHOCCH 2210．以不多于四个碳原子的烃为原料合成：CH 3C OCH 2Cl 2CH 3CH 2ClCH 2=CH CH 2=CH ＋2ClCH2CH=CH 2CH 2=CH CH 2=CH CHCCH 2Cl CH=CH CH 2=CH CH 2CH 3C OCHC2CH 2六、推测结构1．C 4H 9Br(A)与KOH 的醇溶液共热生成烯烃C 4H 8 (B),它与溴反应得到C 4H 8Br (C)，用KNH 2使(C)转变为气体C 4H 6(D)，将(D)通过Cu 2Cl 2氨溶液时生成沉淀。
给出化合物(A)～(D)结构。
(A) CH 3CH 2CH 2CH 2Br ；(B) CH 3CH 2CH=CH 2；(C) CH 3CH 2CHBrCH 2Br ；(D) CH 3CH 2CH C2．一个分子式为C 8H 12的碳氢化合物，能使KMnO 4水溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，与亚铜氨溶液反应生成红棕色沉淀，与硫酸汞的稀硫酸溶液反应得出一个羰基化合物，臭氧化反应后，用水处理得环己甲酸。
请写出该化合物得结构，并用反应式表示各步反应。
KMnO 4COOH CO 2CHC＋c-C 6H 11c-C 6H 11；Br 2CCl 4C CH CHCc-C 6H 11c-C 6H 11Br 2Br 2CH 324HgSO 4C O Cc-C 6H 116H 11；O 3H 2OCOOHCHC c-C 6H 11c-C 6H 113．化合物(A)（C 8H 12）具有光活性，在铂存在下催化氢化成(B)（C 8H 18），(B) 无光活性；(A)用Lindlar 催化剂小心催化氢化成(C)（C 8H 14），(C) 有光活性。