第3章不饱和烃
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第三章不饱和烃
到含氢较多的双键C原子上，而带负电荷的部分加到含
氢较少或不含氢的双键碳原子上，这一规则简称为马氏
规则。★★★★★
利用马氏规则，可以预测反应的主产物。
⑷ 过氧化物效应——在利用马氏规则时要注意，当反
应条件改变时，例如在ROOR存在下，烯烃和HBr加成 的取向正好和马尔科夫尼科夫规律相反，叫做烯烃与 HBr加成的过氧化物效应。 ★★★★★
⑵ SP2杂化轨道的形状：和SP3杂化轨道 相似，也是不对称的葫芦形，一头大一 头小，只是大的一头比SP3 杂化轨道更 大，小的一头比 SP3杂化轨道更小。
⑶ SP2杂化轨道的空间取向：三个SP2杂 化轨道的对称轴分布在同一平面上，并以 C原子为中心分别指向正三角形的三个顶 。 点，夹角互成120 ；未参加杂化的 2P轨道， 仍然保持原来的形状，其对称轴垂直于三 个SP2 轨道对称轴所在的平面。
只有HBr有过氧化物效应
4、加硫酸 ⑴ 与浓硫酸反应，生成烷基硫酸(或叫酸性硫酸酯) CH2=CH2 + HO-SO2-OH ⑵ 符合马尔科夫尼科夫规则 CH3-CH2-OSO3H
2-甲基丙烯
叔丁基硫酸
⑶ 烷基硫酸的水解(烯烃的间接水合)--制醇 CH3-CH2-OSO3H + H2O
H2SO4
3、顺反异构
条件:—任何一个双键碳原子上所连接的两个原子或原 子团都要不同。 注意: 只要任何一个双键碳原子所连接的两个取代基 是相同的,就没有顺反异构。
二、烯烃的命名 (一)系统命名法原则与烷烃相似 1、选主链：选择含有双键在内的最长碳链为主链， 支链作为取代基，按主链碳原子数称为某烯或某碳烯。 碳原子数在十以下的，用天干表示，在十个以上的用中 文数字表示十一、十二……表示，称为某碳烯。
第3章不饱和脂肪烃xin
一、烯烃和炔烃的命名(nomenclature)
1 .含 的最长碳链为主链,从距 最近的一端
将主链碳原子编号，称某烯或某炔。 H2 H2
H3C C C C C CH2 H3C CH3 CH3CH2
2020/4/13
2.分子中同时含有双键和三键时,二者位次不同时， 以位次小者定为最低序位，二者位序相同时，以烯 键为最低序位，但词尾次序均为某烯---炔。
2020/4/13
(2)与不对称（极性）试剂加成 (addition with unsymmetrical reagents)
H 2 C C H 2 + H X C H 3 C H 2 X
HX
H2C CH2 H +
+
H+ +X-
H2C+ CH3
C l-
CH3 Cl
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常用的极性试剂： HX，H2O，H-OSO3H，HXO
中性或OH-
(C3)H 2C C2H
OH OH
KMnO4 /H+(C 3 )2 C H O + C 2 + H O 2 O
H3C
KMnO 4 H 2SO 4
2020/4/13
应用：
a.推测烯烃双键位置和分子结构
例：某烯烃经酸性KMnO4氧化仅生成丙酮， 试推测其可能的结构。
b.鉴别含双键或三键的化合物的存在
H
H3C H
(1)
CH 3
H CH 3
H
(2)
CH 3 H
H
CH 3
CH 3
(3)
2020/4/13
顺反异构的形成条件：
(1)分子中必须含有限制碳原子自由旋转的因素。 如 C=C、环等；
1 .含 的最长碳链为主链,从距 最近的一端
将主链碳原子编号，称某烯或某炔。 H2 H2
H3C C C C C CH2 H3C CH3 CH3CH2
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2.分子中同时含有双键和三键时,二者位次不同时， 以位次小者定为最低序位，二者位序相同时，以烯 键为最低序位，但词尾次序均为某烯---炔。
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(2)与不对称（极性）试剂加成 (addition with unsymmetrical reagents)
H 2 C C H 2 + H X C H 3 C H 2 X
HX
H2C CH2 H +
+
H+ +X-
H2C+ CH3
C l-
CH3 Cl
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常用的极性试剂： HX，H2O，H-OSO3H，HXO
中性或OH-
(C3)H 2C C2H
OH OH
KMnO4 /H+(C 3 )2 C H O + C 2 + H O 2 O
H3C
KMnO 4 H 2SO 4
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应用：
a.推测烯烃双键位置和分子结构
例：某烯烃经酸性KMnO4氧化仅生成丙酮， 试推测其可能的结构。
b.鉴别含双键或三键的化合物的存在
H
H3C H
(1)
CH 3
H CH 3
H
(2)
CH 3 H
H
CH 3
CH 3
(3)
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顺反异构的形成条件：
(1)分子中必须含有限制碳原子自由旋转的因素。 如 C=C、环等；
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,
第三章 不饱和烃(Unsaturated Hydrocarbon...
次序规则
（1）双键碳原子所连接的原子或基团按原子序
数大小，把大的排在前面，小的排在后面。同位 素按相对原子质量大小次序排列。例如：
I>Br>Cl>S>P>O>N>C>D>H
（2）当双键碳原子连接的基团的第一个原子相同 时，则还需比较后面的原子。
(CH3)3C
> (CH3)2CH >CH3CH2CH2CH2 > >CH3CH2 >H3C
返回
加 硫 酸
H2C CH2 + H2SO4
0～15℃
H3C CH2OSO3H
硫酸氢乙酯
H2SO4 0～15℃ 170℃
H2C CH2
H3C CH2OSO3H
H2O H2SO4
H3C CH2OH
CH3CH CH2
H 2SO 4 20℃
H3C CH CH3 OSO3H
H 2O
H3C CH CH3 OH
H Br
-
CH3 H CH3 C
Br
CH3
Br C H CH3
CH3 Br H (R) H Br (R) CH3 dl-
CH3 H Br (S) Br H (S) CH3
Br
加卤化氢
亲电 试剂
H2C CH2
+
HCl
AlCl3 130～250℃
H3C CH2Cl
卤化氢发生加成反应的活泼性顺序:
HI > HBr > HCl
RCH
CH2 + HBH2
RCH2CH2BH2
一烷基硼
RCH
CH2 + RCH2CH2BH2
RCH2CH2BCH2CH2R H 二烷基硼
3-第三章不饱和烃：烯烃和炔烃
炔烃的相对活性：端炔＞二取代乙炔。
② 常用催化剂：Pt 、Pd、Ni等。工业上常用：Raney Ni（经 处理的具有很大的表面积的Ni ），又叫活性 Ni 或骨架 Ni。催化剂 的作用是降低反应的活化能（见图3-9）。
22
③反应机理：烯、炔和氢气被催化剂表面吸附；催化剂将 H-H键与 键活化变弱，与烯、炔顺式加成；加成产物解吸，脱 离催化剂表面。 ④ 炔比烯易被催化剂吸附，故烯炔催化氢化（定量氢）首 先发生在三键上。
23
⑥ 反式烯烃的生成： C2H5-CC-C2H5
Na,液NH3
C2 H 5 H
H C C C2H5
反应应用： ① 加氢汽油：除去粗汽油中的少量烯烃（氢化）。
② 硬化油脂：液态油脂（含不饱和键）氢化为固态脂肪。
③ 除去乙烯中的乙炔：乙烯（含少量乙炔）部分氢化为烯烃。
24
⑵ 氢化热与烯、炔烃的稳定性 氢化热：不饱和烃氢化时所放出的热量。由于断裂 H-H 键和 键所需消耗的能量比形成两个 键所放出的能量少，因此，氢化
Z/E-标记法命名适用于所有具有顺、反异构体的烯烃的命名。 ① Z/E-标记法命名规则：按照次序规则，如果两个“较优”基 团在双键同侧，则标记为 Z 构型；如果两个“较优”基团在双键 异侧，则标记为 E 构型。 例：
CH3 C C H H
CH3
CH2CH3
H C C
CH2CH3 H
顺-2-戊烯 (Z) –2-戊烯
键 能： CC (611kj· ) > C–C(347 kj· ) mol mol
(多出：611-347=264 kj· ) mol
2
2、价键理论的解释
⑴ 碳原子轨道的SP2杂化
E 基态 激发态 sp2杂化态
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
第三章 不饱和烃
O R1 R C OH + O C R2
根据产物的类型，可测定烯烃的结构。 根据产物的类型，可测定烯烃的结构。
(３) 臭氧化反应
O CH3CH CH2
Zn/H2O H2O2
O3
CH3HC O
CH2 O
CH3CHO + HCHO CH3COOH + HCOOH O
R1 C C R2 H
R
O3 R C H O
自由基取代反应
α-C：与官能团直接相连的碳。α-H：α-C上的氢。 与官能团直接相连的碳。 上的氢。
(3) 与卤化氢的加成 H2C CH2 + HCl AlCl3 + HCl 130～150℃ AlCl3 AlCl4－ + H＋ CH3CH2Cl
HX的活泼性： HI >HBr >HCl HX的活泼性： 的活泼性
δ+
Br
亲电加成反应:由亲电试剂进攻而引起的加成反应。 亲电加成反应 由亲电试剂进攻而引起的加成反应。 由亲电试剂进攻而引起的加成反应
CH2 CH2 + Br2
NaCl水溶液
CH2 Br
Br Br CH2 + CH2 CH2 Cl
CH3CH CH2 + Cl2
400～500℃
CH2CH CH2 Cl
第三章 不饱和烃
A C 烯烃 炔烃 B 二烯烃 • 不饱和烃的结构、同分异构现象、命名 不饱和烃的结构、同分异构现象、 • 物理性质、化学性质 物理性质、
不饱和烃：分子中含有不饱和键的碳氢化合物。 包括单烯烃(烯烃)、多烯烃、环烯烃和炔烃等。
H2C
CH2
CH3 CH
CH
CH3
H2C CH CH CH2 H2C CH CH2 CH
3不饱和烃
CH3
CH3 CH3
二聚异丁烯
CH3-C-CH2-CH-CH3 CH3
异辛烷
（7） 硼氢化反应 1
R CH CH2 +
(RCH 2CH2)3B
2 H2O2
OH
B2H6
(RCH 2CH2)3B 硼氢化反应
RCH2CH2OH
氧化反应
最终相当于双键上加了一分子水。
硼烷试剂：BH3 B 2H 6 甲硼烷 乙硼烷
1.B2H6 diglyme 2.H2O2 OH
CH3(CH2)7CH2CH2OH
93%
想一想
?
指出下列反应的主要产物
CH3
CH3
+ HBr
HOCl
δ- δ+
Br
?
CH3
CH CH2
CH3
CH3
CH OH
CH2Cl
CH3
?
CH3
C
CH2 + H2O
H2SO 4
CH3
C OH
CH3
CH3 CH3
C CHCH3
CH3 CH3–C–CH2–Br OH 谁为主？ CH3 CH3–C–CH2–OH Br
（6）与烯烃加成
CH3 CH3
+ CH2 C CH3 CH3-C CH2 异丁烯
CH3
CH3 CH3 + CH3 CH3-C-CH2-C=CH2
60%H2SO4
CH3
CH3-C-CH =C - CH3
H2/Ni
H H
C＝C
R4 ② Zn, H2O
R2
R4
C=O
酮
①反应过程
R CH C R' O3 R'
第3章不饱和烃3学时
C R2
Br
Br R3
C
R4
H2C
CH2
+
Br
Br-
Br CH2 CH2 Br
Cl-
H2O
- Br CH2 CH2 Cl
+
Br CH2 CH2 OH2
H+
Br CH2 CH2 OH
上述反应中，由Br+作为亲电试剂进攻引起，故称为亲电加成。
25
上午12时53分
四、烯烃的化学性质
(3) 与卤化氢的亲电加成反应：得到卤代烃
四、烯烃的化学性质
（5）与硫酸的加成：得到醇
CH3 CH CH2 H2SO4 H3C CH CH3 水解 H3C CH CH3
OSO 3H
OH
硫酸氢异丙酯
利用此性质可将烷烃中的少量烯烃除去。
32
上午12时53分
四、烯烃的化学性质
（6）与次卤酸的加成：得到卤代醇
CH3 CH CH2 + Cl2 + H2O
a>b c >d
a
c
CC
b
d
a
d
CC
b
c
( Z ) 构型
( E ) 构型
Zusammen (同)
Entgegen（反）
14
上午12时53分
二、烯烃的异构和命名
形成顺反异构体的条件：烯烃中的任一个双键碳原子所连接 的两个原子或基团均不相同：
a
a
CC
b
b
a
a
CC
b
d
a
c
CC
b
d
存在顺反异构
a
a
C a
C b
Br
Br R3
C
R4
H2C
CH2
+
Br
Br-
Br CH2 CH2 Br
Cl-
H2O
- Br CH2 CH2 Cl
+
Br CH2 CH2 OH2
H+
Br CH2 CH2 OH
上述反应中，由Br+作为亲电试剂进攻引起，故称为亲电加成。
25
上午12时53分
四、烯烃的化学性质
(3) 与卤化氢的亲电加成反应：得到卤代烃
四、烯烃的化学性质
（5）与硫酸的加成：得到醇
CH3 CH CH2 H2SO4 H3C CH CH3 水解 H3C CH CH3
OSO 3H
OH
硫酸氢异丙酯
利用此性质可将烷烃中的少量烯烃除去。
32
上午12时53分
四、烯烃的化学性质
（6）与次卤酸的加成：得到卤代醇
CH3 CH CH2 + Cl2 + H2O
a>b c >d
a
c
CC
b
d
a
d
CC
b
c
( Z ) 构型
( E ) 构型
Zusammen (同)
Entgegen（反）
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上午12时53分
二、烯烃的异构和命名
形成顺反异构体的条件：烯烃中的任一个双键碳原子所连接 的两个原子或基团均不相同：
a
a
CC
b
b
a
a
CC
b
d
a
c
CC
b
d
存在顺反异构
a
a
C a
C b
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
第三章 不饱和烃
反马式加成的醇
制备伯醇是硼氢化-氧化水解反应的主要用途之一
高度的立体选择性
由于乙硼烷在空气中能自燃，剧毒，一般不预先制好。而把三氟 化硼的乙醚溶液加到硼氢化钠与烯烃的混合物中，使B2H6一生 成立即与烯烃起反应。
与不对称的烯烃反应时，硼原子加到含氢较多的碳原子上。
三、氧化反应
1.用KMnO4或OsO4氧化 ① KMnO4 在碱性条件下（或用冷而稀的KMnO4）
2，4-二甲基-2-己烯
2,2,5-三甲基-3-己烯 3-十一碳烯
1-丁炔
4-甲基-3-乙基-1-戊炔
（二）衍生命名法
将乙烯（乙炔）为母体，将其它烯烃（炔烃）看作 乙烯（乙炔）的烷基衍生物来命名。
CH3 – CH=CH2 (CH3 ) 2 C=CH2 CH3 – CH=CH – CH3 CH3 C≡C CH3 CH3 CH2 C≡C CH3 (CH3 ) 2 CH C≡CH
烯烃加水也遵循马式规则
+
烯烃的亲电加成反应历程
酸性试剂HZ的加成 1.机理：
2.卤化
① 与卤素加成
反应在常温时就可以迅速地定量地进行，溴的四氯化碳溶液与烯烃反 应时，溴的颜色消失，利用这个反应来检验烯烃。如：
卤素的活泼性：氟 > 氯 > 溴 > 碘
与卤素的加成机理
（1）
溴鎓离子
（2）
Br-从背面进攻溴鎓离子，生成反式邻二溴化物 （ Br-从背面进攻溴鎓离子受到的阻碍较小）
沸点： 3.7°C 熔点： -138.9°C
0.88°C -105.6°C
➢顺、反异构体之间差别最大的物理性质是偶极矩，反式异构 体的偶极矩较顺式小，或等于零，由于反式异构体中两个基团 和双键碳相结合的键，方向相反可以抵消，而顺式中则不能。
有机化学第三章不饱和烃
C CC
C
> C3R > CH 2>RC2H R> C3H
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
• 课堂练习:给下列烯烃命名
H3C
F
Cl
Br
Cl H3C
C6H5
H3C
CH3 CH3
Z-2，2-二甲基3-苯基-4-氯 -甲基-3-己
Z-1-肤-1溴-2-氯丙烯
烯
注意：Z/E命名可以代替顺/反命名，但是不能等同顺/
特点：同一双键C原子上都连不同原子或基（如H 和CH3）。 且两个双键C有相同基（如甲基）。
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
• 环烯烃的命名
• 环状单烯烃为环某烯，双键编号为1省略。 • 取代基位次尽可能小。注意二取代的顺反结构。 • 给下列环状烯烃命名：
CH3
环己烯
CH3
1-甲基环戊烯
自然数。
CH3
中、小单环烯，双键为顺式， 可省略“顺”字。
5-甲基-1，3-戊二烯
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
• 二.烯烃与炔烃的结构
• （一)烯烃的结构 • 1、双键碳原子是sp2杂化 类型
2S
2P
2
SP
2Pz
+
+
o
120
一个杂化 轨道
• 1(2s ) +1(2px ） +1( 2py） = 3 ( sp2）
的异侧, 叫做 E–构型。
第三章 不饱和脂肪烃
学问如清泉,越掘越甘甜
• 次序规则
• 次序规则又叫原子序数优先规则。
1）原子序数大的优先。
• Cl ＞ F ＞ O＞N ＞C ＞B ＞H ＞孤电子对
大学有机化学第三章不饱和脂肪烃
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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。
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。
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；
第3章 不饱和烃习题答案
。
2020/3/3
6
（2）活性由大到小：
异丁烯在反应中生成了稳定的叔碳离子
，
故活性最大。环己烯和3-氯丙烯反应中均生成仲碳离子
（I）和
（ Ⅱ），但氯原子吸引电子的
结果使正电荷更集中，故（ Ⅱ）稳定性减小，不易生成，
3-氯丙烯活性最低。
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7
9. 回答下列问题：
（1）2,2,4-三甲基戊烷在进行氯化反应时，可能 得到几种一氯代产物？写出其构造式。
(8)
CH2
(1)1/2(BH3)2 (2)H2O2, OH-
CH2 OH
O
(9)
HC C O CH3
+ HC
C O CH3 O
O CH2 C O CH3
C O CH3
O
O
CO
(10)
+
O
CH2 O
O
C
O
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11
11. 用化学方法鉴别下列各组化合物：
（1）己烷 1-己烯 2-己烯
用溴水、Ag(NH3)2NO3鉴别
1. 写出分子式为C5H12 、C6H12烃的全部 构造异构体（分别用缩简式和键线式表示）， 并用系统命名法命名。
符合C6H12烯烃的构造异构体：
H2C CH CH2 CH2 CH2 CH3
1-己烯
H3C CH CH CH2 CH2 CH3
2-己烯
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1
H3C CH2 CH CH CH2 CH3
2-甲基-2-戊烯
3-甲基-2-戊烯 4-甲基-2-戊烯
2
H2C C
CH CH3
CH3 CH3
H3C C
第三章不饱和烃烯烃和炔烃
同理，B 氧化后生成丙酮和 CO2， (CH3)2C 和 CH2 ，把二者连接起来，即得到 B 的构
造异构式为 (CH3)2C=CH2 。C 氧化后仅生成乙酸，说明它未氧化前具有 CH3CH ，而它和
化合物 A、B 为同分异构体，都是含四个碳原子的烯烃说明它具有对称结构，把两个
CH3CH 连接起来，即得到 C 的构造式CH3CH=CHCH3 。
CH3
CH CH3
H3C CH C CH CH3
4，4-二甲基-2-戊烯
3-甲基-1-丁炔
通常将碳碳双键处于端位的烯烃,统称α-烯烃。碳碳三键处于端位的炔烃，一般称为端
位炔烃。
2、烯烃顺反异构体的命名
顺反命名法：
两个相同原子或基团处于双键碳原子同一侧的称为顺式，反之称为反式。但当两个双键
碳原子所连接的四个原子或基团都不相同时,则难用顺反命名法命名。
2）在满足最低系列原则下，优先考虑双键，使其具有较小编号；
3）书写：称某碳“烯”某“炔”；
4）若双键和三键处于相同的位次供选择时，优先给双键较低编号。
HC C CH2 CH2 CH CH2
1-己烯-5-炔
二、结构与性质
1、结构： 烯烃为 sp2 杂化，余下一个未参与杂化的 p 轨道，垂直与三个杂化轨道对称轴所在的平
臭氧化： 生成醛和/或酮。根据生成醛和酮的结构，就可推断烯烃的结构。炔烃与臭氧反应生成羧 酸。 臭氧除和碳碳三键以及双键外，其他官能团很少反应，分子的碳架也很少发生重排，故 此反应可根据产物的结构测定重键的位置和原化合物的结构。 环氧化反应： 烯烃与过氧酸（简称过酸）反应生成 1，2-环氧化物，常用的过氧酸有过氧甲酸、过氧 乙酸、过氧苯甲酸、过氧间氯苯甲酸、过氧三氟乙酸等。 3）α-氢原子的反应
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19:46
高锰酸钾酸性溶液
加入松节油褪色
教学安排
15
19:46
2.烯烃和炔烃在空气中燃烧生成二氧化碳和水 烯烃和炔烃在空气中燃烧生成二氧化碳和水
CH2
CH2 +3O2
点燃
2CO2 + 2H2O
+热
2CH
CH + 5O2
点燃
4CO2 + 2 H2O
+热
反应放出大量热，乙炔反应放出的热量高，用于金属切割。
环状不饱和烃
教学安排
25
1 – 戊炔
CH3C≡CCH2CH3
2 – 戊炔
教学安排
8
19:46
第四节 不饱和烃的化学性质
一、加成反应 有机化合物分子中的双键或三键断裂， 有机化合物分子中的双键或三键断裂，加入其它 原子或原子团的反应叫做加成反应。 原子或原子团的反应叫做加成反应。 1.与卤素发生加成反应 与卤素发生加成反应 H2C=CH2 + Br - Br
教学安排
如何区 别乙烷 和乙烯？ 和乙烯？
10
19:46
教学安排
11
19:46
2.与氢气发生加成反应 与氢气发生加成反应
CH2
乙烯
CH2 + H2
铂粉或镍粉
CH3
乙烷
CH3
注意： 注意： H2=H-H
CH
乙炔
CH + 2H2
铂粉或镍粉
CH3
乙烷
CH3
注意： 注意： H2=H-H
教学安排
12
1H3
CH2
CH3
2-甲基丙烯 甲基丙烯
2，4-二甲基 己烯 ， 二甲基 二甲基-2-己烯
常见的烯基
CH2
乙烯基
CH
CH3CH
丙烯基
CH
CH2
CHCH2
烯丙基
教学安排 20
19:46
CH3
C CH3
CHCH2CH3
2-甲基-2-戊烯 甲基-
CH3
C
CHCH2CHCH3 CH3
乙烯 室温
H2C
Br
CH2 Br
1，2-二溴乙烷（无色） ， 二溴乙烷 无色） 二溴乙烷（
教学安排
9
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室温
Br H C Br
Br C H Br
HC
CH + 2 Br Br
乙炔
1，1，2，2-四溴乙烷（无色） ， ， ， 四溴乙烷 无色） 四溴乙烷（
不饱和烃与溴 发生反应有明 显的颜色变化， 显的颜色变化， 利用这一反应 可以鉴别不饱 和烃。 和烃。
17
19:46
将乙炔加热、催化，可发生聚合反应，生成苯。 将乙炔加热、催化，可发生聚合反应，生成苯。
H H
O
C C C C H C
3CH
CH
120 C ~ 160 C 催化剂
O
H
H
C H
苯
教学安排
18
19:46
四、炔化物的生成
碳原子上的氢原子易被金属取代， 在C≡C碳原子上的氢原子易被金属取代，生成炔化物。 碳原子上的氢原子易被金属取代 生成炔化物。 HC≡CH + [Ag(NH3)2]NO3 → AgC≡CAg↓ + NH3 + NH4NO3
H3C CH2 H C C CH CH3
3 – 甲基 – 1 – 戊炔
H3C CH CH2 CH2 C CH CH3
4 – 甲基 – 1 – 戊炔
教学安排 7
19:46
第三节 不饱和烃的同分异构
二、位置异构
CH3CH2CH
1-丁烯 丁烯
CH2
CH3 CH = CH CH2
2-丁烯
CH3CH2CH2C≡CH
教学安排
2
19:46
第一节 乙烯与乙炔的分子构型 乙炔 CH≡CH
乙炔分子中两个碳原 子以三键相结合， 子以三键相结合，其 中一个σ 两个π 中一个σ键，两个π 键。碳原子和氢原子 都在一条直线上。 都在一条直线上。 C≡C键与 键与C C≡C键与C-H键夹角 180° 180°
教学安排
3
19:46
（二）烯烃的通式：CnH2n 烯烃的通式：
教学安排 4
19:46
第二节
二、炔烃
不饱和烃的同系物
（一）炔烃的同系物 乙炔 丙炔 1 – 丁炔 1 – 戊炔 1 – 己炔 1 – 庚炔 CH ≡ CH CH ≡ C – CH3 CH ≡ C – CH2 – CH3 CH ≡ C – (CH2 )2 – CH3 CH ≡ C – (CH2 )3 – CH3 CH ≡ C – (CH2 )4 – CH3
3.与卤化氢发生加成反应 与卤化氢发生加成反应
H2C
乙烯
CH2 + HBr
H3C
溴乙烷
CH2 Br
CH≡CH + 2HBr
乙炔
CH3-CHBr2
1，1- 二溴乙烷 ，
CH3-CH = CH2 + H-Br
丙烯
CH3-CHBr-CH3
2-溴丙烷 溴丙烷
当不对称烯烃与卤化氢加成时， 当不对称烯烃与卤化氢加成时，卤化氢分子中的氢 原子总是加在含氢原子较多的双键碳原子上。 原子总是加在含氢原子较多的双键碳原子上。
教学安排 13
19:46
4.与水发生加成反应 与水发生加成反应
CH2
CH2 + H OH H2SO4
CH3
CH2
乙醇
OH
CH
CH + H OH
H2SO4 Hg SO4
CH3
乙醛
CHO
教学安排
14
二、氧化反应
1.烯烃可被高锰酸钾氧化，使高锰酸钾褪色。 烯烃可被高锰酸钾氧化，使高锰酸钾褪色。 烯烃可被高锰酸钾氧化
19:46
第三章 不饱和烃
一、乙烯与乙炔的分子构型 二、不饱和烃的同系物 三、不饱和烃的位置异构 四、不饱和烃的化学性质 五、不饱和链烃的命名法 六、环状不饱和烃
教学安排 1
19:46
第一节 乙烯与乙炔的分子构型 乙烯 CH2=CH2
乙烯2个碳原子和4 乙烯2个碳原子和4 个氢原子都在同一 平面上， 平面上，键角为 120° 其中碳、 120°，其中碳、碳 以双键相结合， 以双键相结合，一 个σ键，一个π键。 一个π
第六节 环状不饱和烃
环己烯
环辛炔
教学安排
23
19:46
本章小结
应该掌握哪些内容? 应该掌握哪些内容
1.乙烯、乙炔的结构特征 乙烯、 乙烯 2.乙烯、乙炔的空间构型 乙烯、 乙烯 3.不饱和烃的异构现象 不饱和烃的异构现象 4.不饱和烃的性质 不饱和烃的性质 5.不饱和烃的命名方法 不饱和烃的命名方法
第二节
一、烯烃
不饱和烃的同系物
（一）烯烃的同系物
乙烯 丙烯 1-丁烯 丁烯 1 – 戊烯 1 – 己烯 1 – 庚烯 H2C=CH2 H2C=CH-CH3 CH2 = CH-CH2 – CH3 CH2 = CH – (CH2 )2 – CH3 CH2 = CH – (CH2 )3 – CH3 CH2 = CH – (CH2 )4 – CH3
CH2CH3
3,6-二甲基-3-庚烯 二甲基-
CH3(CH2)8CH
教学安排
CHCH3
21
十二碳 2 - 十二碳烯
19:46
二、炔烃的命名 CH≡C－CH2－CH2－CH3 CH3－C≡C－CH2－CH3
1－戊炔
2－戊炔
CH3 CH C CH3
CH
3－甲基－1－丁炔 甲基－
教学安排
22
19:46
乙炔银
HC≡CH + [Cu(NH3)2]Cl → CuC≡CCu↓ + NH3 + NH4Cl
乙炔铜
思考
如何鉴别乙烯和乙炔，丙炔与2-丁炔 丁炔？ 如何鉴别乙烯和乙炔，丙炔与 丁炔？
教学安排 19
19:46
第五节
不饱和烃的命名
一、烯烃的命名
3 2 1
1 2 3 4 5 6
CH3
C CH3
CH2
CH3
教学安排
（二）炔烃的通式：CnH2n-2 炔烃的通式：
5
19:46
第三节 不饱和烃的同分异构
• 一、碳（干）异构 CH3CH2CH
1-丁烯 丁烯
CH2
碳链异构： 碳链异构：由于 碳链不同 而形成的同分异构体。 而形成的同分异构体。
CH3
C CH3
CH2
甲基丙烯
教学安排 6
19:46
第三节 不饱和烃的同分异构
教学安排 24
19:46
本章概括
通式 CnH2n 烯烃 官能团 不饱和烃的结构 炔烃
C C
通式 CnH2n-2 官能团—C≡C— 与卤素加成生成卤代烃
不 饱 和 烃
1. 加成反应 化学性质 相似性质 2. 氧化反应 3. 聚合反应
与氢气加成生成烷烃 与卤化氢加成生成卤代烃
不同性质: 端基炔上的氢原子被金属取代生成炔化物
教学安排
16
19:46
三、聚合反应
n H2C CH2 催化剂
CH2 CH2
n
这种由小分子化合物结合成大分子化合物的反应叫聚合反应。 这种由小分子化合物结合成大分子化合物的反应叫聚合反应。 参加反应的小分子叫单体，聚合后得到的产物叫聚合物。 参加反应的小分子叫单体，聚合后得到的产物叫聚合物。
教学安排