第三章炔烃与二烯烃
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
Chapter 3-烯烃炔烃二烯烃2014
CH2+
Catalytic hydration
双键上电子云密度大，易给出电子，被氧化 Oxidation 双键共轭稳定碳负离子 具有部分酸性 Acidity
23
p- conjugation
烯丙位
24
Syn Addition（在非均相催化剂的表面发生顺式加成）
3.2.1 Hydrogenation 催化加氢
卤
素：X2
无机酸：HX，HOX，H2SO4 有机酸 缺电子试剂：H6B2 “亲电”，因为决速步为亲电过程
29
环溴鎓离子
30
Addition of Br2 is an anti addition 得到反式加成的产物
31
32
(B) With HA
HA: HX H2SO4 H2O, H2O / H3PO4 有机酸、醇、酚 ＋ H＋
OH–C=O
CH2=CH-CH=CH-CH=CH2
2） p-共轭体系：
CH2=CH-CH2
①共轭体系的涵义 （共轭—平均分担之意，如牛之轭） 在分子结构中，含有三个或三个以上相邻且共平面的 原子时，这些原子中相互平行的轨道之间相互交盖连在 一起，从而形成离域键（大键）体系称为共轭体系。5 ·· CH2＝CH—Cl
H3C H
: b.p. m.p. 0
H CH3
0.33 0 /10-30 c.m 4oC -138.9oC
1 oC -105.6oC
22
p-p 键，不稳定，可极化能力强－反应原因 键，不稳定，可极化能力强－反应原因 与缺电子或带正电荷的分子反应（亲电）－反应动力 与缺电子或带正电荷的分子反应（亲电）－反应动力 亲电加成（ 反应结果 亲电加成 Electrophilic addition）－反应结果
第三章-烯烃、炔烃、二烯烃
以反式加成产物为主
Br
Br
CH2 CH2 + Br2 NaCl水溶液 CH2 CH2 + CH2 CH2
Br
Cl
亲电试剂：试剂带有正电荷，或者电子云密度较低，在
反应中进攻反应物上带部分负电荷的位置，这种试剂叫
做亲电试剂，例如X+（卤素）、R+、H +等。详见课本 P54-56。
亲电加成反应:由亲电试剂进攻而引起的加成反应。
1埃 = 0.1纳米（nm） = 10-10米（m）
1
键的特点： 1.成键原子不能绕两核连线自由旋转。
2.键比键易断裂。
3.电子云易极化。
PS:极化（polarization），指事物在一定条件下发生两极 分化，使其性质相对于原来状态有所偏离的现象
烯烃的同分异构
构造异构：碳链异构；官能团位置异构 构型异构：顺反异构 (几何异构or立体异构)
链终止 CH3CH· CH2Br +Br· CH3CHBrCH2Br
注：过氧化物只对HBr有影响，不影响HCl和HI。
诱导效应：受分子中电负性不同的原子或基团的影响，整个分 子中成键的电子云向着一个方向偏移，分子发生极化的效应。
δ+ δ- δ+ δH3C CH CH2 + HBr
CH3CHCH2 Br
电负性差别：O:3.5 Cl：3.1 O> Cl
由于次氯酸不稳定，反应中常用氯气和水代替次氯酸
Cl2 + H2O HOCl + HCl
H2C CH2 + Cl2 + H2O
CH2 CH2 OH Cl
(2) 臭氧化反应
O
CH3CH CH2 O3 CH3HC O
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)。
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
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
第3章 烯烃 炔烃 二烯烃
pm 109 H 134 pm C C H 121°
H 117. 5° H
2． 炔烃的结构
炔烃分子中C≡C叁键碳原子是 sp杂化。 sp 杂化轨道中 s 成分比 sp2 杂化和 sp3 杂 化的高，键长 C=C（134pm）比 C—C （154pm）短。以乙炔为例：
H
C
120 pm
108 pm C H
H3C H
C=C
CH2CH3 CH3
顺 -3-甲 基 -2-戊 烯
反 -3-甲 基 -2-戊 烯
CH3 C=C CH3CH2
CH3 CH(CH3)2
CH2Cl C=C CH3
CH3 CH2CH3
顺 -2,3,4-三甲基 -3-己烯
反 -2,3-二甲基 -1-氯 -2-戊烯
CH3 C=C CH3CH2 Br
CH3
a≠b 且 c≠d
2、顺/反(cis/trans)命名法:
(1) a=c或b=d时的顺/反异构标记 相同的原子或原子团在双键的同侧为顺 式，异侧为反式。
a b C C
c d
a=c或b=c 或 a=d或
CH3 H C C
H CH3
H CH3 C C
H CH3
H3C H
C=C
CH3 CH2CH3
180°
C=C（134pm），C—C（154pm）
比较σ键和π键的异同点：
σ键的特点 (1)形成： (3)重叠程度： 键能： 沿键轴 大 大 轴对称 (5)旋转性： (6)存在形式： 可以独立 (2)重叠方式： “头碰头” π键的特点 垂直于键轴 “肩并肩” 小 小 呈块柱状 平面对称小 不能 不能
（二）诱导效应(inductive effect)
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
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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）。
有机化学 第3章 烯烃、二烯烃和炔烃
O O C6H5C O O CC6H5
过氧化乙酰
过氧化苯甲酰
反应机理：
过氧化物效应的机理——自由基加成：
链引发
RO OR
RO
or hν HBr
2RO
ROH Br
链传递
Br
CH3CH CH2
HBr
CH3CH CH2Br
CH3CH CH2Br H Br
CH3CH CH2Br
除 HBr 外，HF、HCl 和 HI 与烯烃的加成 均不存在过氧化物效应。
(E) - 3- 甲基 - 2- 戊烯
(Z) - 3- 甲基 - 2- 戊烯
顺和Z、反和E 没有对应关系!
三、烯烃的物理性质:与烷烃相似
物态： 2～C4的烯烃为气体，C5以上为液体，高 C 级烃是固体烯. 沸点： 变化规律同烷烃. 比重： 小于1. 溶解度： 难溶于水, 易溶于非极性和弱极性的 有机溶剂.
CH3 CH CH3 OSO3H △ CH3 CH CH3 H2O OH H2SO4
（d）加水
H3PO4 H2C CH2 H2O280 ~ 300 , 7~8MPa CH3 CH2OH ℃
CH3 CH CH2
δ
δ
OH H3PO4 H2O CH3 CH CH3 195 C, 2MPa
(e) 与次卤酸的加成
A C C A C B
A C C B D 有 C
2、烯烃的命名
（1）烯基
CH2 CH
乙烯基
CH3 CH CH
丙烯基
CH2 CH CH2
烯丙基
(2）衍生物命名法 母体：乙烯
CH3CH CH2 CH3 C CH2 CH3 CH3CH CHCH2CH3
甲基乙烯
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。
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
炔烃 二烯烃
HC CH + Cu2Cl2
↑ ↑
注意：
↑
鉴 别
↑
纯化炔烃的方法
R-CC Ag
-CN
HNO3 + H2O
R-CCH + AgNO3 R-CCH + Ag(CN)-2 + HO-
R-CCCu
HNO3
R-CCH + Cu2(NO3)2
HC CH + Na
HC
甲苯-四氢呋喃
HC CNa
CR
R'Br
Na/NH3(l)还原
n-C3H7C CC3H7-n
Na/NH3(l)
n-C3H7
(E)-4-辛烯 97％
C C H n-C3H7
反式
H
5、金属炔化物的生成
(1) 炔氢的酸性： H2O 15.7 HC CH 25 NH3 34 CH2 CH2 36.5 CH3CH3 42
pKa
乙醇pka ＝16
炔氢的酸性介于醇与氨之间。
酸性
R3C-H R3C- + H+
碳氢键的断裂也可以看作是一种酸性电离，所以将烃称为含碳酸
含碳酸的酸性强弱可用pka判别， pka越小，酸性越强。 酸性逐渐增强
其共轭碱的碱性逐渐减弱
为什么乙炔的氢原子比乙烯和乙烷的氢原子都活泼呢？ sp3 sp2 sp
碳原子的电负性
C－
CH2=C=CH2
CH2=CHCH2CH2CH=CH2
CH2=CH-CH=CH2
丙二烯
1,5-己二烯
1,3-丁二烯
一、二烯烃的分类及命名
1、二烯烃的分类 根据分子中两个双键的相对位置，二烯烃可分为：
C
有机化学：第三章 炔烃和共轭二烯烃
CH C CH2O H2O CH C CH2OH
O
CH CH + CH3 C CH3 OH
KOH
CH3 C C CH
CH3
15
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2. 炔烃的亲电加成
CH2 CHCH2C CH + Br2(1 mol)
BrCH2 CHCH2C CH
加
Br
烯键比炔键容易加成
sp
sp2
sp3
12
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金属炔化物的生成
NH3(l) CH CH + NaNH2 - 33℃
CH CNa NaNH2
NaC CNa
合成
CH CNa CH3CH2CH2Br CH CCH2CH2CH3
(1) NaNH2 (2) CH3I
CH3C
CCH2CH2CH3
H C
NH3(liq.)
R
Li n dl ar 催 化 剂 ：
Pd / BaSO4-喹啉或 Pd / CaCO3,PbO
R
C H
反式
23
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Example
2H2 CH3C CCH3
Pt
CH3CH2CH2CH3
/ Pd-BaSO4 喹啉
CH3C CCH3 ＋ H2
更稳定
Cl
RC CH3 Cl
RCH CH
符合马氏规则
17
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Example
HI(1mol) CH2=CHCH2C CH
I CH3CHCH2C CH
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3 炔烃与二烯烃3-1 用系统命名法命名下列化合物或根据下列化合物的命名写出相应的结构式。
1. (CH 3)2CHC CC(CH 3)32. CH 2CHCH CHC CH3. CH 3CH CHC CC CH4.（E ）-2-庚烯-4-炔【主要提示】炔烃的命名与烯烃类似，命名时首先选取含C ≡C 最长的碳链为主链，编号从离C ≡C 最近的一端开始；式子中既含双键，又含三键的化合物称为烯炔，编号时应离不饱和键最近的一端开始，但如果双键和三键的编号相同时，则优先从双键最近的一端编号。
【参考答案】1. 2,2,5-三甲基-3-己炔2. 1,3-己二烯-5-炔3. 5-庚烯-1,3-二炔4. H 3CC CH HC C CH 2CH 3【相关题目】（1）（2）（3）（4） (Z )-1,3-戊二烯（5） (2Z ,4E )-3-甲基-2,4-庚二烯3-2. 完成下列反应式. 1. 2. 3.4. 5. 6.CH 3CHCH 2C CCHCH 3CH 33CH 3CHCHCH 2C Cl 3CCH 3H 3C C CH H C C CH 3CH 3H CH 3C CCH 3+ H 2Lindlar 催化剂( )CH 3C CCH Na/NH 3(l)( )CH 3C CCH 3+ H 2OHg 2+/H +( )+H CN H CN ( )CH 3CCCH 3+ H2O+( )CH 3C CH + NaNH 2NH 3(l)( )CH 3CH 2Cl( )7.【主要提示】1、2. Lindlar 催化剂为Pd/CaCO 3,喹啉，可使炔与氢气加成停留在烯这一步，加成产物为顺式加成物；若炔用Na/NH 3(l)还原加氢则生成反式产物。
3. 炔烃与水的加成属于亲电加成，须在硫酸溶液中进行，并加硫酸汞作催化剂，加成产物首先生成烯醇式，烯醇式容易发生互变异构，变为酮式。
一般情况下，酮式比烯醇式稳定。
4. 共轭二烯烃（双烯烃）与单烯烃（亲双烯）或炔在光或热的作用下，发生Diels-Alder 反应，其中共轭二烯烃发生1,4-加成反应，单烯烃则发生1,2-加成。
该反应的机理为一步反应，经历了一个六元环过渡态，属于周环反应；当亲双烯双键碳上连有吸电子基（如-CHO ，-COOR, -COR,-CN,-NO 2）,双烯烃连有供电子基时，反应较容易进行，产率也较高。
5. 二取代炔烃在缓和条件下与KMnO 4溶液（pH=7.5）作用，可以得到二酮类化合物；在剧烈的反应条件下氧化，炔烃全部断裂，连有烷基（≡CR ）的炔碳原子氧化为酸，连有一个氢（≡CH ）的炔碳原子变成二氧化碳。
6. 末端炔氢具有弱酸性，在一定条件下可与强碱（如Na,NaNH 2）反应生成炔钠，炔化钠是一个弱酸强碱的盐，分子中的碳负离子是很强的亲核试剂(本身带负电,易进攻正电中心)，可与卤代烷发生亲核取代反应，制备更长碳链的炔烃。
除此以外，炔氢还可与一些重金属离子如Ag +及Cu +作用，分别生成白色和砖红色的沉淀，此反应较灵敏，且现象明显，可用作末端炔烃的鉴别反应。
7. 1,3-共轭二烯与HBr 可发生加成反应，生成产物有1,4-加成和1,2-加成两种。
它们的含量往往随反应条件而异，在高温条件下主要发生1,4-加成，而在低温条件下主要发生1,2-加成。
【参考答案】 1.2. 3. 4.5. 2CH 3COOH6.7.【相关题目】CH 3CH 2CCH 3CNCNCH 3C CNa ,CH 3C CCH 2CH 3烯醇式酮式C C C O C C H 3C CH 3H H C C H 3CCH 3HH + HBr (1 mol)+ ( )CH 2CH CH CH 2 ( )+CH 3CH CH 2CH 2Br CH 3CH CH CH 2Br（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）3-3.鉴别题1. 用简单的化学方法鉴别己烷、1-己烯、1-己炔。
【主要提示】不饱和烃可用KmnO4或Br2/CCl4溶液检验，会出现褪色现象，而饱和烷烃则不会出现此现象，由此反应可鉴别不饱和烃、饱和烷烃；而烯烃和炔烃的鉴别可充分利用末端炔烃的性质：即末端炔烃可与Ag(NH3)2+或Cu(NH3)2+反应，分别生成白色的炔化银和砖红色的炔化亚铜沉淀。
【参考答案】【相关题目】(1) 鉴别1-戊炔，2-戊炔，戊烷(2)* 鉴别1,3-庚二烯，1,4-庚二烯，1-庚炔3-4. 解释【主要提示】+ HClCl而不是Cl+CHCOOCH3CH2CH CH CH2CH2+OOOCH2CH2C CCH3CH3Pd,BaSO+ H2O Hg2+/H+C CHCH3C CH+ H2O+CH3C CCH3+ H2O KMnO4/H2OCH3C CH+ Cu(NH3)2+Cl-CH3C CH+ Ag(NH3)2+NO3-HC CH+ 2Na110o CCH CH CH2CH2O3Zn/H2OCH3CH2C CCH3Na/NH3(l)H2C CH CH2CH+ HBr-80o C己烷1-己烯1-己炔32+(-)白色沉淀Br2,CCl4(-)(-)褪色1,3-环己烯属于共轭二烯，与HCl 反应有两种类型，一种是1,2加成，另一种是1,4加成，从此题结果来看，明显是发生了1,2加成，从反应机理探讨，共轭二烯与HCl 反应属于亲电加成机理，反应分两步，第一步是H +加成到一个烯碳上，生成碳正离子中间体；第二步，碳正离子与Cl -结合生成加成产物。
生成产物到底哪一种为优势产物，与碳正离子中间体的稳定性密切相关，当H +加到1号烯碳上，生成如下图（a ）式碳正离子中间体，当H +加到2号烯碳上，生成如下图（b ）式碳正离子中间体,(a)式中正离子碳与旁边双键可发生p -π共轭，共轭的结果使正离子碳的正电荷更加分散，趋于稳定，而（b ）式中正离子碳与π键不能发生共轭，能量相对较高，不易形成。
【参考答案】【相关题目】(1)下列各不饱和化合物与一分子溴的选择性加成产物是什么？试解释之。
(2)* 写出下列反应可能的反应的机理：3-5. 推断结构式1. 某分子式为C 6H 10的化合物，加2 mol H 2生成2-甲基戊烷，在H 2SO 4-HgSO 4的水溶液中生成羰基化合物，但和AgNO 3的氨溶液[Ag(NH 3)2]NO 3不发生反应。
试推测该化合物的结构式。
【主要提示】化合物C 6H 10的不饱和度为2，可能是二烯烃、环状烯烃或炔烃；能与2 mol H 2加成，且在H 2SO 4/HgSO 4的水溶液中水解生成羰基化合物，说明该化合物为炔烃。
从其还原产物可确定C 6H 10骨架一定是：具有这种骨架的两个炔烃是：（CH 3）2CHCH 2C ≡CH 和（CH 3）2CHC ≡CCH 3但C 6H 10和AgNO 3的氨溶液[Ag （NH 3）2]NO 3不发生反应，可判断为非末端炔烃，由此可推断C 6H 10的结构。
【参考答案】 2. 化合物A 和B 都含碳88.24%、氢11.76%，且都能使溴的四氯化碳溶液褪色。
A 与硝酸+ H+Cl -Cl Cl(烯丙基正离子，较稳定）(能量高，不能生成）(a)(b)+12(a) CH 3CH CHCH 2CH CHCF 3(b) (CH 3)2C CHCH 2CH CH 2CH 3CH C C CH 33+ 2HBrBrBrC C C C C C银的氨溶液作用生成沉淀，氧化A 得CO 2和CH 3CH 2CH 2COOH 。
B 不与硝酸银的氨溶液作用，B 氧化得CO 2、HOOC-COOH 和CH 3COOH ，写出A 和B 的结构式。
【主要提示】根据题所给条件，初步判断A 为炔烃，依其氧化后的产物可确定A 的结构式为：CH≡CCH 2CH 2CH 3，而B 与A 为同分异构体，且不与硝酸银的氨溶液作用，故依其氧化产物可判断B 为二烯烃，结构为：CH 2=CHCH=CHCH 3，其分子量皆为68，其碳含量为60/68×100%=88.24%，氢含量为8/68×100%=11.76%，与题意相符。
【参考答案】A: CH≡CCH 2CH 2CH 3 B: CH 2=CHCH=CHCH 3【相关题目】(1) 某二烯烃和1mol 溴加成生成2,5-二溴-3-己烯。
该二烯烃经臭氧化分解生成2mol 乙醛和1mol 乙二醛 。
试写出该二烯烃的结构式 。
(2) 已知某烃分子量为80，催化加氢时，10mg 样品可吸收8.40ml 氢气，原样品经臭氧化分解后，只得到甲醛和乙二醛。
试写出该化合物的结构式。
(3) 分子式为C 4H 6的两种烃，它们都能与两分子溴加成，但其中一种可与银氨络离子Ag(NH 3)2+作用，生成白色沉淀，另一种则不能。
试写出二者的结构式及有关的反应式。
3-6. 合成题以乙炔为原料合成顺-2-丁烯 【主要提示】此题要求以短链炔合成加长的烯烃，可能有两条途径，一条是先把炔变成烯，然后再加长；而另一条途径是先将炔烃增长碳链，然后再加成变烯。
从所学知识来看，明显后者较为简单合理，利用两个末端炔氢的性质，先把其变为炔钠，然后与甲基卤代烷反应，分别从两个端位引入两个甲基，最后将生成的炔与H 2在Lindlar 催化剂条件下发生顺式加成即可得顺-2-丁烯。
【参考答案】HC 2HC CNa3HC CCH 3NaC CCH 33H 3CC CCH 3H 2/Pd,4C C HH 3C H CH 3 【相关题目】（1）以丁炔为原料合成顺-3-己烯和＊反-3-己烯（2）以不超过四个碳原子的烯烃为原料合成3-7 选择题1. 烷基多取代烯烃的稳定性是由于（ ）。
A.σ-p 超共轭效应 B. σ-π超共轭效应 C. p-π超共轭效应 D. 烷基给电子效应2. 下列化合物加入Ag(NH 3)2+，能产生白色沉淀的是（ ）。
C H C H OO CH 2ClA. CH 3C ≡CCH 3B.CH 2=CHCH=CH 2C. (CH 3)2CH-C≡CHD.3. 2,5-辛二烯的顺反异构体的个数是（ ）。
A.3B.4C.5D.64. 下列化合物酸性最强的是（ ）。
A. B. C. D.5. 下列化合物，最易与环戊二烯发生Diels-Alder 反应的是（ ）。
A. CH 2=CHCOOCH 3 B. CH 2=CHOCH 3 C. CH 2=CHCH 3 D. CH 2=CH 26. 炔烃还原成顺式烯烃，常用的试剂是（ ） A. Na/NH 3(l) B. H 2/Lindlar 催化剂 C.H 2/Pt D.NaNH 2／液NH 37.* 下列化合物能发生Diels-Alder 反应的是（ ）。