有机化学农科课件3不饱和脂肪烃
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第三章 不饱和脂肪烃
Alkenes、Alkynes and Conjugated Dienes
整理ppt
1
第一节 单烯 烃（Alkenes）
一、烯烃的结构特征 二、烯烃的命名 三、烯烃的物理性质 四、烯烃的化学性质 五、烯烃的制备 六、烯烃的来源和用途
整理ppt
2
引言：
烯烃是一类含有碳碳双键( C=C )烃类 化合物，数不饱和化合物。其分子中的氢 原子数比相应碳原子数的烷烃少两个。
a
C=C
b
a
b
a
d
C=C
b
e
a
e
C=C
b
d
a
a
C=C
a
b
a
a
C=C
b
d
a
d
C=C
b
a
a
d
C= C
a
e
整理ppt
15
二 烯烃的命名
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”
整理ppt
16
CH2CH2CH3 CH3 C C CH2
CH3
CH2CH2CH3
5-甲基-2-丙基-1-庚烯
5-Methyl-2-pr整o理ppptyl-1-heptene
18
CH ( C H 3 )2
CH 3 CH 3
3－ 异 丙 基 环 己 烯 3 -Iso p ro p y lc y c lo h e x e n e
1,6－ 二 甲 基 环 己 烯 1,6-D im ethylcyclohexene
整理ppt
19
使用Z/E标记法时应注意：“Z”虽然有共同、 “E”有相反的意思。但在命名时有时会出现 与“顺反标记法”相矛盾之处。例：
CH3
CH3
C=C
Cl
H
Z/E标记法：E-2-氯-2-丁烯
顺反标记法：顺-2-氯-2-丁烯
I >Br >Cl >S >P >F >O >N >C >D >H
② 多原子基团如果第一个原子相同，则比 较与它相连的其它原子（第二个原子） 的原子序数大小 ，其它依次类推
< C H 2 C H 2 C H 3 C H C H 3
> C H 2 C l C H F 2
C H 3 C （ C 、 H 、 H 、 ）C （ C 、 C 、 H ） C （ C l、 H 、 H ） C （ F 、 F 、 H ）
bp.0.9℃
整理ppt
8
几何异构（顺反异构）
定义：几何异构是由于(双键的)刚性结构，使 分子中(双键碳原子上所连)的原子或原子团在 空间产生不同的排列方式所引起的异构现象。
这种构造相同、构型不同的异构属立体异构。
两个互为几何异构的物质在组成上相同(分子 是相同)，在构造上也相同(原子或原子团的连 接顺序和官能团的位置均相同)。其区别仅在 于原子或基团的空间伸展方向不同。
CH2CH2CH3 3－甲基－3－丙基－1－己烯
3-Methyl-3-propyl-1-hexene
整理ppt
17
CH3(CH2)3CH2
C
H
H
C C
CH3 CHCH2CH2
C
H
H
(4Z,6E)-3-甲基 -4,6 -十二碳二烯
(4Z,6E)-3-Methyl-4,6-dodecadiene
CH3CH2CHCH2CH2C = CH2
H
CH2CH3
Z型
(CH3)2CH
CH3
CC
CH3
CH3
CC
H
CH2CH3 H
CH2CH3
E型
E型
整理ppt
14
存在几何异构的必要条件：构成双键的两个
碳原子上各自连有的原子或原子团必须是不
相同的。即在双键一端的碳上不能连有相同
的两个原子或基团。
a
a
存在几何 C = C
异构的： b
b
a
b
C=C
b
a
不存在几 何异构的：
构型——分子中原子或基团在空间的不同 排列方式。这就产生了空间异构(立体异构) 一种——几何异构(顺反异构)。
整理ppt
7
碳架异构 C-C-C=C；C-C=C
构造异构
C
烯 烃
官能团位
置异构
C-C=C-C
的 异
C
C
C=C
构
H
H
空间异构 几何异构
bp.3.5℃
(立体异构) (顺反异构)
C
H
C=C
H
C
且碳核对π电子的控制较弱，π电子云暴露在分
子平面的上下方，当外界存在一种带有正电荷的
亲电试剂时，很容易受到其攻击。从而打开π键
发生化学反应。
整理ppt
6
烯烃的异构
烯烃和烷烃一样，四个碳以上也存在同分 异构现象。并且其异构现象比烷烃更为复 杂。不仅存在碳架异构，还有由于双键位 置不同而产生的官能团位置异构，统属构 造异构。另外，由于双键的刚性结构，还 存在双键碳原子所连基团在空间不同伸展 方向的排列方式。
整理ppt
11
烯烃的Z, E构型表示法
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
CH 3 CC
H Z型
CH 3 CC
H E型
整理ppt
CH 3 H
H CH 3
12
③ 含双键或叁键的基团, 则作为连有 两个或叁个相同的原子。
(C )(C ) CC H CCH
(C )(C )
C (C H 3 )3
C H 3 CC H 3 C H 3
(C )(C )
C H C H 2 CCH H H
④ 孤对电子最小。 构造相同，R型次序大于S型
次序大的基团称较优基团。
O
O
O
例：-C-OH > -C-R > -C-H > -CH2OH
整理ppt
13
CH3
Br
CC
H Z型
CH3
CH3
Br
CC
H
134pm
CC
110pm
H 121.6
H
116.7
H
烷 烃 ： CC154pm CH101 p C C C109.3
整理ppt
5
乙烯的p-键
H
H
HCC H
键 能 ：C C 610.9kJ/mol C C 347.3kJ/mol
p键 263.6kJ/mol 碳碳双键具有刚性结构，一般情况不能发生旋转。
整理ppt
9
烯烃的顺反构型表示法
顺反异构—— 相同基团在 双键同侧为 顺式，不同 侧为反式
CH 3 C
CH 3 C
H
H
顺 式 (cis)
CH 3
H
CC
H
CH 3
反 式 (tran s)
整理ppt
10
次序规则的主要内容
① 单原子取代基, 按原子序数大小排列. 原 子序数大, 顺序大；原子序数小, 顺序小； 同位素中质量高的, 顺序大。
烯烃的通式为：CHnH2n。同系差为:CH2。 碳碳双键属烯烃的官能团，是烯烃的反应
中心。
整理ppt3ຫໍສະໝຸດ 一 烯烃的结构特征双键碳的sp2杂化
分子中存在π-键
C=C键长比C — C短
烯烃存在立体异构(顺反异构)
烯烃的分子轨道图形如下：
π2p*
2p
2p
π2p
H
H
C—C
H
H
整理ppt
4
乙烯的键长和键角
Alkenes、Alkynes and Conjugated Dienes
整理ppt
1
第一节 单烯 烃（Alkenes）
一、烯烃的结构特征 二、烯烃的命名 三、烯烃的物理性质 四、烯烃的化学性质 五、烯烃的制备 六、烯烃的来源和用途
整理ppt
2
引言：
烯烃是一类含有碳碳双键( C=C )烃类 化合物，数不饱和化合物。其分子中的氢 原子数比相应碳原子数的烷烃少两个。
a
C=C
b
a
b
a
d
C=C
b
e
a
e
C=C
b
d
a
a
C=C
a
b
a
a
C=C
b
d
a
d
C=C
b
a
a
d
C= C
a
e
整理ppt
15
二 烯烃的命名
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”
整理ppt
16
CH2CH2CH3 CH3 C C CH2
CH3
CH2CH2CH3
5-甲基-2-丙基-1-庚烯
5-Methyl-2-pr整o理ppptyl-1-heptene
18
CH ( C H 3 )2
CH 3 CH 3
3－ 异 丙 基 环 己 烯 3 -Iso p ro p y lc y c lo h e x e n e
1,6－ 二 甲 基 环 己 烯 1,6-D im ethylcyclohexene
整理ppt
19
使用Z/E标记法时应注意：“Z”虽然有共同、 “E”有相反的意思。但在命名时有时会出现 与“顺反标记法”相矛盾之处。例：
CH3
CH3
C=C
Cl
H
Z/E标记法：E-2-氯-2-丁烯
顺反标记法：顺-2-氯-2-丁烯
I >Br >Cl >S >P >F >O >N >C >D >H
② 多原子基团如果第一个原子相同，则比 较与它相连的其它原子（第二个原子） 的原子序数大小 ，其它依次类推
< C H 2 C H 2 C H 3 C H C H 3
> C H 2 C l C H F 2
C H 3 C （ C 、 H 、 H 、 ）C （ C 、 C 、 H ） C （ C l、 H 、 H ） C （ F 、 F 、 H ）
bp.0.9℃
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8
几何异构（顺反异构）
定义：几何异构是由于(双键的)刚性结构，使 分子中(双键碳原子上所连)的原子或原子团在 空间产生不同的排列方式所引起的异构现象。
这种构造相同、构型不同的异构属立体异构。
两个互为几何异构的物质在组成上相同(分子 是相同)，在构造上也相同(原子或原子团的连 接顺序和官能团的位置均相同)。其区别仅在 于原子或基团的空间伸展方向不同。
CH2CH2CH3 3－甲基－3－丙基－1－己烯
3-Methyl-3-propyl-1-hexene
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17
CH3(CH2)3CH2
C
H
H
C C
CH3 CHCH2CH2
C
H
H
(4Z,6E)-3-甲基 -4,6 -十二碳二烯
(4Z,6E)-3-Methyl-4,6-dodecadiene
CH3CH2CHCH2CH2C = CH2
H
CH2CH3
Z型
(CH3)2CH
CH3
CC
CH3
CH3
CC
H
CH2CH3 H
CH2CH3
E型
E型
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14
存在几何异构的必要条件：构成双键的两个
碳原子上各自连有的原子或原子团必须是不
相同的。即在双键一端的碳上不能连有相同
的两个原子或基团。
a
a
存在几何 C = C
异构的： b
b
a
b
C=C
b
a
不存在几 何异构的：
构型——分子中原子或基团在空间的不同 排列方式。这就产生了空间异构(立体异构) 一种——几何异构(顺反异构)。
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7
碳架异构 C-C-C=C；C-C=C
构造异构
C
烯 烃
官能团位
置异构
C-C=C-C
的 异
C
C
C=C
构
H
H
空间异构 几何异构
bp.3.5℃
(立体异构) (顺反异构)
C
H
C=C
H
C
且碳核对π电子的控制较弱，π电子云暴露在分
子平面的上下方，当外界存在一种带有正电荷的
亲电试剂时，很容易受到其攻击。从而打开π键
发生化学反应。
整理ppt
6
烯烃的异构
烯烃和烷烃一样，四个碳以上也存在同分 异构现象。并且其异构现象比烷烃更为复 杂。不仅存在碳架异构，还有由于双键位 置不同而产生的官能团位置异构，统属构 造异构。另外，由于双键的刚性结构，还 存在双键碳原子所连基团在空间不同伸展 方向的排列方式。
整理ppt
11
烯烃的Z, E构型表示法
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
CH 3 CC
H Z型
CH 3 CC
H E型
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CH 3 H
H CH 3
12
③ 含双键或叁键的基团, 则作为连有 两个或叁个相同的原子。
(C )(C ) CC H CCH
(C )(C )
C (C H 3 )3
C H 3 CC H 3 C H 3
(C )(C )
C H C H 2 CCH H H
④ 孤对电子最小。 构造相同，R型次序大于S型
次序大的基团称较优基团。
O
O
O
例：-C-OH > -C-R > -C-H > -CH2OH
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13
CH3
Br
CC
H Z型
CH3
CH3
Br
CC
H
134pm
CC
110pm
H 121.6
H
116.7
H
烷 烃 ： CC154pm CH101 p C C C109.3
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5
乙烯的p-键
H
H
HCC H
键 能 ：C C 610.9kJ/mol C C 347.3kJ/mol
p键 263.6kJ/mol 碳碳双键具有刚性结构，一般情况不能发生旋转。
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9
烯烃的顺反构型表示法
顺反异构—— 相同基团在 双键同侧为 顺式，不同 侧为反式
CH 3 C
CH 3 C
H
H
顺 式 (cis)
CH 3
H
CC
H
CH 3
反 式 (tran s)
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10
次序规则的主要内容
① 单原子取代基, 按原子序数大小排列. 原 子序数大, 顺序大；原子序数小, 顺序小； 同位素中质量高的, 顺序大。
烯烃的通式为：CHnH2n。同系差为:CH2。 碳碳双键属烯烃的官能团，是烯烃的反应
中心。
整理ppt3ຫໍສະໝຸດ 一 烯烃的结构特征双键碳的sp2杂化
分子中存在π-键
C=C键长比C — C短
烯烃存在立体异构(顺反异构)
烯烃的分子轨道图形如下：
π2p*
2p
2p
π2p
H
H
C—C
H
H
整理ppt
4
乙烯的键长和键角