炔烃二烯烃红外光谱
第四章 炔烃 二烯烃 红外光谱
炔烃：分子中含有一个碳－碳叁键的开链烃
sp3—sp
R R H
CH3
C C C
C
C CH C
C
R'
Internal alkyne Terminal alkyne
H
H
乙炔 丙炔
组成上相差一个或几个CH2的炔烃构成同系列
1
炔烃的结构－sp杂化轨道
杂化
2
乙炔的结构－轨道重叠成键图
1,3-丁二烯的分子轨道图
反键轨道
成键轨道
29
共轭效应的解释－氢化热与键长
π键
大π键
30
共轭效应的解释－1,4-加成
Allylic: next to a double bond
31
烯丙基型碳正离子的轨道结构
32
烯丙基型碳正离子的共振结构表达式
The true structure is the combination of the two resonance hybrid A mule is the hybrid of a horse and a donkey
有机化学的四大光谱
质谱 红外光谱 核磁共振 紫外光谱
54
分子中化学键的振动形式－伸缩振动
(伸缩振动)
1 % ν= f ( m1 + m2 ) 2π c m1m2
1 % ν (cm ) = λ (cm) (波数)
−1
55
分子中化学键的振动形式－弯曲振动
(面内) (弯曲振动)
剪式(Scissoring)
7
酸性的比较－负离子的稳定性
8
负离子稳定性对酸性强弱的影响
9
炔烃的反应－催化加氢
第四章炔烃二烯烃红外光谱
第四章炔烃二烯烃红外光谱（一）炔烃▪分子中具有一个碳碳叁键的开链不饱和烃——炔烃。
▪通式为CnH2n－2，碳碳叁键是炔烃的官能基。
4.1 炔烃的构造异构和命名1.炔烃的构造异构▪从丁炔开始，除碳链异构外，碳碳叁键位置的不同（位置异构）也可引起同分异构现象。
1-丁炔2-丁炔2. 炔烃的命名炔烃的系统命名法规则1)选含有碳碳叁键的最长碳链为主链。
2)从靠近叁键的一端开始编号，使叁键的位次尽可能小。
命名时要标出叁键的位置。
3) 其余取代基按烷烃的系统命名规则来命名。
4) 含有双键的炔烃命名时，一般先命名烯再命名炔，碳链编号以表示双键与叁键位置的两个数字之和取最小的原则。
1-戊炔2-戊炔3-甲基-1-丁炔4.2 炔烃的结构▪X光衍射和电子衍射等物理方法证明，乙炔分子是一个线性分子，所有碳原子和氢原子都分布在同一条直线上。
•sp杂化：由一个s轨道和一个p轨道参加的杂化，其结果形成了处于同一直线上的两个sp杂化轨道。
0.120 nm180 o C0.106 nmH乙炔分子中σ键的形成▪乙炔分子中，每个碳原子与另外两个原子形成了一个C sp－H s σ键和一个C sp－C sp σ键，在同一直线上，方向相反，故乙炔分子为线性分子。
乙炔分子中的π键▪每个碳原子上还各有两个未参加杂化的p轨道，互相平行，故这两个p轨道可侧面相互交盖而形成了两个π键，这两个π键并不是孤立分离的，其电子云对称分布在碳碳σ键键轴周围，类似圆筒性状。
参见图4－3。
▪碳碳叁键由一个σ键和两个π键组成。
乙炔键长缩短的原因1）s轨道的电子较p电子接近原子核，故杂化轨道的s成分越多，则在杂化轨道上的电子越接近原子核。
乙炔分子中的C sp－H s σ键，因sp杂化轨道的s成分大（50％），其电子云更靠近原子核。
2）乙炔分子中有两个形成π键，且sp杂化轨道参与了碳碳σ键的组成。
4.3 炔烃的物理性质∙炔烃的物理性质和烷烃、烯烃基本相似。
∙低级的炔烃常温常压下为气体，但沸点比相同碳原子数的烯烃略高。
炔烃二烯烃红外光谱-黑体
二烯烃也可能在波数1250-1350 cm-1范围内出现一个较弱的吸收峰，这是由于C-H键的弯曲振动引 起的。
红外光谱分析的应用
红外光谱分析可用于鉴定化合 物的结构和确定化合物的官能 团。
炔烃二烯烃红外光谱-黑体
目录
• 炔烃和二烯烃的基本性质 • 红外光谱的基本原理 • 炔烃和二烯烃的红外光谱特性 • 黑体辐射与红外光谱 • 炔烃和二烯烃的红外光谱分析
01
炔烃和二烯烃的基本性 质
炔烃的性质
01 炔烃是一种不饱和烃，具有一个碳碳三键。
02 炔烃具有高度的反应活性，可以与多种试 剂发生加成反应。
05
炔烃和二烯烃的红外光 谱分析
炔烃的红外光谱分析
炔烃在红外光谱中显示出明显的特征 吸收峰，主要在波数范围1650-1750 cm-1之间，这是由于C≡C三键的伸缩 振动引起的。
此外，炔烃在波数1380-1480 cm-1 范围内也可能出现一个较弱的吸收峰， 这是由于C-H键的弯曲振动引起的。
二烯烃的红外光谱分析
同化合物。
红外光谱的表示方法
吸光度与透射率
吸光度表示物质对光的吸收程度，透射率表示光 通过物质后的强度与原强度的比值。
峰位与峰强
峰位表示吸收峰的位置，峰强表示吸收峰的强度。
基线与峰谷
基线是光谱曲线的最低点，峰谷是光谱曲线上的 最低点。
红外光谱的实验方法
制样方法
常用的制样方法有KBr压片法、薄膜法、ATR法等。
的。
02
炔烃的C-H伸缩振动通常出现在3300-3500 cm-1之间，但由 于炔烃的C-H键较弱，其吸收峰通常比烯烃的吸收峰更弱。
炔烃双烯烃红外光谱
(一) 炔烃 (Alkyne)
分子中具有碳—碳叁键( C C)旳烃，
单炔烃旳通式：CnH2n-2
H
H
H3C
H
乙炔
丙炔
CH3-CH2
H
1-丁炔
H3C
CH3
2-丁炔
碳—碳叁键( C C)为炔烃旳官能团。
官能团：分子中轻易发生某些持征反应旳原子、原子团 或某些持征化学键构造。
4.1 炔烃旳构造 (以乙炔C2H2为例)
➢ 1，3-丁二烯分子中各碳原子成键情况，能够用有电子占据旳Ψ1和Ψ2 轨道旳组合来阐明：-----π电子离域；C2-C3间有部分双键(π键)旳性 质，但较C1-C2和C3-C4弱。
电子离域(共轭π键旳形成)对整个分子旳影响:
➢ 共轭二烯中碳原子之间旳键长平均化：
H2C CH2 0.133nm
H3C CH3 0.154nm
HH H2C C C CH2 0.134nm 0.148nm
➢共轭二烯分子能量降低 ：
CH2=CH-CH=CH2 估计：125.5+125.5=251KJ/mol (氢化热) 实测： 238KJ/mol 比估计旳低 (氢化热)
共轭二烯烃旳能量比相应旳孤立二烯烃低，两者旳差值是共轭体 系中键旳离域而造成分子更稳定旳能量，称为离域能。(p78)
这里没有能够造成亲电加成旳亲电试剂。
CH3O + HC CH
CH3OH
H3CO
C H
CH
H3CO
C H
CH2
CH3O- ,负离子，它能供给电子，有亲近正电荷旳倾向，具有 亲核性 ---亲核试剂
由亲核试剂攻打而引起旳加成反应---亲核加成反应
(6) 炔烃旳聚合
炔烃二烯烃红外光谱
炔钠的烷基化反应
• 炔化钠与伯卤代烷反应，相当于在叁键碳上引入一个烷 基，故称为烷基化，可用于合成高级炔烃，是增长碳链 的合成方法之一。
R C CNa+ X R '
R C C R'+ N a X
• 此法多用于实验室有机合成中。例:
CH3 C NaC
CNa C H 3 I CH3 C C CH3 CNa C H 3 I CH3 C C CH3
原因解释
• 由于sp杂化(s成份占1/2)中，s成份最大，其杂化轨道电 子离核近，受核的引力大，即叁键碳比双键碳及饱和碳的 电负性大，则在炔烃中，由sp-s形成的“C-H”的电子云 更靠近叁键C原子，增大了“ C-H ”的极性，-C≡C ←H + ，共用电子对越靠近C原子，则C-H越容易断开， 从而使炔氢显示出一定的酸性，比较容易离解而发生一些 反应。
H
CH
CH3CHO
重排
O
乙醛
一种极不稳定的结构
乙烯醇
库切洛夫(Kucherov)反应
• 该反应是1870年，俄国人库切洛夫发现的，被称为库切洛夫 反应，是一个分子重排反应。只有乙炔反应能生成乙醛，其 它炔烃加成的结果都生成酮。
RC
R C CH
H OH
O
CH2
R C CH3
H 重排
O
中间体是乙烯醇式结构，也称烯醇式结构，是一种极 不稳定，易发生分子重排的化学结构。在醛或酮中， 就有烯醇式和酮式的互变异构体存在。
白色沉淀 砖红色沉淀
爆炸品——炔化银
•炔化银或炔化亚铜在干燥状态下，受热、震动或撞击时， 可发生猛烈的爆炸。分解成金属和碳并放出大量的热。
AgC CAg
2 A g + 2C + 336KJ/mol
炔烃与二烯烃
（二）硼氢化-氧化反应 硼氢化 氧化反应
RC CH ① B 2H6 ② H2O2 OH RCH=CH OH
RCH=CH OH
R1C CR2
RCH2CHO
① B2H6 ②H2O2 OH
？
R1CH2CR2 + R1CCH2R2 O O
（三）氧化反应
RC CH KMnO4 RCOOH + CO2
（四）炔氢的反应
CH2CH=CHCH3
+
Cl
1，2加成与 ，4加成产物 ， 加成与 加成与1， 加成产物
CH3CH=CHCH=CHCH3
HCl
CH3CH2CHCH=CHCH3 Cl CH3CH2CH=CHCHCH3 Cl
1，4加成 1，2加成
CH3 CH2=CCH=CH2 HBr
？
CH3 CH3CCH=CH2 Br
CCl3
？
CCl3
G X +
G X 邻位
G +
X
G 对位 X
+
特点： 特点： （1）共轭二烯烃中若两个双键为s）共轭二烯烃中若两个双键为s 反式构象，则不易发生狄—阿反应 阿反应。 反式构象，则不易发生狄 阿反应。 该反应为顺式加成， （2）该反应为顺式加成，产物保持 二烯烃和亲二烯体原来的构型。 二烯烃和亲二烯体原来的构型。 该反应为可逆反应， （3）该反应为可逆反应，加成产物 在较高的温度下加热又可恢复原来的 反应物，可用来提纯、 反应物，可用来提纯、鉴别共轭二烯 烃。
二、 二烯烃 1、孤立二烯烃 、 （一）分类 2、聚集二烯烃 、 3、共轭二烯烃 、 （二）命名
H2C=C=CH2
propadiene
H2C=C=CHCH3 1，2-butadiene ，
第4章 炔烃、二烯烃
碳素酸的弱酸性
Na
+ 2 HC
+
HC
CH
CH
110℃
2 HC
CNa
+H
NH3
2
NaNH2
HC
CNa
+
13
R3C CH
Ka
R3C C
CH
+
44
H
+
物质名称
pKa
HOH
HC
H2 C
CH2
H3 C
CH3
15.7
25
50
端炔酸性的解释 端炔中的碳为sp杂化, 轨道中s成分较大, 核 对电子的束缚能力强, 电子云靠近碳原子, 使分子中的C－H键极性增加, 易断裂:
HC CH
+ 2 Ag(NH3)2NO3
+ 2 Cu(NH3)2Cl
AgC
CAg
+ 2 NH4NO3 + 2 NH3
乙炔银(白色)
HC CH
CuC
CCu
+ 2 NH4Cl + 2 NH3
乙炔亚铜(砖红色)
应用： 区别端炔与非端炔、端炔与烯烃。
RC CH
16
炔化物的生成
注意：炔化银或炔化亚铜在干燥状态下, 受热或震动容易爆炸。实验完毕后 加稀硝酸使其分解。
+
RC
CH2
＞ RCH
+
CH
22
炔烃的亲电加成
炔烃与烯烃反应活性比较： 炔烃的加成速度比烯烃慢。
加卤素
当化合物中同时含有双键和叁键时， 首先在双键上发生加成反应。
Br2 低温
Br Br
选择性加成
第四章炔烃二烯烃红外光谱黑体
C=C
H
H
(3) 和水得加成
补充1 (末端炔烃):R-CCH 得:甲基酮 (R-CO-CH3) 补充2 (不对称炔烃): R-CC-R’ 得:混合酮
若:R为一级取代基,R’为二、三级取代基,则C=O 与R’相邻。 (注意空间效应)
为什么发生重排?
CH2=C-OH CH3-C=O
H
H
•乙 醛 得 总 键 能 2 7 4 1 k J / m o l 比 乙 烯 醇 得 总 键 能 2678kJ/mol大,即乙醛比乙烯醇稳定、
CH2=HC-CH2-CCH + Br2 CH2BrCHBrCH2CCH
**为什么炔烃得亲电加成不如烯烃活泼?
•烷基碳正离子(中间体)—正碳原子就是sp2杂化状态,她得正电荷 易分散到烷基上、
•烯基碳正离子(中间体)—sp杂化状态, 正电荷不易分散、所以能 量高,不稳定、形成时需要更高得活化能,不易生成、
• 杂化轨道理论:两个成键轨道(1, 2),两个反键轨道 (1*, 2*)
• 两个成键 轨道组合成了对称分布于碳碳 键键 轴周围得,类似圆筒形状得 电子云、
(5) 总结
•碳碳叁键就是由一个 键和两个 键 组成、
•键能—乙炔得碳碳叁键得键能就是:837 kJ/mol;
乙烯得碳碳双键键能就是:611 kJ/mol;
甲基乙烯基醚
• CH3OH + KOH
CH3O-K+ + H2O
•带负电荷得甲氧基负离子 CH3O-,能供给电子,具有亲近 正电荷(核)得倾向,所以就是亲核试剂、
•反应首先就是由甲氧基负离子攻击乙炔开始、
CHCH + CH3O- CH3O-CH=C-H CH3OH CH3O-CH=CH2 + CH3O-
有机化学 徐寿昌 第二版
由于Ni、Pt、Pd等催化活性很高，生成的烯烃 极易继续加成生成烷烃。
选用活性较低的林德拉（Lindlar）催化剂，控
制反应条件，可使炔烃的加氢停留在烯烃阶段。
Lindlar催化加氢
常用的Lindlar催化剂:
Pd-CaCO3/Pb(Ac)2 或 Pd-BaSO4/喹啉
CH3 C C CH3
2.邻二卤代烷或偕二卤代烷脱卤化氢：
同。
C-C
C-H
叁键 0.1203nm 0.1061nm
双键 0.1340nm 0.1076nm
由于sp杂化碳的电负性比sp2、sp3碳电负性大，因此CHσ键中的共用电子对与烯烃、烷烃相比，更靠近C原子。 C-H键易断裂，使乙炔中的炔H有微弱的酸性。
§4—3 炔烃的物理性质
C2—C4是气态，C5—C15为液态，C16以上为 固态。
原因解释
sp杂化中s成份较多， 炔烃C-H 极性较大， 使炔氢较易离解，显一定酸性。 事实证明：
乙烷
乙烯
乙炔
水
PKa
50
44
25
15.7
注意：炔氢的酸性是相对烷、烯烃而言，从Pka值 来看，其酸性比水还要弱得多。
二、加成反应
1、催化 加氢：
常用催化剂为Ni、Pt、Pd、等。加成产物—烷烃。
碳架 官能团
构型异构 直线型 无顺反异构
二、 炔烃的命名
1、衍生物命名法。 以“乙炔”为母体，其它作为取代基。如：
CH3CH2C≡CH CH3-C≡C-CH3 CH2=CH-C≡CH
乙基乙炔 二甲基乙炔 乙烯基乙炔
2.系统命名法：
炔烃二烯烃红外光谱
CH3
HC CH +
CO
亲核试剂 CH3
CH2
KOH
CHOCCH3 O
OH
CH3 C C CH CH3
4.5 炔烃的制备
1. 二卤代烷脱卤化氢
常用的试剂： NaNH2 , KOH-CH3CH2OH
CH3CHCHCH2CH3 KOH-C2H5OH CH3C CCH2CH3 Br Br
2. 炔烃的烷基化 （增长炔烃碳链）
第四章 炔烃 二烯烃 红外光谱
• 学习要求 • 1． 掌握炔烃及二烯烃的命名法。
2． 掌握炔烃的化学C三C结构，SP杂化。 3． 掌握炔烃的化学性质：加成反应，三C—H反应，碳负离子， 酸性，偶合反应。 4． 掌握共轭二烯烃的反应：1，4—加成和1，2—加成，离域。 5． 掌握烷烃、烯烃和炔烃的鉴别、碳原子sp杂化与sp2、sp3杂化 的比较 6． 理解炔烃及二烯烃的物理性质。 7． 理解丁二烯的分子结构及分子轨道。 8． 理解速度控制和平衡控制。 9． 理解共轭效应及超共轭效应。 • 10. 理解红外光谱、紫外光谱的原理。 • 11. 了解红外光谱、紫外光谱在有机物结构测定中的应用。 12．了解二烯烃的分类。 13．了解异戊二烯。 • 14. 了解lindear催化剂。
Na + NH3(l) 低温 Na + + e- (NH3)
Li ,K C2H5NH2
蓝色溶液
蓝色是溶剂化 电子引起的。
*2 反应体系不能有水，因为钠与水会发生反应。
*3 与制NaNH2的区别 Na + NH3 (液) Fe3+
NaNH2
4.4.3 亲电加成 ( 活性：炔烃 < 烯
烃)
CH2
(完整版)红外主要官能团对应谱图
主要基团的红外特征吸收峰基团振动类型波数（cm-1）波长（μm）强度备注一、烷烃类CH伸CH伸（反称）CH伸（对称）CH弯（面内）C-C伸3000～28432972～28802882～28431490～13501250～11403.33～3.523.37～3.473.49～3.526.71～7.418.00～8.77中、强中、强中、强分为反称与对称二、烯烃类CH伸C＝C伸CH弯（面内）CH弯（面外）单取代双取代顺式反式3100～30001695～16301430～12901010～650995～985910～905730～650980～9653.23～3.335.90～6.137.00～7.759.90～15.410.05～10.1510.99～11.0513.70～15.3810.20～10.36中、弱中强强强强强C＝C＝C为2000～1925 cm-1三、炔烃类CH伸C≡C 伸CH弯（面内）CH弯（面外）～33002270～21001260～1245645～615～3.034.41～4.767.94～8.0315.50～16.25中中强四、取代苯类CH伸泛频峰骨架振动（CC）CH弯（面内）CH弯（面外）3100～30002000～16671600±201500±251580±101450±201250～1000910～6653.23～3.335.00～6.006.25±0.086.67±0.106.33±0.046.90±0.108.00～10.0010.99～15.03变弱强三、四个峰，特征确定取代位置单取代邻双取代间双取代对双取代1,2,3,三取代1,3,5,三取代1,2,4,三取代﹡1,2,3,4四取代﹡1,2,4,5四取代﹡1,2,3,5四取代﹡五取代CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）CH弯（面外）770～730770～730810～750900～860860～800810～750874～835885～860860～800860～800860～800865～810～86012.99～13.7012.99～13.7012.35～13.3311.12～11.6311.63～12.5012.35～13.3311.44～11.9811.30～11.6311.63～12.5011.63～12.5011.63～12.5011.56～12.35～11.63极强极强极强中极强强强中强强强强强五个相邻氢四个相邻氢三个相邻氢一个氢（次要）二个相邻氢三个相邻氢与间双易混一个氢一个氢二个相邻氢二个相邻氢一个氢一个氢一个氢五、醇类、酚类OH伸OH弯（面内）C—O伸O—H弯（面外）3700～32001410～12601260～1000750～6502.70～3.137.09～7.937.94～10.0013.33～15.38变弱强强液态有此峰OH伸缩频率游离OH分子间氢键分子内氢键OH弯或C—O伸伯醇（饱和）仲醇（饱和）叔醇（饱和）酚类（ФOH）OH伸OH伸OH伸（单桥）OH弯（面内）C—O伸OH弯（面内）C—O伸OH弯（面内）C—O伸OH弯（面内）Ф—O伸3650～35903500～33003570～3450～14001250～1000～14001125～1000～14001210～11001390～13301260～11802.74～2.792.86～3.032.80～2.90～7.148.00～10.00～7.148.89～10.00～7.148.26～9.097.20～7.527.94～8.47强强强强强强强强强中强锐峰钝峰（稀释向低频移动*）钝峰（稀释无影响）六、醚类C—O—C伸1270～1010 7.87～9.90 强或标C—O伸脂链醚脂环醚芳醚（氧与芳环相连）C—O—C伸C—O—C伸（反称）C—O—C伸（对称）＝C—O—C伸（反称）＝C—O—C伸（对称）CH伸1225～10601100～1030980～9001270～12301050～1000～28258.16～9.439.09～9.7110.20～11.117.87～8.139.52～10.00～3.53强强强强中弱氧与侧链碳相连的芳醚同脂醚O—CH3的特征峰七、醛类（—CHO）CH伸C＝O伸CH弯（面外）2850～27101755～1665975～7803.51～3.695.70～6.0010.2～12.80弱很强中一般～2820及～2720cm-1两个带饱和脂肪醛α，β-不饱和醛芳醛C＝O伸C＝O伸C＝O伸～1725～1685～1695～5.80～5.93～5.90强强强八、酮类OC C＝O伸C—C伸泛频1700～16301250～10303510～33905.78～6.138.00～9.702.85～2.95极强弱很弱脂酮饱和链状酮α，β-不饱和酮β二酮芳酮类Ar—CO C＝O伸C＝O伸C＝O伸C＝O伸C＝O伸1725～17051690～16751640～15401700～16301690～16805.80～5.865.92～5.976.10～6.495.88～6.145.92～5.95强强强强强C＝O与C＝C共轭向低频移动谱带较宽二芳基酮1-酮基-2-羟基（或氨基）芳酮脂环酮四环元酮五元环酮六元、七元环酮C ＝O 伸C ＝O 伸C ＝O 伸C ＝O 伸C ＝O 伸1670～1660 1665～1635～1775 1750～1740 1745～1725 5.99～6.02 6.01～6.12～5.63 5.71～5.75 5.73～5.80 强强强强强九、羧酸类（—COOH ）OH 伸C ＝O 伸OH 弯（面内）C —O 伸OH 弯（面外）3400～2500 1740～1650 ～1430 ～1300 950～9002.94～4.00 5.75～6.06 ～6.99 ～7.69 10.53～11.11中强弱中弱在稀溶液中，单体酸为锐峰在～3350cm -1；二聚体为宽峰，以～3000cm -1为中心脂肪酸R —COOH α，β-不饱和酸芳酸C ＝O 伸C ＝O 伸C ＝O 伸1725～1700 1705～1690 1700～16505.80～5.88 5.87～5.91 5.88～6.06强强强氢键十、酸酐链酸酐C ＝O 伸（反称）C ＝O 伸（对称）C —O 伸1850～1800 1780～1740 1170～1050 5.41～5.56 5.62～5.75 8.55～9.52 强强强共轭时每个谱带降20 cm-1环酸酐（五元环）C ＝O 伸（反称）C ＝O 伸（对称）C —O 伸1870～1820 1800～1750 1300～1200 5.35～5.49 5.56～5.71 7.69～8.33 强强强共轭时每个谱带降20cm-1十一、酯类C OR OC ＝O 伸（泛频）C ＝O 伸C —O —C 伸～3450 1770～1720 1280—1100～2.90 5.65～5.81 7.81～9.09弱强强多数酯C ＝O 伸缩振动正常饱和酯α，β-不饱和酯δ-内酯γ-内酯（饱和）β-内酯C ＝O 伸C ＝O 伸C ＝O 伸C ＝O 伸C ＝O 伸1744～1739 ～1720 1750～1735 1780～1760 ～1820 5.73～5.75 ～5.81 5.71～5.76 5.62～5.68 ～5.50 强强强强强十二、胺NH 伸NH 弯（面内）C —N 伸NH 弯（面外）3500～3300 1650～1550 1340～1020 900～650 2.86～3.03 6.06～6.45 7.46～9.80 11.1～15.4 中中强伯胺强，中；仲胺极弱伯胺类仲胺类叔胺类NH 伸（反称、对称）NH 弯（面内）C —N 伸NH 伸NH 弯（面内）C —N 伸C —N 伸（芳香）3500～3400 1650～1590 1340～1020 3500—3300 1650—1550 1350—1020 1360～10202.86～2.94 6.06～6.29 7.46～9.80 2.86—3.03 6.06—6.45 7.41—9.80 7.35～9.80中、中强、中中、弱中极弱中、弱中、弱双峰一个峰十三、酰胺（脂肪与芳香酰胺数据类似）NH伸C＝O伸NH弯（面内）C—N伸3500～31001680～16301640～15501420～14002.86～3.225.95～6.136.10～6.457.04～7.14强强强中伯酰胺双峰仲酰胺单峰谱带Ⅰ谱带Ⅱ谱带Ⅲ伯酰胺仲酰胺叔酰胺NH伸（反称）（对称）C＝O伸NH弯（剪式）C—N伸NH2面内摇NH2面外摇NH伸C＝O伸NH弯+C—N伸C—N伸+NH弯C＝O伸～3350～31801680～16501650～16201420～1400～1150750～600～32701680～16301570～15151310～12001670～1630～2.98～3.145.95～6.066.06～6.157.04～7.14～8.701.33～1.67～3.095.95～6.136.37～6.607.63～8.335.99～6.13强强强强中弱中强强中中两峰重合两峰重合十四、氰类化合物脂肪族氰α、β芳香氰α、β不饱和氰C≡N伸C≡N伸C≡N伸2260～22402240～22202235～22154.43～4.464.46～4.514.47～4.52强强强十五、硝基化合物R—NO2 Ar—NO2NO2伸（反称）NO2伸（对称）NO2伸（反称）NO2伸（对称）1590～15301390～13501530～15101350～13306.29～6.547.19～7.416.54～6.627.41～7.52强强强强。
有机化学练习题
烷烃、烯烃、炔烃、二烯烃、脂环烃、红外光谱一、命名或写结构式：CH3C2H5C=CC C C2H5HCH3H2. 3. 4.5. 6.7.8.1.9. NBS 10. 烯丙基碳正离子11. 环戊二烯12. 苄基自由基13. (2E,4Z)-2,4-己二烯14. (2E,4S)-3-乙基-4-溴-2-戊烯二、完成反应式：4.⒈+ HBr OO（）⒉①O3，②Zn，H O）+（）⒊CH3CH2CH=CH2NBS（）4H+( )⒍（CH3）2C CH CH=CCH2C2H5CH3+ 2HBr）8.））CH3C C C2H57.1) BH, THF22( )⒌（））C CHH，Lindlar）三、选择和填空：1. 化合物Ａ与HBr加成的重排产物是：A. B.BrC.BrD. Br2. 下列化合物能发生Diels-Alder 反应的是：A.C 6H 5C 6H 5B.C.D.四、简答题：1．为什么CH ≡CH 的酸性大于CH 2=CH 2的酸性？2．用简便的方法除去1-溴丁烷中的少量1-丁烯、2-丁烯和1-丁醇。
3．以下反应选择哪种溶剂最好，若采用不同溶剂对产物有何影响。
CH 2 CH 2 +Br 2溶剂CH 2Br CH 2Br溶剂：甲醇，水，四氯化碳4．写出下列反应的主要产物并简要解释之。
+CH 3 CH CH 2HCl (1) +HCl CF 3 CH CH 2(2)+Cl 2CH 3 CH 2 CH CH 2(3)CO+HClCH CH CH 3(4)5．写出化合物H 3的优势构象。
6．如何用IR 光谱区别环己醇和环己酮？7．红外光谱（IR ）测量的是分子的（ ）能级变化。
（A ）电子 （B ）键能 （C ）构象 （D ）振动和转动五、用化学方法鉴别以下各化合物：CH 3，CH 2=CH CH=CH CH 2，CH 3CH 2C CH ，，CH 3CH CH C 2H 5六、合成题:1．以≤C 2的有机物合成正丁醇及正辛烷 2．以≤C 2的有机物合成O3．以指定有机物合成CHCH2H 5C 24．由OH合成 OH OH 和OHHO5．以丙烯为唯一碳源合成C CH CH 3CH 3CH 2CH 2H6．用顺丁烯二酸酐和环戊二烯为原料，经Diels-Alder 双烯合成反应等合成COOH COOHHOOCHOOC。
徐寿昌主编《有机化学》-课后1-13章习题答案
第一章有机化合物的结构和性质无课后习题第二章烷烃1. 用系统命名法命名下列化合物：2，3，3，4－四甲基戊烷 3 －甲基－4－异丙基庚烷3 ，3－二甲基戊烷 2 ，6－二甲基－3，6－二乙基辛烷2，5－二甲基庚烷22 ，4，4－三甲基戊烷2 2. 写出下列各化合物的结构式：1．2，2，3，3－四甲基戊烷23、 2 ，2，4－三甲基戊烷45、2 －甲基－3－乙基己烷7、甲基乙基异丙基甲烷8－甲基－3－乙基己烷－甲基－3－乙基庚烷，2，3－二甲基庚烷、2，4－二甲基－4－乙基庚烷 6 、三乙基甲烷、乙基异丁基叔丁基甲烷3. 用不同符号表示下列化合物中伯、仲、叔、季碳原子4. 下列各化合物的命名对吗？如有错误的话，指出错在那里？试正确命名之2—乙基丁烷正确：3—甲基戊烷2, 4—2甲基己烷正确：2, 4—「甲基己烷3—甲基十二烷正确：3—甲基^一烷4- 丙基庚烷正确：4—异丙基辛烷4—二甲基辛烷正确：4, 4—二甲基辛烷1,1 , 1—三甲基一3—甲基戊烷正确：2, 2, 4—三甲基己烷5. 不要查表试将下列烃类化合物按沸点降低的次序排列:⑴2 , 3—二甲基戊烷（2）正庚烷（3） 2 —甲基庚烷⑷正戊烷（5） 2 —甲基己烷解：2—甲基庚烷〉正庚烷＞ 2 —甲基己烷＞2, 3—二甲基戊烷＞正戊烷（注：随着烷烃相对分子量的增加，分子间的作用力亦增加，其沸点也相应增加；同数碳原子的构造异构体中，分子的支链愈多，则沸点愈低。
）6•作出下列各化合物位能对旋转角度的曲线，只考虑所列出的键的旋转，并且用纽曼投影式表示能峰、能谷的构象。
（1）CH3-CI4旋转角度：00 600 1 200能(2) (CH3)3C-C(CH)3(3) CHCH -CH能峰能谷能7. 用Newman投影式写出1, 2—二溴乙烷最稳定及最不稳定的构象，并写出该构象的名称解:对位交叉式构象全重叠式构象最稳定最不稳定8. 下面各对化合物那一对是等同的？不等同的异构体属于何种异构？旋转角度：0 0600 1200得四种一氯化产物，（4）只得两种二氯衍生物，分别这些烷烃的构造式。
有机化学典型习题与解答——胡宏纹
NaNH2 NH3(l)
Na C2H5Br
H2 Lindlar
3. 以乙炔、丙烯为原料合成：
CH2CCH3 O
解答：
2CH CH
H2C CHC CH H2
Lindlar
H2C CHCH CH2
Na
CH CH
NH3
CH3CH CH2
HC CNa
Cl2
hv CH2CH CH2 Cl
CH CCH2CH CH2
O
HgSO4, H2SO4 H2O
CH3 CCH2CH CH2
△
O CCH3
4. 用化学方法区别下列化合物： 1-丁炔，2-丁炔和1,3-戊二烯
解答： 顺丁稀二酸酐; Ag(NH3)2NO3。
第五章 脂 环 烃
1. 命名
CH3
CH3
CH3
解答： 2,8,8-三甲基-双环[3.2.1]-6-辛烯。根据双环化合物命名原则，再
3. 写出化合物(2E,4S)-3-乙基-4-溴-2-戊烯的构型。
解答：
Br
H
CH
C C CH3
H3C
CH2CH3
先写出其结构式： 根据双键所连接基团，确定构型为E型，根据手性碳原子，用 Fischer投影式或透视式写出其构型。
4.下列化合物中，有旋光活性的为（ ）。
COOH A.
B. HOOC COOH
OH Br
OCH3
浓 H2SO4
OCH3
Br2 Fe
SO3H
OCH3 Br
解答：
A NaOH/H2O B
乙醚 萃取
水层（酚钠）HCl
乙醚 萃取
浓缩
醚层（2-甲基萘）
水层
第四章 炔烃 二烯烃 红外光谱
Br Br CH3 C CH
Br Br
1,1,2,2- 四溴丙烷
与烯烃一样，炔烃与红棕色的溴溶液反应生成无色的溴代烃，所以此反应可用于炔 烃的鉴别。
但炔烃与卤素的亲电加成反应活性比烯烃小，反应速度慢。例如，烯烃可使溴的四 氯化碳溶液立刻褪色，炔烃却需要几分钟才能使之褪色，乙炔甚至需在光或三氯化铁催 化下才能加溴。所以当分子中同时存在双键和叁键时，首先进行的是双键加成。例如在 低温、缓慢地加入溴的条件下，叁键可以不参与反应：
炔烃的主要化学反应如下：
RC C H
炔氢的弱酸性
炔烃的加成反应 炔烃的氧化反应
4.4.1 加成反应 （1）催化加氢 在常用的催化剂如铂、钯的催化下，炔烃和足够量的氢气反应生成
烷烃，反应难以停止在烯烃阶段。
R C C R' H2 Pd
R CH CH R' H2 Pd
R CH2CH2 R'
如果只希望得到烯烃，可使用活性较低的催化剂。常用的是林德拉（Lindlar）催化 剂（钯附着于碳酸钙上，加少量醋酸铅和喹啉使之部分毒化，从而降低催化剂的活性）， 在其催化下，炔烃的氢化可以停留在烯烃阶段。这表明，催化剂的活性对催化加氢的产 物有决定性的影响。部分氢化炔烃的方法在合成上有广泛的用途。
CH CH + HCN
Cu2Cl2 5
CH2 CH CN
丙烯腈
丙烯烃
分子中含有两个或两个以上双键的碳氢化合物称为多烯烃。其中含有两个双键的称
为二烯烃或双烯烃，通式为CnH2n-2，与碳原子数相同的炔烃是同分异构体。
4．6 二烯烃的分类和命名
根据二烯烃分子中两个双键的相对位置不同，可将二烯烃分为三种类型。
R C C R' + H2 Lindlar催化剂 R CH CH R'
徐寿昌主编《有机化学》(第二版)_课后1_13章习题答案
第一章 有机化合物的结构和性质无课后习题第二章 烷烃1.用系统命名法命名下列化合物：1.(CH 3)2CHC(CH 3)2CHCH 3CH 32.CH 3CH 2CH CHCH 2CH 2CH 3CH 3CH(CH 3)22，3，3，4－四甲基戊烷 3－甲基－4－异丙基庚烷3.CH 3CH 2C(CH 3)2CH 2CH 34.CH 3CH 3CH 2CHCH 2CH 2CCH 2CH3CHCH 3CH 3CH 2CH 3123456783，3－二甲基戊烷 2，6－二甲基－3，6－二乙基辛烷5.12345676.2，5－二甲基庚烷 2－甲基－3－乙基己烷7.8.12345672，4，4－三甲基戊烷 2－甲基－3－乙基庚烷 2.写出下列各化合物的结构式：1．2，2，3，3－四甲基戊烷 2，2，3－二甲基庚烷CH 3CCCH 2CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CHCHCH 2CH 2CH 2CH 3CH 33、 2，2，4－三甲基戊烷4、2，4－二甲基－4－乙基庚烷CH 3C CHCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CHCH 2CCH 2CH 2CH 3CHCH 3CH 3CH 35、 2－甲基－3－乙基己烷6、三乙基甲烷CH 3CH 3CHCHCH 2CH 2CH 3CH 2CH 3CH 3CH 2CHCH 2CH 3CH 2CH 37、甲基乙基异丙基甲烷 8、乙基异丁基叔丁基甲烷CH 3CHCH(CH 3)2CH 2CH 3CH 3CH 2CH C(CH 3)3CH 2CHCH 3CH 33.用不同符号表示下列化合物中伯、仲、叔、季碳原子CH 3CHCH 2CCH 3CH 3CH 2CH 3CCH 3CH 31.13411111122CH 2CH 32402.2401331111CH 3CH(CH 3)CH 2C(CH 3)2CH(CH 3)CH 2CH 324.下列各化合物的命名对吗？如有错误的话，指出错在那里？试正确命名之。
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当从两侧起，双键、叁键处于相同位置时， 则应选择使双键的位置较小的编号方式。
1-己烯-5-炔
3-乙烯基-1-戊烯-4-炔
4.1 炔烃的结构
121pm
HC 180o
C106pm H
2s2 2px1 2py12pz0
激发
2s2 2px1 2py12pz0
杂化
sp
2py1 2pz1
sp
CH3
CH3
当分子中同时含有双键和叁键时， ①应使主链中尽可能包括双键和叁键。 ②编号应使双键及叁键有尽可能小的位次。 ③“炔”字放在最后，主链碳数在烯中体现出来。
6 5 4 3 2 1 H 3 C C C C H 2 C H C H 2
1-己烯-4-炔
6 5 4 3 2 1 H 3 C C C C H C H C H 3
• 炔烃中的叁键虽与双键不同，却有共同之处， 它们都是不饱和键，都由键和键构成，所 以烯、炔的性质有相同的地方，都易发生加 成、氧化和聚合反应，另外叁键碳上所连的 氢也有相当的活泼性，可以发生一些特殊的 反应。
• 炔烃可发生以下一些反应:
加成 氧、 、 化 聚合
H C CH
炔氢的反应
4.4.1 叁键碳上氢原子的活泼性(弱酸性)
乙烷 乙烯 乙炔 水 PKa 50 44 25 16
• 炔氢的酸性是相对 烷、烯烃而言，从 Pka值来看，其酸 性比水还要弱得多。
原因解释
• 由于sp杂化(s成份占1/2)中，s成份最大，其杂化轨道电 子离核近，受核的引力大，即叁键碳比双键碳及饱和碳的 电负性大，则在炔烃中，由sp-s形成的“C-H”的电子云 更靠近叁键C原子，增大了“ C-H ”的极性，-C≡C ←H + ，共用电子对越靠近C原子，则C-H越容易断开， 从而使炔氢显示出一定的酸性，比较容易离解而发生一些 反应。
HCCH
∠HCC＝180o C≡C键能＝837kJ／mol C-C键能＝347kJ／mol
乙炔分子的模型
数据比较
• 由于叁键比双键多了一个键，所以键长、键能
都与双键不同。
C-C(nm)
C-H (nm)
叁键
0.1203
0.1061
双键
0.1340
0.1076
• 叁键比双键短，说明碳原子比乙烯中要更靠近， 键能也要高。另外，由于sp杂化碳的电负性比 sp2、sp3碳电负性大，因此C-H键中的共用电 子对相对烯烃、烷烃来说更靠近C原子，C-H键 易断裂，使得乙炔中的炔H有微弱的酸性。
(一) 炔 烃
分子中含有碳碳叁键“ C≡C ”的不饱和烃叫炔烃。 通式CnH2n-2，与同碳数二烯烃互为同分异构体。
4.1 命名与异构
异构
炔烃的异构可由碳链的结构及官能团位置变化引起， 但由于碳最高只有4价，叁键碳只能连有一个烃基，所以 炔烃不存在顺反异构体，炔烃的异构体数因此较相应碳 数烯烃的异构体要少。
HC CH &.1.3 炔氢的弱酸性
• 炔烃中的炔氢可以和强碱反应，说明它有弱酸性，这是为 什么呢？
• 首先，我们观察一下与炔氢相连的碳原子的情况。
CH
sp-s
CH
sp2-s
CH
sp3-s
• 与H原子相连的C原子的杂化方式不同，与炔氢相 连的叁键碳采用的是sp杂化，与烯烃中双键上H原 子相连的双键碳采用sp2杂化，与烷烃中H原子相连 的碳原子采用sp3杂化。
白色沉淀 砖红色沉淀
爆炸品——炔化银
•炔化银或炔化亚铜在干燥状态下，受热、震动或撞击时， 可发生猛烈的爆炸。分解成金属和碳并放出大量的热。
AgC CAg
2 A g + 2C + 336KJ/mol
• 为了安全，实验中生成的重金属炔化物，反应后必须用 硝酸将其分解。
AgC CAg + 2 H N O 3
4.3 炔烃的物理性质
• 炔烃的物理性质随分子量的增加而有规律的变化。 • 低级炔烃常温下是气态，C4以上炔烃为液体，高级
炔烃为固体。沸点比相应的烯烃高10～20℃，比重 （相对密度）也稍大，但仍小于1。 • 难溶于水，易溶于CCl4等有机溶剂。 • 常见炔烃的部分性质，见书中P67页表4-1
4.4 炔烃的化学性质
例:丁烯与丁炔相比 丁烯有三个构造异构体及两个顺反异构体。 而丁炔只有1-丁炔和2-丁炔两个异构体。
命名
命名与烯烃相似，只要把“ 烯 ”改成“ 炔 ”即可。
H C C H乙 炔
HC C C 2 C H H 2 C 3H 1-戊炔
H 3 C C C C 2 C H H 32-戊炔
CH3
H3C C C C CH CH3 2 ， 2 ， 5 - 三 甲 基 - 3 - 己 炔
4.4.1.2 与重金属盐的反应
• 1-炔烃与银氨溶液反应，立即生成白色的炔化银沉淀; 与氯化亚铜氨溶液反应则生成砖红色的炔化亚铜沉淀， 只有端炔有此性质，是区别端炔与非端炔及烯烃的方法。
R C CH [Ag(NH3)2]+ R C CAg
炔化银
[Cu(NH3)2]+
HC CH
CuC CCu
乙炔亚铜
• 乙炔和1-炔烃（R-C≡CH）分子中，连接在叁键 碳（sp杂化）上的氢原子受叁键碳电负性的影 响，其C-H 键中共用电子对偏向叁键碳一侧， 而使得该H原子能以质子（H+）的形式离去， 则该H具有弱酸性，是活泼氢原子。它能与强碱 （如金属钠或氨基钠）发生酸碱反应，或与一些 重金属盐（如银盐及亚铜盐）反应生成重金属炔 化物。
4.4.1.1 与金属钠的反应
将乙炔通过加热熔融的金属钠，就可得到乙炔钠或 乙炔二钠。另外用氨基钠和乙炔反应，控制反应温度 在110-120℃，也可得到乙炔钠。
HC C H N a HC CNa N a NaC CNa
R
C
CH
NaNH2 110~120℃
R C CNa
氨基钠为白色固体，其碱性强于NaOH，易吸收 空气中水而分解，需保存在惰性介质中或制成氨基 钠的液氨溶液。可在少量铁离子催化下，由金属钠 与液氨反应制得。
炔钠的烷基化反应
• 炔化钠与伯卤代烷反应，相当于在叁键碳上引入一个烷 基，故称为烷基化，可用于合成高级炔烃，是增长碳链 的合成方法之一。
R C CNa+ X R '
R C C R'+ N a X
• 此法多用于实验室有机合成中。例:
CH3 C NaC
CNa C H 3 I CH3 C C CH3 CNa C H 3 I CH3 C C CH3