有机化学课件四炔烃和二烯烃
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有机化学第5章 炔烃 二烯烃
Br
NaNH2的矿物油 , 150-160o C
NaNH2
KOH-C2H5OH
叁键移位
CH3CH2CCH
5.5.3 由金属炔化物制备炔烃
CH3CH2CCH
空气，CuCl , NH3 , CH3OH
CH3CH2CC-CCCH2CH3 二聚
R’X
RMgX NaNH2
CH3CH2C CMgX
CH3CH2C CNa
HC C乙炔基 ethynyl CH3C C1-丙炔基 1-propynyl HC CCH22-丙炔基 2-propynyl
•戊炔 的构造异构体: CH3CH2CH2C CH 1-戊炔 CH3CH2C CCH3 2-戊炔 (2) 炔烃的命名
• 系统命名:
CH3CHC CH CH3 3-甲基-1-丁炔
烯醇式
酮式
3 加卤素
*1 CH2=CH-CH2-CCH + Br2 (1mol)
CH2BrCHBr-CH2-CCH
Cl2 FeCl3
H Cl C C
Br2
？
Cl H
*2 HCCH
Cl2 FeCl3
CHCl2-CHCl2
反应能控制在这一步。
*3 加氯必须用催化剂，加溴不用。
4 硼氢化反应
R2BH
R-CCCu
HNO3
5.4.2 加成反应
1 加HX
*1 与不对称炔烃加成时，符合马氏规则。 *2 与HCl加成，常用汞盐和铜盐做催化剂。 *3 由于卤素的吸电子作用，反应能控制在一元阶段。 *4 反式加成。
CH3CH2CCCH2CH3 + HCl
催化剂
CH 3CH2 H C C Cl CH 2CH3
04-炔烃和二烯烃
C
累积二烯烃
A cumulated diene
共轭二烯烃
A conjugated diene
化学与生命科学学院
Organic Chemistry
二烯烃的命名
选择包含两个双键在内的最长碳链为主链,根据主链上碳 数称做“某二烯”。 主链编号从距双键最近的一端开始。
双键的数目用汉字表示，位次用阿拉伯数字表示。
H C C
H
杂化方式： 键角： 键长不同
SP3 109o28’
SP2 ~120o
SP 180o
碳碳键长
153.4pm
(Csp3-Csp3)
133.7pm
(Csp2-Csp2) 108.6pm
120.7pm
(Csp-Csp) 105.9pm
C-H:
110.2pm
(Csp3-Hs)
轨道形状： 碳的电负性： pka: 化学与生命科学学院 狭 长 逐
CH2
C CH3
CH
CH2
CH2 CHCH CHCH CH2
1,3,5-己三烯
Organic Chemistry
2-甲基-1,3-丁二烯
化学与生命科学学院
二烯烃的命名
构型命名
命名时要逐个标明每个双键的构型。
H CH3CH2
C=C CH3
H C=C
H CH3
CH3CH2 H
C=C CH3
H C=C
CH3 H
NaC CNa
化学与生命科学学院
2CH3Br
Organic Chemistry
炔烃的化学性质
3、以乙烯为原料制备 CH3CH2CH CH2
O
CH3CH2CH CH2
CH3CH2C CH
第五章 炔烃和二烯烃
H
超共轭
38
+
CH3CHCH3
6 (σ- p)
+
CH3CCH3
+
CH3
9 (σ- p)
39
碳正离子稳定性
H
HH C H
H
H C C+ ＞ H C
H
H
C+ ＞ H C
HH C H
HH C H
H
H
H
C+ ＞ H C+
H
H
H
H
C-Hσ键：9
6
3
0
自由基稳定性
CH3
H
H
H
> H3C C
H3C C
> H3C C > H C
H
Br
Br Br2 H
Br Br
H
H
Br Br
分子中同时存在双键和三键时，加成首先在双键上进行。
CH3 C C CH CH2 Br2 (1mol)
CH3 C C CH CH2 Br Br
主要原因:炔烃的电子云是圆筒状,高度离域,更加稳定。
炔烃可使溴的四氯化碳溶液褪色，此反应也可作 为炔烃的鉴定试验，但褪色速率比烯烃慢。
与高锰酸钾反应 --- 不饱和键断裂
HC R1C
CH KMnO4
H+
CR2 KMnO4
H+
CO2 R1COOH
R2COOH
产物为二氧化碳和羧酸，无酮生成。该反应能 用于炔烃的鉴定。
17
（四）亲核加成( 烯烃不发生此反应 )
这类试剂的活性中心是带负电荷部分或电子云密度较大的部位，因此进 攻试剂具有亲核性，称亲核试剂。由亲核试剂引起的加成反应称亲核加 成反应。
超共轭
38
+
CH3CHCH3
6 (σ- p)
+
CH3CCH3
+
CH3
9 (σ- p)
39
碳正离子稳定性
H
HH C H
H
H C C+ ＞ H C
H
H
C+ ＞ H C
HH C H
HH C H
H
H
H
C+ ＞ H C+
H
H
H
H
C-Hσ键：9
6
3
0
自由基稳定性
CH3
H
H
H
> H3C C
H3C C
> H3C C > H C
H
Br
Br Br2 H
Br Br
H
H
Br Br
分子中同时存在双键和三键时，加成首先在双键上进行。
CH3 C C CH CH2 Br2 (1mol)
CH3 C C CH CH2 Br Br
主要原因:炔烃的电子云是圆筒状,高度离域,更加稳定。
炔烃可使溴的四氯化碳溶液褪色，此反应也可作 为炔烃的鉴定试验，但褪色速率比烯烃慢。
与高锰酸钾反应 --- 不饱和键断裂
HC R1C
CH KMnO4
H+
CR2 KMnO4
H+
CO2 R1COOH
R2COOH
产物为二氧化碳和羧酸，无酮生成。该反应能 用于炔烃的鉴定。
17
（四）亲核加成( 烯烃不发生此反应 )
这类试剂的活性中心是带负电荷部分或电子云密度较大的部位，因此进 攻试剂具有亲核性，称亲核试剂。由亲核试剂引起的加成反应称亲核加 成反应。
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
有机化学第七章炔烃和二烯烃
(c) 由于卤素的吸电子作用，反应能控制在一元阶段。
炔烃与HX的加成 1 遵从马氏规则
R CC H+H X
H X R C = C H
XH
X RCC H 3
X
2 三键在碳链中间，生成反式加成产物
H
C H 2 C H 3
C H 3 C H 2 CC C H 2 C H 3+ H C l
CC
H 3 C H 2 C
+
RC=CH2 + H2O RC CH2 +OH2 RC CH2
OH
RCCH3 O
HC CR + H2O RC CR' + H2O
HgSO4/H2SO4 H2C CR OH
HgSO4/H2SO4
RHC CR' OH
CH3CR O
RCH2CR' O
反应特点：
RC CHR'
OH
(a) Hg2+催化，酸性；符合马氏规则。
H C C H N a N H 2 H C C N a
C 3 H 7 C C H
H CC H +N aN H 2
H CC N aC 2H 5B r C 2H 5CC H
N aN H 2 C 2H 5CC -N a+ C H 3B r C 2H 5CC C H 3
该方法只能用伯卤代烷碳负离子的碱性强,容易使仲和 叔卤代烷脱卤化氢 。
反应机理
+
-
R CC H+HX
R C =C H 2 + C l
其炔中烃的加成反R 应3 C 比+ > 烯> 烃R 2 C 小H + > R C H 2 + ， R C = C H 2 > R C H = C H
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
有机化学-炔烃和二烯烃
完成下列转化
1° R’ X
RC CR’
CH3C CH
CH3C CCH 2CH CH 2
CH3C CNa + XCH2C CH2
第五节、二烯烃
一、分类和命名
（一）分类
• 隔离二烯烃（isolated diene）
H2C CHCH2CH CH2
•累积二烯烃（cumulated diene）
H2C C CH2
双烯合成是共轭二烯烃的特性反应之一
四、聚集二烯烃
H H
CCC
H
H
丙二烯分子的中间碳原子为sp杂化，分别与两 边碳（sp2杂化）形成了两个互相垂直的π键。
H
H
CCC
H
H
丙二烯的两端碳原子连有不同取代基的化 合物有一对对映体。
a
a
CCC
b
b
手性分子
五、共轭体系和共轭效应
共轭体系── 是指能造成电子离 域的体系。
共轭二烯烃的特性
• 键长趋于平均化。
1,3-丁二烯分子中的双键键长（134pm），比 乙烯的（133pm）稍长，而C2 —C3 单键的键长 （146pm）比乙烷的C—C单键的键长（154pm） 短，而且围绕C2 —C3 键的旋转有一定的限制作 用，已观察到S-反式1,3-丁二烯是一个很占优势 的构象。
一、炔氢的酸性
CH CH+ Na 110℃ NaC CNa + H2
2RC CH+ 2Na △ 2 RC CNa + H2
乙炔的酸性不能使石蕊试纸变红，它的 酸性比水和醇小得多。
HC CNa+H2O
NaOH +CH CH
H2O ＞ CH CH
炔烃和二烯烃
概述： 概述： 炔烃：分子中含有碳碳叁键的烃。 炔烃：分子中含有碳碳叁键的烃。 二烯烃：分子中含有两个碳碳双键的烃。 二烯烃：分子中含有两个碳碳双键的烃。 炔烃与二烯烃的通式都为：CnH2n-2 炔烃与二烯烃的通式都为： 2n不饱和度为：2 不饱和度为：
3
炔烃的结构、 一. 炔烃的结构、异构和命名 （Structure, Isomerism and Nomenclature of Alkynes） ） 结构： 结构： 碳为SP杂化。 碳为 杂化。 杂化 线型分子。 线型分子。
Cl 普通命名：乙炔为母体。 普通命名：乙炔为母体。
CH3C
CCH3 CF3
C CH CH2
CH
C C
6
二甲基乙炔
三氟甲基乙炔
乙烯基乙炔
二. 炔烃的反应 (Chemical Reactions of Alkynes) 加成反应
C C H
氧化反应 有微弱的酸性 1. 端基炔氢的酸性 1). 碳素酸的酸性
8
能力强，电子云靠近碳原子，使乙炔分子中的C 能力强，电子云靠近碳原子，使乙炔分子中的C－H键 δ-δ+ 氢具有酸性。 氢具有酸性。 HC C H 极性增加： 极性增加： 2). 炔化物的生成 可和NaNH RLi、RMgX反应 ①.乙炔 RC C H 可和NaNH2、RLi、RMgX反应
RC
C H + NaNH2
RCH2CHX2
偕二卤代烷 常用试剂： 常用试剂： NaNH2 常用来制端炔
X
乙烯式卤代烃
NaNH2
NaNH2
(CH3)3CCH2CHCl2 例：
CH 例： 3(CH2)7CHCH2Br Br
H2O
H2O
(CH3)3CC CH
有机化学课件(李景宁主编)第4章_炔烃和二烯烃
û Æ Ã ³ Ò È ² û ² ±È 1-¶ È ¡ ² 1-Î È ì ² 2-Î È ì ² 3-¼ ù -1-¶ È ³» ¡ ² 1-¼ È º ² 1-· È ý ² 1-Ê °Ì È ® Ë ¼ ² Û ã È µ / C -81.8 -101.5 -122.5 -98 -101 -124 -80.9 22.5 Ð ã ²µ / C -83.4 -23.3 8.5 39.7 55.5 28(10kPa) 71.4 99.8 180(2kPa) ´ Ô Ü È 4 Ï ¶ à ¶ (d20 ) 0.618 0.671 0.668 0.695 0.713 0.685 0.719 0.733 0.870
CH3 C CH
Br2
CH3 C CH Br Br
Br2
CH3
Br Br C CH Br Br
现象：溴的红棕色消失,用于检验烯烃、炔烃及其他含有碳碳 重键的化合物。
C
C
CH3 + Br2
C
Br +
C
CH3
Br－
C Br
C
Br CH3
反式加成
CH2 CH CH2 C CH + Br2
-20 C CCl4
其过程为自由基加成得反马式加成产物与水的加成烯醇式不稳定酮式稳定互变异构两种构造异构体处于相互转化的平衡中在转化tomerizm
作业
P98 2(1)(2)(3); 8; 14(6); 19. 11;
第四章 炔烃和二烯烃
alkyne and diene
AgNO3
6、聚合
TiCl4 Al(C2H5)3 聚乙炔类导电聚合物由日本化学家白川英树研 n HC CH CH CH 制成功，2000年获诺贝尔化学奖。顺式和反式 n
CH3 C CH
Br2
CH3 C CH Br Br
Br2
CH3
Br Br C CH Br Br
现象：溴的红棕色消失,用于检验烯烃、炔烃及其他含有碳碳 重键的化合物。
C
C
CH3 + Br2
C
Br +
C
CH3
Br－
C Br
C
Br CH3
反式加成
CH2 CH CH2 C CH + Br2
-20 C CCl4
其过程为自由基加成得反马式加成产物与水的加成烯醇式不稳定酮式稳定互变异构两种构造异构体处于相互转化的平衡中在转化tomerizm
作业
P98 2(1)(2)(3); 8; 14(6); 19. 11;
第四章 炔烃和二烯烃
alkyne and diene
AgNO3
6、聚合
TiCl4 Al(C2H5)3 聚乙炔类导电聚合物由日本化学家白川英树研 n HC CH CH CH 制成功，2000年获诺贝尔化学奖。顺式和反式 n
炔烃与二烯烃
无酸味，不可使试纸变色。
H C CN a + H2O
较强的碱 较强的酸
NaOH + HC CH
较 弱的碱 较弱的酸
NaNH2 + HC CH
氨基钠
乙炔
较 强的碱 较强 的酸
NaC CH + NH3
乙炔 钠 较弱的碱
氨 较 弱的酸
乙炔的酸性 H2O > HC CH > NH3
第10页/共78页
三、炔烃的化学性质－三键碳上氢原子的活泼性
CC
CC XX
NaNH 2
C C 更适合于制备末端炔
CH 3(CH2)7CHCH 2Br NaNH 2 Br
H2O
CH 3(CH2)7C CH
第33页/共78页
十、炔烃的制备－伯卤代烷与炔钠反应
HC CH NaNH 2 HC CNa
液氨
n-C4H9Br HC C(CH2)3CH3
HC
CH
2NaNH 2
H2C
CHCH3
HBr ROOR
BrCH2CH2CH3
HC
CH
NaNH2
液氨
BrCH2CH2CH3
CH3CH2CH2C
CH
H2O
HgSO4, H2SO4
CH3CH2CH2C CH O
CH3CH2CH2CCH3
第37页/共78页
2、以乙烯为主要原料制备顺－2－丁烯
H
H
CC
H3C
CH 3
H3C C C CH3
CH 3CH2C CH 2CH 2CH2CH 3 H OH
CH 3CH2C CH2CH 2CH2CH 3
O
重排
CH 3CH 2C CH 2CH 2CH2CH 3 O
H C CN a + H2O
较强的碱 较强的酸
NaOH + HC CH
较 弱的碱 较弱的酸
NaNH2 + HC CH
氨基钠
乙炔
较 强的碱 较强 的酸
NaC CH + NH3
乙炔 钠 较弱的碱
氨 较 弱的酸
乙炔的酸性 H2O > HC CH > NH3
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三、炔烃的化学性质－三键碳上氢原子的活泼性
CC
CC XX
NaNH 2
C C 更适合于制备末端炔
CH 3(CH2)7CHCH 2Br NaNH 2 Br
H2O
CH 3(CH2)7C CH
第33页/共78页
十、炔烃的制备－伯卤代烷与炔钠反应
HC CH NaNH 2 HC CNa
液氨
n-C4H9Br HC C(CH2)3CH3
HC
CH
2NaNH 2
H2C
CHCH3
HBr ROOR
BrCH2CH2CH3
HC
CH
NaNH2
液氨
BrCH2CH2CH3
CH3CH2CH2C
CH
H2O
HgSO4, H2SO4
CH3CH2CH2C CH O
CH3CH2CH2CCH3
第37页/共78页
2、以乙烯为主要原料制备顺－2－丁烯
H
H
CC
H3C
CH 3
H3C C C CH3
CH 3CH2C CH 2CH 2CH2CH 3 H OH
CH 3CH2C CH2CH 2CH2CH 3
O
重排
CH 3CH 2C CH 2CH 2CH2CH 3 O
炔烃和二烯烃
[(C6H5)3P]2 3CH CH
Ni(CO)2 CH3
[(C6H5)3P]2· Ni(CO)2 3 CH3 CH CH
H3C
CH3
均三甲苯
有机化学
炔烃
36
四、金属炔化物的生成
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 σ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。
Zn(OOCCH3)2
170~230℃
此法是制备聚乙烯醇的重要方 法，因乙烯醇极不稳定，无法聚 合。此产物经聚合后水解，得聚 乙烯醇。在碘溶液中快速拉伸， 制得偏振片。
O
CH3 C O CH CH2
乙酸乙烯酯 又称“醋酸乙烯酯” 生产维尼纶的主要原料。
有机化学
炔烃
30
二、氧化反应
炔烃更易被氧化剂(如 KMnO4、臭氧化) 氧化。 乙炔通入高锰酸钾溶液中，即可被氧化成CO2和H2O，同时
42
5
3
1
3-戊烯-1-炔
4-甲基-1-庚烯-5-炔
有机化学
炔烃
6
二、炔烃的系统命名法
④. 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。
5
3
1
6
4
2
1-己烯-5-炔
有机化学
炔烃
7
4.2 炔烃的结构
炔烃的结构特征是分子中含有“C≡C”，它与“C=C”一 样，是由σ 键和 π 键构成。
下面以乙炔为例说明叁键的形成及结构 乙炔为一直线型分子，全部四个原子在同一直线上，
Ni(CO)2 CH3
[(C6H5)3P]2· Ni(CO)2 3 CH3 CH CH
H3C
CH3
均三甲苯
有机化学
炔烃
36
四、金属炔化物的生成
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 σ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。
Zn(OOCCH3)2
170~230℃
此法是制备聚乙烯醇的重要方 法，因乙烯醇极不稳定，无法聚 合。此产物经聚合后水解，得聚 乙烯醇。在碘溶液中快速拉伸， 制得偏振片。
O
CH3 C O CH CH2
乙酸乙烯酯 又称“醋酸乙烯酯” 生产维尼纶的主要原料。
有机化学
炔烃
30
二、氧化反应
炔烃更易被氧化剂(如 KMnO4、臭氧化) 氧化。 乙炔通入高锰酸钾溶液中，即可被氧化成CO2和H2O，同时
42
5
3
1
3-戊烯-1-炔
4-甲基-1-庚烯-5-炔
有机化学
炔烃
6
二、炔烃的系统命名法
④. 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。
5
3
1
6
4
2
1-己烯-5-炔
有机化学
炔烃
7
4.2 炔烃的结构
炔烃的结构特征是分子中含有“C≡C”，它与“C=C”一 样，是由σ 键和 π 键构成。
下面以乙炔为例说明叁键的形成及结构 乙炔为一直线型分子，全部四个原子在同一直线上，
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。
烯烃炔烃二烯烃PPT课件
亚基: 有两个自由价的基称为亚基。
H2C= 亚甲基
Methylidene
CH3CH= 亚乙基
ethylidene
2. 顺反异构体的命名和 Z、E标记法
顺反命名法： 顺式：
双键碳原子上两个相同的原子或基团处于双键同侧
反式：
双键碳原子上两个相同的原子或基团处于双键反侧
CH3
CH2CH3
CC
HH
顺-2-戊烯
（1-butene） （2-butene）
(2-methylpropene)
烯烃的异构
碳链异构 位置异构 官能团异构 顺反异构
环丁烷 -CH3 甲基环丙烷
（二）顺反异构体（cis-trans isomer）
C3 H
C3 H
CC
H
H
μ ＝ 1.1× 10-30 C.m
C3 H
H
CC
H
C3 H
μ ＝ 0
H
CH2CH3
CC
CH3
H
反-2-戊烯
H Br C C
H Br
顺-1,2-二溴乙烯
H Cl C C
H CH3
顺-1-氯丙烯
H Br C
C Br H
反-1,2-二溴乙烯
H Cl C
C H3C H
反-1-氯丙烯
H CH3 C
CC
CH
H
H HC
顺-2-己烯
C CH3CH2 H
顺，顺-2，4-庚二烯
C H
第四章 烯烃、炔烃和二烯烃
第一节 烯烃的结构和同分异构
一、烯烃的结构特征：
1 双键碳是sp2杂化。 2 键是由p轨道侧面重叠形成。 3 由于室温下双键不能自由 旋转，
有机化学第4章 炔烃和二烯烃
1、碳sp杂化轨道的电负性大于碳sp2杂化轨道的电负性，炔中 电子控制较牢。三键键长短，两个P轨道重叠程度大，稳定。
2、从反应形成的碳正离子的稳定性来看，炔加成形成的烯基
碳正离子中，C+与CSP2相连，SP2的电负性大，不利于正电荷 的分散，故稳定性不如烷基碳正离子。
R-C CH + E+ R-C CH2 + E+
98%
3-庚炔
(E)-3-庚烯
6、HCN、EtOH、CH3COOH等的亲核加成反应
定义：亲核试剂进攻炔烃的不饱和键而引起 的加成反应，称为炔烃的亲核加成。
常用的亲核试剂有： ROH（RO-）、HCN（-CN）、RCOOH（RCOO-）
碱，150-180oC
（1）. CHCH + HOC2H5
聚合，催化剂
NH3(L) RC C Na
RC C Na + CH3X
RC C + CH3 X
RC CCH3
RC CCH3
（可看作是强碱与弱酸之间的盐的反应）
CH3CH2C≡CNa + CH3CH2CH2Br CH3CH2C≡CCH2CH2CH3 + NaBr ( R-X=1°RX)
乙炔基负离子、乙烯基负离子、乙基负离子的结构：
SP 乙炔基负离子
碱性： 酸性：
SP2 乙烯基负离子
SP3 乙基负离子
5、还原
1）催化加氢
R C C R' + H2
pd
R C
R' C
H2
H
H pd
RCH2CH2R'
Lindlar Cat. RC CR' + H2
有机化学第三章单烯烃、第四章炔烃和二烯烃课件
合成和反应
单烯烃可以通过饱和化合物的脱 水、脱卤、氢化等反应得到，具 有多样的化学变换和催化反应。
应用领域
单烯烃被广泛用于化学工业、医 药领域和新材料的合成和制备， 如聚合物、溶剂和药物。
炔烃
炔烃是一类含有碳碳三键的有机化合物，具有独特的结构和化学性质。它们被广泛用于合成化学 和有机材料科学领域。
1
定义和特征
二烯烃具有两个独立的双键，形成了特殊的环境和反应位点。
2
合成和应用
二烯烃可以通过饱和化合物的脱水、分子内反应和特定条件下的聚合等方式合成。
3
化学性质和反应
二烯烃具有多样化的化学反应，可进行环化、聚合和环境敏感等特定转化。
有机化学第三章单烯烃、 第四章炔烃和二烯烃课件
介绍有机化学的重要性和基本概念，探索单烯烃、炔烃和二烯烃的关键特征、 结构和应用领域。
单烯烃
单烯烃是一类具有双键的有机化合物，具有独特的化学性质和结构特征。它们在药物合成、材料科学和能源领 域中扮演着重要角色。
定义和特征
单烯烃是一类含有碳碳双键的碳 氢化合物，具有不饱和性和亲电 性。
定义和特征
炔烃是一类含有碳碳三键的碳氢化合物，具有特定的电子结构和化学活性。
合成和应用
炔烃可以通过饱和化合物的去氢和合成反应得到，广泛应用于有机合成和能源产业。
反应性和催化
炔烃具有丰富的化学反应，能发生加成、环化和聚合等多种反应，也可通过金属催化剂进行 特定的转化。
二烯烃
二烯烃是一类具有两个不相连双碳键的有机化合物，拥有丰富的结构和特性，广泛应用于有机合成和材 料科学领域。
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多数情况下，两种产物都有，且1，4-加成产物通常 是主要的
H2C
HBr
CH2 -80C
H3C Br
CH2
81%
1，2-加成
动力学上更易形成 H3C 热力学上稳定，对称性好
Br
19%
1，4-加成
1，2-加成与1，4-加成
H 3C
H B r H 3C
B r
C H 2 45o C
B r 15%
85%
H2C
四 炔烃和二烯烃
（alkynes and dienes）
碳离子的稳定性
◆ 电荷越分散，离子越稳定 共轭作用存在利于稳定 烯丙基型 > 烷基 > 乙烯基型
无论是正碳离子还是自由基
R (H ) H 2 C CH C +•
R (H )
2C C +• R (H)
机理
◆ 反应的过程是H+首先与一个碳-碳双键上的一对电
H2C HX
CH+ CH3
CH2
H2C+
中间体
H 2 C
CH3 H 2 C +
C H +C H 3
1，2-加成 产物
1，4-加成 产物
C H 3
Diels-Alder反应（双烯合成）
——共轭二烯烃1与95二0年烯获亲得合诺物贝尔(d化ie学no奖phile)发生
1,4-加成反应生成环状化合物(通常六元环)
子和C1（或C4）结合形成碳正离子：
+ HB + r + C H 2 C HC HC H 2
+
C H 2 C HC HC H 2
B Hr
+
C H 2 C HC H C H 2
B Hr
C H 2
+
C HC H
+
C H 2
B Hr
Br -
形成1，2-或1，4-加成产物
1，2-加成与1，4-加成
1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例由共轭体系 的本质决定，也随反应条件如温度、溶剂等的改变而 改变
二烯亲合物(dienophile)——含有一个活泼双键（如双键
碳原子上连有吸电子基团）的烯烃或活泼三键的炔烃以及
它们的衍生物。
吸电子基团
共 CH2
CHO
轭
二+
100oC
烯
CH2
C6H6
烃 CH2
CHO
Diels-Alder反应
1.
CH2
O吸
O
+
O电子100oC
O
CH2
基C6H6 O团
O
CH3
CH3
O
O吸
2.
+
Et2O O
电 O子
37oC, 2h
基
O
O团
CH3
CH3
H2C
HBr
CH2 -80C
H3C Br
CH2
81%
1，2-加成
动力学上更易形成 H3C 热力学上稳定，对称性好
Br
19%
1，4-加成
1，2-加成与1，4-加成
H 3C
H B r H 3C
B r
C H 2 45o C
B r 15%
85%
H2C
四 炔烃和二烯烃
（alkynes and dienes）
碳离子的稳定性
◆ 电荷越分散，离子越稳定 共轭作用存在利于稳定 烯丙基型 > 烷基 > 乙烯基型
无论是正碳离子还是自由基
R (H ) H 2 C CH C +•
R (H )
2C C +• R (H)
机理
◆ 反应的过程是H+首先与一个碳-碳双键上的一对电
H2C HX
CH+ CH3
CH2
H2C+
中间体
H 2 C
CH3 H 2 C +
C H +C H 3
1，2-加成 产物
1，4-加成 产物
C H 3
Diels-Alder反应（双烯合成）
——共轭二烯烃1与95二0年烯获亲得合诺物贝尔(d化ie学no奖phile)发生
1,4-加成反应生成环状化合物(通常六元环)
子和C1（或C4）结合形成碳正离子：
+ HB + r + C H 2 C HC HC H 2
+
C H 2 C HC HC H 2
B Hr
+
C H 2 C HC H C H 2
B Hr
C H 2
+
C HC H
+
C H 2
B Hr
Br -
形成1，2-或1，4-加成产物
1，2-加成与1，4-加成
1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例由共轭体系 的本质决定，也随反应条件如温度、溶剂等的改变而 改变
二烯亲合物(dienophile)——含有一个活泼双键（如双键
碳原子上连有吸电子基团）的烯烃或活泼三键的炔烃以及
它们的衍生物。
吸电子基团
共 CH2
CHO
轭
二+
100oC
烯
CH2
C6H6
烃 CH2
CHO
Diels-Alder反应
1.
CH2
O吸
O
+
O电子100oC
O
CH2
基C6H6 O团
O
CH3
CH3
O
O吸
2.
+
Et2O O
电 O子
37oC, 2h
基
O
O团
CH3
CH3