第三章 烯烃

4. 立体异构体的命名

前面已经讲过，对两边有相同基团的烯烃，可用（顺－反）命名 CH3 CH3CH2 法来标示构型： CH3 H
C C H H Cl C C CH2CH3

顺－2－丁烯 但是，有些化合物如： CH3 C C H
反－3－氯－3－己烯
C3H7 H C2H5 F C C Cl Br

分子内无相同基团的，无法用顺－反来标示。为了解决这个问题， IUPAC命名法规定了Z－E命名法。Z－E是德文的词头，Z是德语 “同侧”的词头，E是德语“相反”的词头。

最后再找出可能的顺反异构体。是否有，主要看双键碳上是否带 有相同的原子或原子团，如果有，则无顺反异构体；如果无，则 有顺反异构体。 CH3 CH3
(F) H C C CH2CH3 H (G) H C H C CH2CH3

因此，分子式为C5H10的烯烃共有A、C、D、E、F、G六同分异构体
3.3 烯烃的命名
Baidu Nhomakorabea
Z－E命名法






Z－E命名法规则： A 将双键碳原子上所连的四个取代基团按“次序规则”排序。 B 分别比较每个碳原子上所连的两个取代基团在次序规则中的 优先顺序，如果两个优先的基团在同侧，就命名为 Z构型；如果 两个优先的基团在相反侧，就命名为E构型。 C 命名时，将优先的基团放在后边（注：这与先简单，后复杂， 同类合并的规则相一致）。 D 取代基团的“次序规则”： (a) 先比较与双键碳原子直接相连的原子，它们的优先次序与原 子序数大小相同。如：I＞Br＞Cl＞S＞F＞O＞N＞C＞H 如果是同位素，原子量重的优先于轻的。如：C14＞C12，D＞H
构型和构象的区别

构型和构象的区别在于：构型是固定不变的，在室温下，构型之 间不能任意转化。但构象之间则能在室温下，围绕C－C单键旋 转而快速互变。 CH
CH3 H C C CH3 H CH3 H H C C CH3 H H CH3 CH3 H H H3C H H
3
H H

由于构象有无数个，所以通常所说的同分异构体不包括构象。 由上述可知，烯烃的同分异构现象比烷烃要复杂些。它有构造异 构中的碳架异构和位置异构，又有立体异构中的顺反异构。但不 是所有烯烃都有顺反异构，只有那些双键的两个碳上，都连有两 个不相同的基团时，才有顺反异构。
3.2 烯烃的同分异构现象
构造 结构 构型 构象
CH3 碳架异构 H2C CH CH2CH3 H2C C CH3 构造异构 位置异构 CH2 CHCH2 CH3 CH3CH CHCH3 CH3OCH3 官能团异构 CH3CH2OH 互变异构 CH2 CH OH CH3 CHO 同分异构 顺反异构 构型异构 对映异构 立体异构 构象异构

这种方法只适用于比较简单的烯烃。
2. 系统命名法



A 选主链：选含有双键的连有较多取代基的最长碳链做主链， 叫某烯。如果碳原子数超过十个，叫某某碳烯。 如： 1－己烯 2－十二碳烯 B 编号：从靠近双键一端开始，双键位次以双键碳中较小的编 号表示，写在某烯之前。 C 处理取代基：先简单，后复杂，同类合并。如：
3.1 烯烃的结构特点
C＝C双键就是烯烃的官能团。以最简单的乙烯为例：现代物理方 法测定，乙烯是一个平面型分子，每个碳只与三个其它的原子 相连，键角接近120℃。它的结构如下：
H 0.133nm 116.6° H C 121.7° H C 0.10 8n m H
2
杂化轨道理论认为：
跃迁 SP 杂化 SP 杂化轨道
烯烃的同分异构现象



例1、试写出分子式为C5H10的所有烯烃的同分异构体。 要找出烯烃所有的同争异构体，通常的程序是： 先写出可能的位置异构体(A)C＝C－C－C－C (B)C－C＝C－C－C 再写出可能的碳架异构体 (C)C＝C－C－C (D) C＝C－C－C (E) C－C＝C－C
C C C
2
2P轨道
2 SP 杂化轨道的特点
SP2杂化轨道与SP3杂化轨道相比，有以下特点：
120 °
1、由于SP2杂化轨道的S成分增加,P成分减少了,形状显得矮胖一 点 2、由于S轨道离核较近，吸电子能力更强，故SP2杂化轨道的电负 性比SP3杂化轨道大些。 3、三个SP2杂化轨道相互排斥，形成最稳定的排布是平面正三角 形，轨道对称轴以在C为中心指向三角形的三个顶点，彼次间 夹角为120 ℃ 。
CH3 CH3 CH3CH＝C－CH－CH－CH3 选取代基较多的最长碳链为主链 应命名为：3,5－二甲基－4－乙基－2－己烯 CH2CH3
3.不饱和取代基的命名

CH2＝CH－ 乙烯基 CH3CH＝CH－ 丙烯基 CH2＝CHCH2－ 烯丙基 CH2 C 异丙烯基
CH3
Ethenyl or Vinyl Propenyl Allyl Isomeric Propenyl
乙烯的结构
在形成乙烯时，
H C H C H H
两个P轨道彼次“肩并肩”地从侧面重叠，形成的化学键叫做键。 因此，在乙烯分子中，C＝C双键是由一个键和一个键组成。
分子轨道理论
分子轨道理论认为，两个原子轨道可以通过线性组合形成两个分子 轨道。其中一个能量比原子轨道低的分子轨道，叫成键轨道，另 一个能量比原子轨道高的叫反键轨道。如乙烯的C－C 键：
O*
SP2
SP2
O
键分子轨道
乙烯分子中的两个P轨道也可线性组合形成两个分子轨道。一个是 成键轨道，一个是＊反键轨道。
*
2P
2P
键的特点
(1)由于是P轨道侧面重叠而成，重叠程度比键小得多。因此键能 小，易断裂。 C＝C － C－C ＝ 键键能 611 － 347 = 264 KJ/mol (2) 键电子云不象键电子云那样集中在两个原子核之间，而是分 布在键的上、下方。电子云外露，易受试剂的进攻；离原子核 较远，受核束缚力较小，电子云流动性较大，易极化变形。因而 键化学活性较高。 (3) 键无对称轴，有一个对称面，两原子不能沿连线自由旋转。 因而，烯烃分子中各原子位置比较固定，可能会产生立体异构现 象。


烯烃的命名一般采用衍生物命名法和系统命名法。 1.衍生物命名法 衍生物命名法是把所有的烯烃都看做是乙烯分子中的氢原子被其 它取代基所取代的产物。因此，衍生物命名法是以乙烯为母体， 其余部分看作取代基。如：
CH3 CH3－CH＝CH2 C＝CH2 CH3－CH＝CH－CH3 CH3CH2－CH＝CH－CH3 CH3 对称二甲基乙烯 甲基乙烯 不对称二甲基乙烯 或 1，1－二甲基乙烯 或 1，2－二甲基乙烯 1－甲基－2－乙基乙烯