有机化学 第四章 炔烃和二烯烃教案

第四章炔烃和二烯烃

教学要点：

1、主要介绍了炔烃的结构特征、异构和命名、炔烃的物理性质、化学性质、炔烃

的制备方法。

2、介绍了二烯烃的分类及命名、二烯烃的结构、共轭二烯烃的反应。

3、介绍了共轭效应、π-π共轭、p-π共轭，σ-π超共轭的作用。

本章重点：

炔烃的结构、命名、炔烃的化学反应、炔烃的制法。共轭效应、共轭作用及其对反应的影响；共轭二烯烃结构及反应特征。

本章难点：

炔烃的化学反应、共轭效应。

考核要求：

识记：炔烃的命名，sp杂化与炔烃的结构。

领会：共轭二烯烃结构。

综合分析：共轭作用及其对反应的影响。

应用：共轭二烯烃反应。

熟练应用：炔烃的化学反应、炔烃的制法。

教学时数：6学时

教学内容：

第一节炔烃

第二节二烯烃

第三节共轭效应

第四节速度控制与平衡控制

第九次课（第17～18学时）

炔烃：含有—C≡C—的不饱和烃类化合物称为炔烃。

二烯烃：含有二个C==C双键的不饱和烃类化合物。

炔烃、二烯烃比烷烃少四个H，比单烯烃少二个H。通式：C n H2n­2

含同数碳原子的炔烃和二烯烃是同分异构体，是官能团异构。

炔烃和二烯烃在性质及结构上都是不相同的，是两类不同的链烃。

第一节炔烃

一、炔烃的结构

二、炔烃的命名

三、炔烃的物理性质

四、炔烃的化学性质

五、乙炔

六、炔烃的制备

一、炔烃的结构

以乙炔为例：H—C≡C—H

C：发生SP杂化，有二个SP杂化轨道，一个与碳形成C—C σ键，另一个与氢形成C—H σ键。剩余的二个未参与杂化的P轨道，相互侧面重叠，形成二个π键。

C≡C叁键是由一个σ键，二个相互垂直的π键组成。

——C————C——

乙炔，所有的原子都在一条直线上。由于碳原子发生SP杂化，杂化轨道中S成分较多，电负性相应较大，对电子的吸引能力较强，使两个碳原子相互靠近，—C≡C—键长0.12nm，比C==C双键键长短。

—C≡C—的键能为835 kg/mol ，比C==C双键的键能610 kg/mol大。

乙炔分子也可用球棒模型表示。

二、炔烃的命名

炔烃的命名，同烯烃的命名情况相似，只是将原来写的“某烯”改写为“某炔”。

1、选取含有叁键的最长碳链作为主链。

2、从靠近叁键的一端进行编号。

3、写出炔烃的名称。

当有多条可供选择的主链时，应选择含取代基多的作为主链。

在保证叁键编号较小的同时，应使取代基编号较小。

CH3—C≡C—CH32—丁炔（二甲基乙炔）

（CH3）2CH—C≡CH 3—甲基—1—丁炔（异丙基乙炔）

（CH3）3C—C≡C—CH（CH3）22，2，5—三甲基—3—已炔

二甲基乙炔，异丙基乙炔这一炔烃的命名方式对于在—C≡C—两端连有简单烷基时是比较适用的，它是以乙炔作为母体命名的。

对于在分子中同时含有—C≡C—和C==C的分子的化合物称为烯炔。

在命名时；1、选取含双键和叁键的最长的碳链为主链。2、编号时，通常使双键的位次具有最小的位次。3、命名时称为“某烯炔”。

CH==CH—CH—C≡CH 1—戊烯—4—炔

CH2==CH—CH==CH—C≡CH 1，3—已二烯—5—炔

如果在编号时，出现两种情况，其中一种编号较高时，则宜采取最低的一种。

CH3—CH==CH—C≡CH 应命名为： 3—戊烯—1—炔

而不采用2—戊烯—4—炔

对于炔烃，存在着碳干异构和位置异构。

CH3CH2CH2CH2C≡CH 1—已炔

CH3CH2CH2C≡CCH32—已炔

CH3CH2C≡CCH2CH33—已炔

CH3

CH3CH2—CH—C≡CH 3—甲基—1—戊炔

（CH3）2CHCH2C≡CH 4—甲基—1—戊炔

（CH3）2CH—C≡C—CH34—甲基—2—戊炔

（CH3）3C—C≡CH 3，3—二甲基—1—丁炔

三、炔烃的物理性质

炔烃的物理性质，也是随着相对分子质量的增加而有规律的变化。炔烃的沸点比对应的烯烃高，相对密度比对应的烯烃稍大，在水里的溶解读也比烷烃和烯烃大些。

P80 图4—6 直链烃类的沸点

表4—1 炔烃的物理常数

四、炔烃的化学性质

炔烃分子中的官能团是—C≡C—，由于有二个π键能发生和烯烃相似的反应。但—C≡C—与C==C在结构上有所不同，所以在化学反应上也有所不同。

炔烃能发生加成、氧化、聚合等反应。

1、亲电加成

炔烃与卤素和卤化氢能起亲电加成。是反式加成。

B r C6H5B r

C6H5—C≡CCH3 + B r2C6H5—C==C C==C

B r CH3B r CH3

C2H5H C2H5C2H5

C2H5C≡CC2H5 + HC l C==C + C==C

C l C2H5C l H

99% 1%

不对称炔烃与亲电试剂的加成，先得到一卤代烯，而后得二卤代烷，产物是符合马氏规则的。

HX HX X

R—C≡CH R—C==CH2R—C—CH3

X X

炔烃与亲电试剂的加成比烯烃的难进行，一般要光照或催化剂催化下才能进行。

如，乙炔与HC l反应，在氯化汞盐的催化下，能较快的进行。

H g C l2/C 120-180℃

HC≡CH + HC l H2C==CH—Cl 氯乙烯

烯炔在加卤素时，首先加在双键上。

CH2==CH—CH2—C≡CH + B r2CH2—CH—CH2—C≡CH

B r B r

为什么炔烃的亲电加成要比烯烃难一些？

①—C≡C—的π电子比C==C双键的π电子难以极化。

②—C≡C—中碳发生SP杂化，S轨道成分越大、键长就越短，键的离解能就越大。

③—C≡C—具有较高的对称性。

2、水化

炔烃与水反应，先生成一个很不稳定的烯醇式中间体。

H2O / H+OH

R—C≡CH R—C==CH2

烯醇

羟基直接与碳碳双键相连的结构称为烯醇式结构。

烯醇式结构很不稳定，会很快的转变为稳定的羰基化合物，即酮式结构

—C==C—OH —C—C==O

烯醇式结构酮式结构

烯醇式结构转变为酮式结构的这种异构现象称为酮、醇互变异构，或简称为互变异构。