最新大学有机化学第三章烯烃教学文稿

反-2-丁烯
（1）顺反异构体构造相同，原子或基团在空间排布方 式（构型）不同，属于构型异构或立体异构。
（2）每个双键碳原子连接两个不同的原子或基团才有 顺反异构
a C
b
a C
b
a C
b
Байду номын сангаас
a C
d
a C
b
c C
d
a
a
CC
a
b
存 在 顺 反 异 构 体
无 顺 反 异 构 体
(3)顺反命名法
两个双键碳上相同的原子或原子团在双键的同一侧者， 称为顺式，反之称为反式。例：
(H,H,H)C
C(C,C,H)
CH(CH3)2
CH2CH2CH3
C(C,H,H)
Z-3-甲基-4-异丙基-3-庚烯
(H,H,C)C,(H,H,C)C
C(C,C,C)
CH3CH2CH2 C=C C CH
CH3CH2
CH=CH2
(H,H,H)C,(H,H,C)C
C(C,C,H)
Z-
注意：
Cl Cl HC=CBr
大学有机化学第三章烯烃
3.1 烯烃的构造异构和命名
分子中含碳碳双键或碳碳叁键的烃叫不饱和烃。 含一个碳碳双键的开链烃叫单烯烃，简称烯烃。
通式为CnH2n 官能团为C=C键
3.1.1 烯烃的构造异构：
（1）碳链（碳干）异构 （2）官能团位置异构
3.1.2 烯烃的命名（系统命名）
（1）选择一个含双键的最长的碳链为主链。
B r H C = C
H 3 C C l
？
后两个的化合物的构型如何命名？
3.3 Z-E标记法—次序规则
3.3.1 Z-E标记法 （1）依次对双键碳原子上所连接基团排序。 （2）双键碳C1与C2上序数大的基团在同侧为Z,在不同
侧为E 。
a
c
CC
b
b
(Z)-构型
Zusammen (共同)
a>b c>d
3.2.2 烯烃的顺反异构现象
σ键是轴对称，而π键是面对称，当转动碳碳 键时，π键被破坏，需要的能量至少为π键 键能，约需500℃的高温。因此，当双键碳 上连有不同基团时，就会产生顺、反异构。
2-丁烯: H3C
CH3
C=C
HH
( I)：m.p
。
-132 C
顺-2-丁烯
H3C
H
C=C
H
CH3
(II)：m.p -105。C
亲电试剂:在有机反应中能攻击带负电的原子（通
常是碳原子）并最终接受该原子的一对电子的 试剂（本身是带正电或部分正电原子、缺电子 的分子，属于路易斯酸）如：H+、 BF3、Br2
CH 3
CH 3
CC
H
H
Ⅰ
CH 3
H
CC
H
CH 3
Ⅱ
Ⅰ——顺式，两个甲基位于双键的同侧； Ⅱ ——反式，两个甲基位于双键的异侧。
问题：
H 3 C C H 3 C = C
HH
顺 - 2 - 丁 烯
H 3 C H C = C
H C H 3
反 - 2 - 丁 烯
B r C l C = C
H 3 C H
？
a
d
CC
b
c
(E)-构型
Entgegen（相反）
3.3.2 次序规则
（1）将双键碳原子所连接的原子或基团按其原子序数的大
小排列，把大的排在前面，小的排在后面，同位素则按 原子量大小次序排列。
I， Br, Cl,, S, P, O, N, C, D, H
（2）如果与双键碳原子连接的基团第一个原子相 同而无法确定次序时，则应看基团的第二个 原子的原子序数，依次类推。按照次序规则 （Sequence rule）先后排列。
例如：-CH(CH3)3 ＞ -CH2CH3 ＞ -CH3 又例如：
Cl
O
C H>C O
Cl
Cl
C O> C C
H
C
H
C
（3）含有双键和叁健基团，可认为连有二个或三个 相同原子
HC CH2
HH 12
C C (C)
(C) H
C1(C,C,H) C2(C,H,H)
H 12
C CH3
CH3
C1(C,C,H) C2(H,H,H)
（2）从最靠近双键的一端起，把主链碳原子依次编号
（3）双键的位次必须标明出来，只写双键两个碳 原子中位次较小的一个，放在烯烃名称的前面。
2，4-二甲基-2-己烯 （4）其他与烷烃相同
3.2 烯烃的结构
3.2.1 乙烯的结构 实验事实：仪器测得乙烯中六个原子共平面：
H
116.6
。
0.1330nm
C。
。
120
3个sp 2杂化轨道 。
取最大键角为120
C
(sp2杂化碳)
未与参3个加s杂p 2化杂的化p轨轨道道垂直
CC
CC
H C
H
H C
H
H C
H
H C
H
故乙烯中C=C键，一条代表σ键，另一条代表π键 σ键碳原子的sp2杂化轨道头碰头重叠形成， σ键 电子云分布在两个碳原子之间； π键由碳原子的p 轨道肩并肩侧面重叠而成， π键电子云分布在分子 平面的上下方。
C
121.7
H
H
H
0.1076nm
（1）杂化轨道理论的描述
C2H4中，C采取sp2杂化，形成三个等同的sp2杂化轨道：
激发
杂化
杂化
3个 2 sp
sp2杂化轨道的形状与sp3杂化轨道大致相同，只是sp2 杂化轨道的s成份更大些：
sp 2
sp 3
为了减少轨道间的相互斥力，使轨道在空间相距最远，要求平 面构型（三个sp2轨道在同一平面）并取最大键角为120°：
其他烯烃分子：碳碳双键与乙烯一样，其余部分与 烷烃一样。
π键的特性：
①π键不能自由旋转。 ②π键键能小，不如σ键牢固。
碳碳双键键能为611KJ/mol,碳碳单键键能为 347JK/mol,
∴π键键能为611-347=264K/mol ③π键电子云流动性大，受核束缚小，易极化。 ∴π键易断裂、起化学反应。
根据以上规则，常见基团优先次序如下所示：
－I ＞ －Br ＞ －OR……
－Cl ＞
－SO3H ＞
－F ＞
－OCOR ＞
举例：
H 3CC H 2C2H Cl
CC
H
Br
(E)-1-氯-1-溴-1-戊烯
H 3C
C2H C2H C3H
CC
H
C H 3
(Z)-3-甲基-2-己烯
(H,H,C)C
CH3CH2 C=C CH3
顺 -1,2-二 氯 -1-溴 乙 烯 E-1,2-二 氯 -1-溴 乙 烯
∴ Z,E-命名法不能同顺反命名法混淆。
3.4 烯烃的来源和制法(自学） 3.5 烯烃的物理性质（自学） 3.6 烯烃的化学性质
烯烃的双键中π键易断裂，导致烯烃易发生加成、氧 化、聚合反应。 加成反应:烯烃的双键中π键断裂，双键的二个碳
原子与其它原子（或原子团）结合，形成两个σ键。
3.6.1 催化加氢
催化剂：铂、钯、镍 氢化热：一摩尔烯烃催化加氢放出的能量。 不同结构的烯烃氢化热不同,氢化热越小，该烯烃 越稳定。 应用：1、判断烯烃稳定性
2、测定双键数目 3、油脂硬化
3.6.2 亲电加成反应
烯烃双键上的π电子云流动性相对较大,易变形,容易受到电 试剂的进攻。