有机化学徐寿昌版
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(1*, 2*) • 两个成键 轨道组合成了对称分布于碳碳 键键
轴周围的,类似圆筒形状的 电子云.
.
(5) 总结
•碳碳叁键是由一个 键和两个 键 组成. •键能—乙炔的碳碳叁键的键能是:837 kJ/mol;
乙烯的碳碳双键键能是:611 kJ/mol; 乙烷的碳碳单键键能是:347 kJ/mol. •C-H键长—和p轨道比较, s轨道上的电子云更接近原 子核.一个杂化轨道的s成分越多,则在此杂化轨道上的 电子也越接近原子核.由sp杂化轨道参加组成共价键, 所以乙炔的C-H键的键长(0.106 nm)比乙烯(0.108 nm) 和乙烷(0.110nm)的C-H键的键长要短. •碳碳叁键的键长—最短(0.120 nm),这是除了有两个 键,还由于 sp 杂化轨道参与碳碳键的组成.
CHCNa + C2H5Br 液氨 CHC-C2H5 — 得到碳链增长的炔烃
---- 炔化物是重要的有机合成中间体.
.
(2) 生成炔化银和炔化亚铜的反应--炔烃的定性检验
• 与硝酸银的液氨溶液作用-- 炔化银 (白色沉淀)
CHCH + 2Ag(NH3)2NO3 AgCCAg + 2NH4NO3 + 2NH3 乙炔银(白色沉淀)
.
4.3 炔烃的物理性质
(1) 炔烃的物理性质和烷烃,烯烃基本相似; (2) 低级的炔烃在常温下是气体,但沸点比相同碳原子
的烯烃略高; (3) 随着碳原子数的增加,沸点升高. (4) 叁键位于碳链末端的炔烃(又称末端炔烃)的沸点低
于叁键位于碳链中间的异构体. (5) 炔烃不溶于水,但易溶于极性小的有机溶剂,如石油
•在 H2 过量的情况下,不易停止在烯烃阶段. •乙炔和乙烯的氢化热
• HCCH + H2 H2C=CH2 氢化热=175kJ/mol H2C=CH2 + H2 H3C-CH3 氢化热=137kJ/mol ——所以,乙炔加氢更容易.
.
wk.baidu.com
林德拉(Lindlar)催化反应
.
(3) 乙炔的键 • C : 2s22p2 2s12px12py12pz1 • 乙炔的每个碳原子还各有两个相互
垂直的未参加杂化的p轨道, 不同碳 原子的p轨道又是相互平行的. • 一个碳原子的两个p轨道和另一个碳原子对应的两 个p轨道,在侧面交盖形成两个碳碳键.
.
(4) 乙炔分子的圆筒形 电子云 • 杂化轨道理论:两个成键轨道(1, 2),两个反键轨道
.
•戊炔的构造异构体:
CH3CH2CH2C CH 1-戊炔
CH3CH2C CCH3 2-戊炔
CH3CHC CH CH3
(2) 炔烃的命名 ( 系统命名 ) 炔烃的系统命名法与烯烃相似;以包含叁键在内的最长 碳链为主链,按主链的碳原子数命名为某炔,代表叁键 位置的阿拉伯数字以取最小的为原则而置于名词之前, 侧链基团则作为主链上的取代基来命名.
乙烯基乙炔
.
4.2 炔烃的结构 (1) 乙炔的结构 •乙炔分子是一个线形分子,四个原子都排布在同一 条直线上. •乙炔的两个碳原子共用了三对电子.
•烷烃碳: sp3杂化 •烯烃碳: sp2杂化 •炔烃碳: sp杂化
.
(2) 乙炔分子中的 键 •由炔烃叁键一个碳原子上的两个sp杂化轨道所组成 的键则是在同一直线上方向相反的两个键. •在乙炔中,每个碳原子各形成了两个具有圆柱形轴对 称的 键.它们是Csp-Csp和Csp-Hs.
.
•含有双键的炔烃在命名时,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最小
为原则.
例如:
CH3-CH=CH-C CH 3-戊烯-1-炔 (不叫2-戊烯-4-炔)
• 乙炔的衍生物命名法:
CH3CH2C CCH3
•系统法:
2-戊炔
•衍生物法: 甲基乙基乙炔
CH2=CH-C CH 1-丁烯-3-炔
醚,苯,乙醚,四氯化碳等.
.
4.4 炔烃的化学性质 •炔烃的主要性质是叁键的加成反应和叁键碳上氢原子的 活泼性(弱酸性).
4.4.1 叁键碳上氢原子的活泼性 (弱酸性)
(a)叁键的碳氢键由sp杂化轨道与氢原子参加组成共价 键,叁键的电负性比较强,使C-H 键的电子云更靠近碳原 子. 这种 C-H键的极化使炔烃易离解为质子和比较稳定 的炔基负离子 (-CC-). (即：有利于炔C-H异裂形成H+； 烷烃C-H易均裂——如氯取代反应) (b)炔烃H原子活泼,有弱酸性和可被某些金属原子取代. (c)炔烃具有酸性,是与烷烃和烯烃比较而言,其酸性比水还 弱.（书中pKa比较）
RCCH + Ag(NH3)2NO3 RCCAg + NH4NO3 + NH3
•与氯化亚铜的液氨溶液作用-- 炔化亚铜 (红色沉淀)
CHCH + 2Cu(NH3)2Cl CuCCCu +2NH4Cl + 2NH3 乙炔亚铜(红色沉淀)
RCCH + Cu(NH3)2Cl RCCCu + NH4NO3 + NH3
.
(d) 甲基,乙烯基和乙炔基负离子的碱性和稳定性
CH3-
甲基负离子
稳定性 碱性
CH2=CH-
乙烯基负离子
CH≡C-
乙炔基负离子
.
(1) 生成炔化钠和烷基化反应
•与金属钠作用 CHCH Na CHCNa Na NaCCNa
• 与氨基钠作用 RCCH + NaNH2 液氨 RCCNa + NH3
• 烷基化反应
有机化学 Organic Chemistry
第四章 炔烃 二烯烃 红外光谱
(一) 炔烃
定义:分子中含有碳碳叁键的烃叫做炔烃,它的通 式:CnH2n-2
官能团为: -CC-
.
4.1 炔烃的异构和命名 (1)异构体——从丁炔开始有异构体. •同烯烃一样,由于碳链不同和叁键位置不同所引起的. 由于在碳链分支的地方不可能有叁键的存在,所以炔 烃的异构体比同碳原子数的烯烃要少. •由于叁键碳上只可能连有一个取代基,因此炔烃不存 在顺反异构现象.
.
注1—炔化物和无机酸作用可分解为原来的炔烃.在混 合炔烃中分离末端炔烃. 注2—重金属炔化物在干燥状态下受热或撞击易爆炸, 对不再利用的重金属炔化物应加酸处理.
.
4.4.2 加成反应
(1) 催化加氢
R-CC-R`Pt,Pd或NiR-CH=CH-R`Pt,Pd或Ni
H2
H2
R-CH2-CH2-R`
轴周围的,类似圆筒形状的 电子云.
.
(5) 总结
•碳碳叁键是由一个 键和两个 键 组成. •键能—乙炔的碳碳叁键的键能是:837 kJ/mol;
乙烯的碳碳双键键能是:611 kJ/mol; 乙烷的碳碳单键键能是:347 kJ/mol. •C-H键长—和p轨道比较, s轨道上的电子云更接近原 子核.一个杂化轨道的s成分越多,则在此杂化轨道上的 电子也越接近原子核.由sp杂化轨道参加组成共价键, 所以乙炔的C-H键的键长(0.106 nm)比乙烯(0.108 nm) 和乙烷(0.110nm)的C-H键的键长要短. •碳碳叁键的键长—最短(0.120 nm),这是除了有两个 键,还由于 sp 杂化轨道参与碳碳键的组成.
CHCNa + C2H5Br 液氨 CHC-C2H5 — 得到碳链增长的炔烃
---- 炔化物是重要的有机合成中间体.
.
(2) 生成炔化银和炔化亚铜的反应--炔烃的定性检验
• 与硝酸银的液氨溶液作用-- 炔化银 (白色沉淀)
CHCH + 2Ag(NH3)2NO3 AgCCAg + 2NH4NO3 + 2NH3 乙炔银(白色沉淀)
.
4.3 炔烃的物理性质
(1) 炔烃的物理性质和烷烃,烯烃基本相似; (2) 低级的炔烃在常温下是气体,但沸点比相同碳原子
的烯烃略高; (3) 随着碳原子数的增加,沸点升高. (4) 叁键位于碳链末端的炔烃(又称末端炔烃)的沸点低
于叁键位于碳链中间的异构体. (5) 炔烃不溶于水,但易溶于极性小的有机溶剂,如石油
•在 H2 过量的情况下,不易停止在烯烃阶段. •乙炔和乙烯的氢化热
• HCCH + H2 H2C=CH2 氢化热=175kJ/mol H2C=CH2 + H2 H3C-CH3 氢化热=137kJ/mol ——所以,乙炔加氢更容易.
.
wk.baidu.com
林德拉(Lindlar)催化反应
.
(3) 乙炔的键 • C : 2s22p2 2s12px12py12pz1 • 乙炔的每个碳原子还各有两个相互
垂直的未参加杂化的p轨道, 不同碳 原子的p轨道又是相互平行的. • 一个碳原子的两个p轨道和另一个碳原子对应的两 个p轨道,在侧面交盖形成两个碳碳键.
.
(4) 乙炔分子的圆筒形 电子云 • 杂化轨道理论:两个成键轨道(1, 2),两个反键轨道
.
•戊炔的构造异构体:
CH3CH2CH2C CH 1-戊炔
CH3CH2C CCH3 2-戊炔
CH3CHC CH CH3
(2) 炔烃的命名 ( 系统命名 ) 炔烃的系统命名法与烯烃相似;以包含叁键在内的最长 碳链为主链,按主链的碳原子数命名为某炔,代表叁键 位置的阿拉伯数字以取最小的为原则而置于名词之前, 侧链基团则作为主链上的取代基来命名.
乙烯基乙炔
.
4.2 炔烃的结构 (1) 乙炔的结构 •乙炔分子是一个线形分子,四个原子都排布在同一 条直线上. •乙炔的两个碳原子共用了三对电子.
•烷烃碳: sp3杂化 •烯烃碳: sp2杂化 •炔烃碳: sp杂化
.
(2) 乙炔分子中的 键 •由炔烃叁键一个碳原子上的两个sp杂化轨道所组成 的键则是在同一直线上方向相反的两个键. •在乙炔中,每个碳原子各形成了两个具有圆柱形轴对 称的 键.它们是Csp-Csp和Csp-Hs.
.
•含有双键的炔烃在命名时,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最小
为原则.
例如:
CH3-CH=CH-C CH 3-戊烯-1-炔 (不叫2-戊烯-4-炔)
• 乙炔的衍生物命名法:
CH3CH2C CCH3
•系统法:
2-戊炔
•衍生物法: 甲基乙基乙炔
CH2=CH-C CH 1-丁烯-3-炔
醚,苯,乙醚,四氯化碳等.
.
4.4 炔烃的化学性质 •炔烃的主要性质是叁键的加成反应和叁键碳上氢原子的 活泼性(弱酸性).
4.4.1 叁键碳上氢原子的活泼性 (弱酸性)
(a)叁键的碳氢键由sp杂化轨道与氢原子参加组成共价 键,叁键的电负性比较强,使C-H 键的电子云更靠近碳原 子. 这种 C-H键的极化使炔烃易离解为质子和比较稳定 的炔基负离子 (-CC-). (即：有利于炔C-H异裂形成H+； 烷烃C-H易均裂——如氯取代反应) (b)炔烃H原子活泼,有弱酸性和可被某些金属原子取代. (c)炔烃具有酸性,是与烷烃和烯烃比较而言,其酸性比水还 弱.（书中pKa比较）
RCCH + Ag(NH3)2NO3 RCCAg + NH4NO3 + NH3
•与氯化亚铜的液氨溶液作用-- 炔化亚铜 (红色沉淀)
CHCH + 2Cu(NH3)2Cl CuCCCu +2NH4Cl + 2NH3 乙炔亚铜(红色沉淀)
RCCH + Cu(NH3)2Cl RCCCu + NH4NO3 + NH3
.
(d) 甲基,乙烯基和乙炔基负离子的碱性和稳定性
CH3-
甲基负离子
稳定性 碱性
CH2=CH-
乙烯基负离子
CH≡C-
乙炔基负离子
.
(1) 生成炔化钠和烷基化反应
•与金属钠作用 CHCH Na CHCNa Na NaCCNa
• 与氨基钠作用 RCCH + NaNH2 液氨 RCCNa + NH3
• 烷基化反应
有机化学 Organic Chemistry
第四章 炔烃 二烯烃 红外光谱
(一) 炔烃
定义:分子中含有碳碳叁键的烃叫做炔烃,它的通 式:CnH2n-2
官能团为: -CC-
.
4.1 炔烃的异构和命名 (1)异构体——从丁炔开始有异构体. •同烯烃一样,由于碳链不同和叁键位置不同所引起的. 由于在碳链分支的地方不可能有叁键的存在,所以炔 烃的异构体比同碳原子数的烯烃要少. •由于叁键碳上只可能连有一个取代基,因此炔烃不存 在顺反异构现象.
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注1—炔化物和无机酸作用可分解为原来的炔烃.在混 合炔烃中分离末端炔烃. 注2—重金属炔化物在干燥状态下受热或撞击易爆炸, 对不再利用的重金属炔化物应加酸处理.
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4.4.2 加成反应
(1) 催化加氢
R-CC-R`Pt,Pd或NiR-CH=CH-R`Pt,Pd或Ni
H2
H2
R-CH2-CH2-R`