中国药科大学有机化学烯烃PPT课件
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3
二 、构造异构
碳架异构-碳骨架的结构不同而产生
2,3-二甲基-2-丁烯 2-甲基-2-戊烯
环己烷
位置异构--由于双键在碳架上位置不同而产生
2,3-二甲基-2-丁烯
2,3-二甲基-1-丁烯
4
三、顺反异构
相同 基团
H3C
位于
C
同侧 H
CH3 C
H
顺-2-丁烯
沸点℃
3.5
熔点℃
-139
偶极矩C·m 1.1 10-30
CH3C CH2
CH3
异丁烯 isobutene
CH3 HC CH2
丙烯 propene
8
2 系统命名法 选择含碳碳双键的最长碳链作为主链，按其碳原子 数称某烯。在编号时必须从靠近双键一端编起，使 表示双键位置的数字尽可能最小，然后将双键中编 号较小那个碳原子的序号写在某烯前面，以表示双 键在碳链中的位置。
1,5-二甲基环己烯
1,5-dimethylcyclohexene
3-甲基环丙烯
3-methylcyclopropene
烯烃分子中去掉一个氢原子的基团称烯基：
CH2 CH
乙烯基
C H 3 C HC H
丙烯基
C H 2 C HC H 2
烯丙基
10
二 顺反异构体的命名
用字母Z（德文Zusammen，意为一起）和E （Entgegen，意为相反）表示顺反异构体的构型。
顺反异构体不仅理化性质上有差别，它们的生理和 药学活性有很大区别。
H 3C H 2C C
HO
OH
HO
C C H 2C H 3
C H 3C H 2C
OH
C C H 2C H 3
有效
无效
己烯雌酚 只有反式异构体治疗某些妇科病有效。 7
第二节 命名
一 构造异构体的命名
1 普通命名法 类似烷烃根据含碳数称为“某烯”，用“正、异 、新”来表示碳架结构：
C C + HX
机理
C C + HX
CC HX
δδ XH
δ CC
H CC
+X
H
C
δ C
Xδ
X Cl, Br
H CC
H C CX
16
1. 活性： HI > HBr > HCl>HF。
氟化氢毒性大，与烯烃反应时会聚合。
2．区域选择性--马氏规则
H R C CH2
主
R CH CH2
Cl H
R CH CH2 次
H
H
H3C
H
CC
CC
H3C
CH2CH3
顺-2-戊烯
H
CH2CH3
反-2-戊烯
Br
Cl
CC
Cl
H
反-1,2-二氯-2-溴-2-丁烯 (Z)-1,2-二氯-2-溴-2-丁烯
顺不等于Z 反也不等于E
12
第三节 化 学 反 应
卤代和氧化
HCC C
加成和氧化
13
一 催化加氢
催化剂 C C + H2
CC C C 氢化放热热
H 3C C
H
C H 2C H 2C H 3 C
H 3C C
C H 2C H 3 CH 3C H 2CH 2
C H (C H 3)2 C
C H 2C H 3
优先基团在双键 同侧，称 Z型
(Z)-3-乙基-2-己烯
优先基团在双 键异侧，称 E型
(E)-2，4-二甲基-3-乙基-3-庚烯
11
若两个双键碳原子上有相同的原子或原子团时，亦可 用词头顺(cis)和反(trans)表示它们的构型。
第四章 烯烃
第一节 结构和同分异构
一 结构
(C)
2
1.平面形分子 2. 双键碳原子为sp2杂化。 3.2. 反应活性高于单键 4. 碳碳双键的键能为612kJ/mol，
乙烷碳碳单键为361kJ/mol，π键 的键能约为250 kJ/mol，比单键 小。 5.3. 存在顺反异构 6. C＝C旋转需要断键。
H3C C
H
H C
CH3
相同 基团 位于 异侧
反-2-丁烯
0.9 -106
0
5
顺反异构的条件
a a (c)
CC 顺
a
b (d)
CC
反
b b (d)
有顺反异构
Βιβλιοθήκη Baidu
b
a (c)
每个双键碳原子都连有不同的原子或原子团。
无顺反异构 至少一个双键碳原子连有相同的原子或原子团。
a
a (c)
CC
a
b (d)
6
药学小常识
HH H H
常用的催化剂: 铂（Pt）、钯（Pd）、镍（Ni）等 分散程度很高的金属细粉。
立体化学: 顺式加成 催化剂的作用是将烯烃和氢吸 附在金属表面，使π键和H-H键松弛，降低反应所需 的活化能。
14
1mol烯烃氢化时所放出的热量称氢化热。氢化 热大，分子内能大，稳定性小。
CH3 CH3
氢化热
H Cl
H Cl
描述：HX中氢总是优先加到含氢较多的双键碳原子
上，其余部分加到双键的另一个碳原子上。
当反应的取向有可能产生几个异构体，而实际生成 或主要生成 一个产物的反应称为区域选择性反应 。
17
碳正离子稳定性：
C H 3
C 2H 5
C 2H 5
C H 3
C H 3
C > C >C > C > C
CC
120 kJ/mol
H
H
CH3
H
氢化热
CC
116 kJ/mol
H
CH3
结顺斥构-力2较-，丁简分烯单子的的的两烯内个烃能甲,一较基般高在反,空不式间如的比反要较式比拥的顺挤稳式，定稳存。定在范德华
氢化热（kJ/mol） 126 > 119.2
稳定性
最小
其次
> 112.5 最大
15
二 亲电加成
（一）加卤化氢(HCl,HBr)
C F 3H CC H 2C l-
C F 3
H CC H 2
H
HC l
氟为原什子么的这电次负氢性原极子大不，是三加氟到甲含基氢是比极强 的较吸多电的子碳基原，子使上碳了正呢离？子更不稳定 。
主要
碳碳双键上所连的基团（或原子）不仅影响加HX的 取向，还影响双键的反应活性：
> > > ( C H 3 ) 2 C C H 2C H 3 C H 2 C H C H 2C H 2C H 2C H 2 C H C l
19
V.V.Markovnikov（1838-1904 ）是少数取得显赫成就的俄国 化学家之一。出生于NizhnyNovgorod(现在的高尔基市)， 毕业于喀山大学。他载入史册 的最大成就是卤氢化物对烯烃 的加成规则。他的学说成为结 构理论研究的基础，并在1879 年第一次制得了环丁烷衍生物 ，且在1889年第一次制得环戊 烷衍生物。
C H 3 C H 3 C H 3 H H H H H H C l
CH3CH2CH CH2 H Br
Br CH3CH2CHCH3
2o
更稳定
CH3CH2CHCH3 Br
Br CH3CH2CH2CH2
CH3CH2CH2CH2
1o
Br
规则本质:优先生成更加稳定的碳正离子。18
H + C F 3C HC H 2
CH3CH2C CH2
CH3CHCH2CCH2CH2CH3
CH2CH2CH3
CH3 CH2
2-乙基-1-戊烯
4-甲基-2-丙基-1-戊烯
2-ethyl-1-pentene 4-methyl-2-propyl-1-pentene
9
环烯烃的命名与开链烯烃相似，只须在名称前冠 以“环”字，编号时尽可能使双键位次最小。
二 、构造异构
碳架异构-碳骨架的结构不同而产生
2,3-二甲基-2-丁烯 2-甲基-2-戊烯
环己烷
位置异构--由于双键在碳架上位置不同而产生
2,3-二甲基-2-丁烯
2,3-二甲基-1-丁烯
4
三、顺反异构
相同 基团
H3C
位于
C
同侧 H
CH3 C
H
顺-2-丁烯
沸点℃
3.5
熔点℃
-139
偶极矩C·m 1.1 10-30
CH3C CH2
CH3
异丁烯 isobutene
CH3 HC CH2
丙烯 propene
8
2 系统命名法 选择含碳碳双键的最长碳链作为主链，按其碳原子 数称某烯。在编号时必须从靠近双键一端编起，使 表示双键位置的数字尽可能最小，然后将双键中编 号较小那个碳原子的序号写在某烯前面，以表示双 键在碳链中的位置。
1,5-二甲基环己烯
1,5-dimethylcyclohexene
3-甲基环丙烯
3-methylcyclopropene
烯烃分子中去掉一个氢原子的基团称烯基：
CH2 CH
乙烯基
C H 3 C HC H
丙烯基
C H 2 C HC H 2
烯丙基
10
二 顺反异构体的命名
用字母Z（德文Zusammen，意为一起）和E （Entgegen，意为相反）表示顺反异构体的构型。
顺反异构体不仅理化性质上有差别，它们的生理和 药学活性有很大区别。
H 3C H 2C C
HO
OH
HO
C C H 2C H 3
C H 3C H 2C
OH
C C H 2C H 3
有效
无效
己烯雌酚 只有反式异构体治疗某些妇科病有效。 7
第二节 命名
一 构造异构体的命名
1 普通命名法 类似烷烃根据含碳数称为“某烯”，用“正、异 、新”来表示碳架结构：
C C + HX
机理
C C + HX
CC HX
δδ XH
δ CC
H CC
+X
H
C
δ C
Xδ
X Cl, Br
H CC
H C CX
16
1. 活性： HI > HBr > HCl>HF。
氟化氢毒性大，与烯烃反应时会聚合。
2．区域选择性--马氏规则
H R C CH2
主
R CH CH2
Cl H
R CH CH2 次
H
H
H3C
H
CC
CC
H3C
CH2CH3
顺-2-戊烯
H
CH2CH3
反-2-戊烯
Br
Cl
CC
Cl
H
反-1,2-二氯-2-溴-2-丁烯 (Z)-1,2-二氯-2-溴-2-丁烯
顺不等于Z 反也不等于E
12
第三节 化 学 反 应
卤代和氧化
HCC C
加成和氧化
13
一 催化加氢
催化剂 C C + H2
CC C C 氢化放热热
H 3C C
H
C H 2C H 2C H 3 C
H 3C C
C H 2C H 3 CH 3C H 2CH 2
C H (C H 3)2 C
C H 2C H 3
优先基团在双键 同侧，称 Z型
(Z)-3-乙基-2-己烯
优先基团在双 键异侧，称 E型
(E)-2，4-二甲基-3-乙基-3-庚烯
11
若两个双键碳原子上有相同的原子或原子团时，亦可 用词头顺(cis)和反(trans)表示它们的构型。
第四章 烯烃
第一节 结构和同分异构
一 结构
(C)
2
1.平面形分子 2. 双键碳原子为sp2杂化。 3.2. 反应活性高于单键 4. 碳碳双键的键能为612kJ/mol，
乙烷碳碳单键为361kJ/mol，π键 的键能约为250 kJ/mol，比单键 小。 5.3. 存在顺反异构 6. C＝C旋转需要断键。
H3C C
H
H C
CH3
相同 基团 位于 异侧
反-2-丁烯
0.9 -106
0
5
顺反异构的条件
a a (c)
CC 顺
a
b (d)
CC
反
b b (d)
有顺反异构
Βιβλιοθήκη Baidu
b
a (c)
每个双键碳原子都连有不同的原子或原子团。
无顺反异构 至少一个双键碳原子连有相同的原子或原子团。
a
a (c)
CC
a
b (d)
6
药学小常识
HH H H
常用的催化剂: 铂（Pt）、钯（Pd）、镍（Ni）等 分散程度很高的金属细粉。
立体化学: 顺式加成 催化剂的作用是将烯烃和氢吸 附在金属表面，使π键和H-H键松弛，降低反应所需 的活化能。
14
1mol烯烃氢化时所放出的热量称氢化热。氢化 热大，分子内能大，稳定性小。
CH3 CH3
氢化热
H Cl
H Cl
描述：HX中氢总是优先加到含氢较多的双键碳原子
上，其余部分加到双键的另一个碳原子上。
当反应的取向有可能产生几个异构体，而实际生成 或主要生成 一个产物的反应称为区域选择性反应 。
17
碳正离子稳定性：
C H 3
C 2H 5
C 2H 5
C H 3
C H 3
C > C >C > C > C
CC
120 kJ/mol
H
H
CH3
H
氢化热
CC
116 kJ/mol
H
CH3
结顺斥构-力2较-，丁简分烯单子的的的两烯内个烃能甲,一较基般高在反,空不式间如的比反要较式比拥的顺挤稳式，定稳存。定在范德华
氢化热（kJ/mol） 126 > 119.2
稳定性
最小
其次
> 112.5 最大
15
二 亲电加成
（一）加卤化氢(HCl,HBr)
C F 3H CC H 2C l-
C F 3
H CC H 2
H
HC l
氟为原什子么的这电次负氢性原极子大不，是三加氟到甲含基氢是比极强 的较吸多电的子碳基原，子使上碳了正呢离？子更不稳定 。
主要
碳碳双键上所连的基团（或原子）不仅影响加HX的 取向，还影响双键的反应活性：
> > > ( C H 3 ) 2 C C H 2C H 3 C H 2 C H C H 2C H 2C H 2C H 2 C H C l
19
V.V.Markovnikov（1838-1904 ）是少数取得显赫成就的俄国 化学家之一。出生于NizhnyNovgorod(现在的高尔基市)， 毕业于喀山大学。他载入史册 的最大成就是卤氢化物对烯烃 的加成规则。他的学说成为结 构理论研究的基础，并在1879 年第一次制得了环丁烷衍生物 ，且在1889年第一次制得环戊 烷衍生物。
C H 3 C H 3 C H 3 H H H H H H C l
CH3CH2CH CH2 H Br
Br CH3CH2CHCH3
2o
更稳定
CH3CH2CHCH3 Br
Br CH3CH2CH2CH2
CH3CH2CH2CH2
1o
Br
规则本质:优先生成更加稳定的碳正离子。18
H + C F 3C HC H 2
CH3CH2C CH2
CH3CHCH2CCH2CH2CH3
CH2CH2CH3
CH3 CH2
2-乙基-1-戊烯
4-甲基-2-丙基-1-戊烯
2-ethyl-1-pentene 4-methyl-2-propyl-1-pentene
9
环烯烃的命名与开链烯烃相似，只须在名称前冠 以“环”字，编号时尽可能使双键位次最小。