不飽和烴 烯烴和炔烴PPT課件

1、一、烯烴的定義: 容易燃燒呀！稀表明氫不飽和顧名思義：烯烴，就是由有碳和氫組成，含有碳碳雙鍵（C=C）、容易燃燒的烴，稱(chēng)之為烯烴。l烯烴的通式：CnH2n 。第1頁(yè)/共85頁(yè)烯烴的命名烯烴的命名第2頁(yè)/共85頁(yè)二、烯烴的命名 1 俗名: 烯烴的俗名以及以后各種類(lèi)型化合物都有個(gè)別的俗名，但非常稀少，不再一一講述。 2 習(xí)慣命名法：烯烴的習(xí)慣命名法，類(lèi)同于烷烴。將碳碳雙鍵排在第一號(hào)碳的所有直鏈烯烴，一律用“正xxxx烯”命名。而對(duì)末尾第二個(gè)碳上連有一個(gè)甲基的用“異xxxx烯”命名即可。第3頁(yè)/共85頁(yè)CH2CH CH2CH2CH3CH2CH CHCH3CH3正戊烯異戊烯正辛烯異庚烯正庚烯異壬烯第4

2、頁(yè)/共85頁(yè)3 衍生物命名法 烷烴章節(jié)已有所述，烯烴的衍生物命名法，就是以乙烯為母體，其他基團(tuán)全部作為取代基命名。CH2CH CH2CH2CH3CH2CH CHCH3CH3正丙基乙烯異丙基乙烯CH3CH3CH3H三甲基乙烯CH3CHCHCH2CH3對(duì)稱(chēng)甲基乙基乙烯CH3CCH2CH2CH3偏甲基乙基乙烯第5頁(yè)/共85頁(yè) 同烷烴一樣（包括以后各類(lèi)型化合物），IUPAC命名法依然是最重要命名法：烯烴命名步驟如下： (1)選擇含碳碳雙鍵的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈(母體)，按主鏈碳原子數(shù)稱(chēng)為某烯。如果主鏈碳原子數(shù)超過(guò)十，則稱(chēng)為某碳烯;(2)碳鏈編號(hào)時(shí),應(yīng)從靠近雙鍵的一端開(kāi)始，并以雙鍵碳原子中編號(hào)較小的數(shù)字表示雙

3、鍵的位次，寫(xiě)在烯烴名稱(chēng)的前面（如雙鍵位置在第一個(gè)碳上,雙鍵位置數(shù)據(jù)可省去）;(3)其它同烷烴的命名，確定取代基、合并等。4 IUPAC命名法第6頁(yè)/共85頁(yè)3-甲基-2-乙基-1-戊烯2,4-二甲基-3-己烯2-甲基-3-十三碳烯例：CH3CH2CHCCH2CH3CH3CH2CH3CHCHCCH3CH3CH2CH3CH3CHCHCH3CH(CH2)8CH323412345123456123456113Not 3，5-二甲基-3-己烯第7頁(yè)/共85頁(yè)烯烴的結(jié)構(gòu)烯烴的結(jié)構(gòu)Structure of Carbon-Carbon double Bond第8頁(yè)/共85頁(yè)一、碳碳雙鍵的結(jié)構(gòu) 烯烴就是含有碳碳

4、雙鍵的烴。碳碳雙鍵就是烯烴的官能團(tuán)！烯烴的結(jié)構(gòu)也就是碳碳雙鍵的結(jié)構(gòu)及該雙鍵對(duì)其他碳鏈的影響！ 以最簡(jiǎn)單的乙烯為例：CCHHHHCCHHHH第9頁(yè)/共85頁(yè) 雙鍵上的碳采取 sp2雜化,形成處于同一平面上的三個(gè) sp2 雜化軌道圖 sp2雜化軌道和乙烯的鍵乙烯分子所有的碳和氫原子都分布在同一平面.第10頁(yè)/共85頁(yè) 鍵固定了鍵使其不能自由旋轉(zhuǎn)！造就了6個(gè)原子共處一個(gè)平面，順?lè)串悩?gòu)！ 碳原子上尚有一個(gè)未參加雜化的p軌道，它們的對(duì)稱(chēng)軸垂直于乙烯分子所在的平面，p軌道相互平行以側(cè)面相互交蓋而形成鍵。第11頁(yè)/共85頁(yè)碳碳單鍵和雙鍵電子云分布的比較C-C 鍵C-C 鍵電子云集中在兩核之間,不易與外界試劑

5、接近電子云密度更大，且電子云在乙烯分子所在的平面的上方和下方易受親電試劑(+)攻擊鍵的存在使烯烴具有較大的反應(yīng)活性 第12頁(yè)/共85頁(yè)n甲烷的H-C-H鍵角109.5n乙烷中C-C單鍵鍵長(zhǎng):0.154nmn乙烯中C=C雙鍵鍵長(zhǎng):0.133nmn斷裂乙烷C-C 單鍵需要 347kJ/moln斷裂雙鍵需要611kJ/mol;n說(shuō)明碳碳 鍵斷裂需要264kJ/mol二、 雙鍵結(jié)構(gòu)對(duì)鍵長(zhǎng),鍵角的影響第13頁(yè)/共85頁(yè)三、 雙鍵造成的官能團(tuán)位置異構(gòu)1-己烯2-己烯3-己烯5-甲基-1-己烯5-甲基-2-己烯2-甲基-3-己烯2-甲基-2-己烯2-甲基-1-己烯5611223344561234561212

6、3344第14頁(yè)/共85頁(yè) 由于雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn),當(dāng)雙鍵的兩個(gè)碳原子各連接不同的原子或基團(tuán)時(shí), 會(huì)產(chǎn)生順?lè)串悩?gòu)。順?lè)串悩?gòu)又稱(chēng)為幾何異構(gòu)，屬于構(gòu)型異構(gòu)，是立體異構(gòu)的一種。四、 順?lè)串悩?gòu)現(xiàn)象(立體異構(gòu)現(xiàn)象)第15頁(yè)/共85頁(yè) 以碳碳雙鍵為軸(紅線(xiàn))，相同基團(tuán)處于同一側(cè)（A和C），為順式，or Cis。如果分處于兩側(cè)（B和D）則為反式， or Trans。ABCD第16頁(yè)/共85頁(yè)只要任何一端的雙鍵碳原子所連接的兩個(gè)取代基是相同的，就不存在順?lè)串悩?gòu)體。五、順?lè)串悩?gòu)體的命名 1 順/反式命名 順?lè)串悩?gòu)體命名時(shí)，常把兩個(gè)雙鍵碳原子上所連接的兩個(gè)相同的基團(tuán)在雙鍵同一側(cè)稱(chēng)為順式，在雙鍵異側(cè)稱(chēng)為反式。命名時(shí)在

7、化合物的名稱(chēng)前加一順(cis-)或反(trans-)字表示.如：CCCH3HCH3HCCCH3HCH3H順-2-丁烯反 -2-丁烯第17頁(yè)/共85頁(yè) 如下列結(jié)構(gòu)沒(méi)有順?lè)串悩?gòu)CH3CH2HHHHCH3CH2HHCCBACC第18頁(yè)/共85頁(yè)第19頁(yè)/共85頁(yè)2 E/Z2 E/Z命名體系 順?lè)疵m然簡(jiǎn)明，但如果雙鍵碳原子上連接有四個(gè)不相同的原子或原子團(tuán)，就無(wú)能為力了。如： 此種情況下，就需要采用國(guó)際上的Z/E命名法。 IUPAC規(guī)定: E：Entgegen-表示“相反”，分處于雙鍵軸的兩側(cè)。 Z： Zusammen-表示“共同”。分處于雙鍵軸的同一側(cè)。 由次序規(guī)則分別比較出同一碳上的兩個(gè)取代基

8、團(tuán)的優(yōu)先次序，較優(yōu)基團(tuán)或原子在碳碳雙鍵的同側(cè)稱(chēng)為Z，反之稱(chēng)為E。ClCH3HEtBrIClF第20頁(yè)/共85頁(yè)(1) 首先比較和雙鍵碳原子直接相連原子的原子序數(shù),大者為“較優(yōu)”基團(tuán)： IBrClSPFONCH -Br -OH -NH2 -CH3 -H(2) 若雙鍵碳原子直接相連第一原子的原子序數(shù)相同,則比較以后的原子序數(shù) -CH2CH3 -CH3(3) 若取代基為不飽和基團(tuán),應(yīng)把雙鍵或三鍵原子看成是它以單鍵和多個(gè)原子相連: E-Z命名次序規(guī)則:第21頁(yè)/共85頁(yè)CH2CH3CHHCHHHCHCH3CH3CHCCHHHHHH第1級(jí)：CHH, 第2級(jí)：HHH第1級(jí)：CCH， 第2級(jí)：HHHHHHC

9、CH3CH3CH3CCCCHHHHHHHHH第1級(jí)：CCC, 第2級(jí)：9個(gè)H第22頁(yè)/共85頁(yè)CCH2HCCCHHHC(C)CCHCCCCHC(C)C(C)CNCNNNCCCCCCHCCCHaabbCHCCHHCHCHaabb第23頁(yè)/共85頁(yè)直接連接SP2原子的碳基團(tuán)比較。 對(duì)于直接與雙鍵碳原子的不同原子序數(shù)的基團(tuán)對(duì)于直接與雙鍵碳原子的不同原子序數(shù)的基團(tuán)很好比較，原子序數(shù)大就很好比較，原子序數(shù)大就“較優(yōu)較優(yōu)”，或者說(shuō)粗略一，或者說(shuō)粗略一點(diǎn)就是點(diǎn)就是“大大”。但對(duì)于都是碳原子的基團(tuán)比較起來(lái)。但對(duì)于都是碳原子的基團(tuán)比較起來(lái)就需要遵循比較規(guī)則，逐級(jí)比較，就需要遵循比較規(guī)則，逐級(jí)比較，只要一旦分出大

10、只要一旦分出大小，就不再向下進(jìn)行！小，就不再向下進(jìn)行！ 如果，想死記，以下方法要記?。?1 對(duì)于直鏈飽和碳鏈，碳鏈越長(zhǎng)就越大！ 2 如果有支鏈，無(wú)論碳數(shù)多少，有支鏈的一定大于沒(méi)有支鏈的。比如，異丙基大于所有的直鏈碳鏈，正戊基、正十二基都小。 3 支鏈越靠前就越大，支鏈越多越大、 比如仲丁基異丁基；叔丁基仲丁基。第24頁(yè)/共85頁(yè) 4 乙烯基優(yōu)于所有的直鏈碳鏈，而乙炔基優(yōu)于乙烯、異丙基、仲丁基等只有一個(gè)支鏈的。 分出兩端的基團(tuán)的大小后，就可以根據(jù)上述結(jié)構(gòu)寫(xiě)出Z式還是E式！BigSmallBSSBB第25頁(yè)/共85頁(yè) ClCH3HEtBrIClF左端：Cl的原子序數(shù)甲基的C。右端：乙基碳的原子序數(shù)

11、H。所以： 大小大小該烯烴是E式：（E）-2-氯-2-戊烯這個(gè)烯烴E/Z命名簡(jiǎn)單，但全名復(fù)雜左端基團(tuán)比較：ClF右端比較： IBr大大(E)-1，1-氟氯-2，2-溴碘乙烯 此種寫(xiě)法是縮減寫(xiě)法，由于四個(gè)基團(tuán)同族合并標(biāo)出位置后就可以，所以縮減。全名：（E）-1-氟-1-氯-2-溴-2-碘乙烯第26頁(yè)/共85頁(yè)(Z) -1-氯-2-溴丙烯(E)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯(Z)-1,2-二氯-1-溴乙烯例1:例2:例3:CCBrH3CClHCCH3CCH2CH2CH3CH2CH3CCBrClClHCH3CH2大大123大大大大第27頁(yè)/共85頁(yè)i-PrCH2=CH疑難舉例1：左端大小比較：如果記

12、得，毫無(wú)疑問(wèn)應(yīng)知道乙烯基大于丙基。若記不得就比較：比較：第1級(jí)：直接與主鏈烯鍵碳連接的乙烯基：是CCH。而正丙基的第1級(jí)是：CHH。兩個(gè)第1級(jí)的相同元素化掉，最后剩下的就是乙烯基的一個(gè)C大于丙基的一個(gè)H。已經(jīng)比較出結(jié)果，就終止：乙烯基丙基。右端比較：異丙基的第一個(gè)碳上連接是：， 正丁基的第一個(gè)碳上連接是：，劃掉相同部分，異丙基正丁基。因此，該烯烴是式結(jié)構(gòu)。命名時(shí)必須把乙烯基也加進(jìn)主鏈，屬于二烯結(jié)構(gòu)：全名（）丙基異丙基,辛二烯CCH3CH3H第28頁(yè)/共85頁(yè)疑難舉例2：Cl1234567896789 依然第一步首先是選含雙鍵主鏈，黑編號(hào)為主連！注意如果你選沿紅字編號(hào)為主連，那么含氯的取代基將命

13、名麻煩！ 此烯烴命名的關(guān)鍵是雙鍵的構(gòu)型。 比較：左端：3號(hào)碳上連接，即第1級(jí)：CHH，而丙基的第1級(jí)也是：CHH。不分勝負(fù)。再進(jìn)行第二級(jí)比較：2號(hào)碳上的元素是：。而丙基的第碳上是，所以，劃掉相同部分，就知道異丁基大于正丙基。 右端：黑字部分：第1級(jí)（6號(hào)碳）：CHH， 紅字部分第1級(jí)（紅6號(hào)碳）： 也是CHH。比較不出勝負(fù)。再進(jìn)行第2級(jí)比較：黑7號(hào)碳連接了：。紅號(hào)碳，也是。不分勝負(fù)。繼續(xù)向下進(jìn)行：黑號(hào)碳：是lCH而黑8號(hào)碳連得是：CCH。顯然，劃掉相同部分，Cl的原子序數(shù)C 所以：黑字部分優(yōu)于紅字部分。如此：此烯烴的構(gòu)型是Z式！ 命名 （Z）-2-甲基-4-丙基-5-異戊基-8-氯-4-壬烯第

14、29頁(yè)/共85頁(yè)比較層次示意圖第1級(jí)比較：比較紅碳原子上所連接的藍(lán)色原子。不分勝負(fù)再進(jìn)行第2級(jí)比較。第2級(jí)比較：比較藍(lán)碳原子上所連接的綠色原子。如果再不分勝負(fù)進(jìn)行第3級(jí)比較。第3級(jí)比較：比較綠碳原子上所連接的黑色原子。即可分出勝負(fù)。 如果一直不能分出勝負(fù)就需要1級(jí)1級(jí)進(jìn)行下去，直到分出高低立刻停止。 CCCCCCHHHHCCCClHHHHHHHHHHHHHHH第30頁(yè)/共85頁(yè)CH3CH2CH3CH2CH2CH3CH2CH3BrClClH注意: 順/反和Z/ E是兩種命名體系，不能混用。對(duì)于雙鍵兩端有相同基團(tuán)時(shí)，才可以使用順/反命名。而E/Z體系什么情況下都可使用。在能用順?lè)疵麜r(shí)，順/反與E

15、/Z有關(guān)聯(lián)但不確定。如：(E)- 或 （順）-(Z)- 或（反）-但兩者并不完全等同，有時(shí)矛盾。如： （順）-2-丁烯或 (Z)-2-丁烯CH3HCH3H第31頁(yè)/共85頁(yè)請(qǐng)用E/Z命名體系命名化合物：i-Prs-BuClEt第32頁(yè)/共85頁(yè) 試判斷下列化合物有無(wú)順?lè)串悩?gòu)，如果有則寫(xiě)出其構(gòu)型和名稱(chēng)。1、異丁烯 2、4-甲基-3-庚烯3、2-己烯H2CCCH3CH3CCCH2CH2CH3CH3H3CH2CHCCCH3CH2CH2CH3H3CH2CHCCHCH2CH2CH3H3CHCCCH2CH2CH3HH3CH無(wú)順?lè)串悩?gòu)。（Z）-4-甲基-3-庚烯（E）-4-甲基-3-庚烯（Z）-2-己烯（E

16、）-2-己烯或 順-2-己烯或 反-2-己烯第33頁(yè)/共85頁(yè)命名下列各烯烴，有順?lè)串悩?gòu)要注明其構(gòu)型。(CH3)3CCCH2CH3CH2CCCH3HC2H5H3C3，3-二甲基-2-乙基-1-丁烯（Z）-3-甲基-2-戊烯2，4-二甲基-1-己烯（E）-2，3-二甲基-3-己烯第34頁(yè)/共85頁(yè)第35頁(yè)/共85頁(yè)第36頁(yè)/共85頁(yè)第37頁(yè)/共85頁(yè)第38頁(yè)/共85頁(yè)烯烴的化學(xué)性質(zhì)烯烴的化學(xué)性質(zhì)Physical and Chemical Properties of Alkenes第39頁(yè)/共85頁(yè)第40頁(yè)/共85頁(yè)第41頁(yè)/共85頁(yè)第42頁(yè)/共85頁(yè)第43頁(yè)/共85頁(yè)第44頁(yè)/共85頁(yè)第45頁(yè)/

17、共85頁(yè)第46頁(yè)/共85頁(yè)第47頁(yè)/共85頁(yè)第48頁(yè)/共85頁(yè)第49頁(yè)/共85頁(yè)第50頁(yè)/共85頁(yè)第51頁(yè)/共85頁(yè)第52頁(yè)/共85頁(yè)第53頁(yè)/共85頁(yè) 比較下列碳正離子的穩(wěn)定性,由大到小順序排列:CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH2CHCH2CH3CH3CH2C(CH3)2(a)(b)(c)1.+c b a(a)(b)(c)CH3CH3CH2+2.b a c第54頁(yè)/共85頁(yè)第55頁(yè)/共85頁(yè)第56頁(yè)/共85頁(yè)第57頁(yè)/共85頁(yè)第58頁(yè)/共85頁(yè)第59頁(yè)/共85頁(yè)第60頁(yè)/共85頁(yè)第61頁(yè)/共85頁(yè)第62頁(yè)/共85頁(yè)第63頁(yè)/共85頁(yè)第64頁(yè)/共85頁(yè)第65頁(yè)/共85頁(yè)第66頁(yè)/共85

18、頁(yè)第67頁(yè)/共85頁(yè)第68頁(yè)/共85頁(yè)第69頁(yè)/共85頁(yè)第70頁(yè)/共85頁(yè)3.6.4 硼氫化反應(yīng)第71頁(yè)/共85頁(yè)第72頁(yè)/共85頁(yè)第73頁(yè)/共85頁(yè)C CH H2 2C CH H= =C CH H2 2H H+ +H H2 2O O1 1) ) B BH H3 32 2) )H H2 2O O2 2/ /O OH H- -C CH H2 2C CH HC CH H3 3O OH HC CH H2 2C CH H2 2C CH H2 2O OH H1 1o oo o2 2比較下列反應(yīng)產(chǎn)物：應(yīng)用：不對(duì)稱(chēng)的末端烯烴經(jīng)硼氫化氧化反應(yīng)可以得到相應(yīng)的伯醇，是制備伯醇的一個(gè)很好的方法. 第74頁(yè)/共85頁(yè)氫硼烷通常情況下是易燃、劇毒的氣體，必須現(xiàn)用現(xiàn)制備，如上反應(yīng)式用穩(wěn)定的常規(guī)試劑硼氫化鈉（NaBH4）與三氟化硼（BF3）的乙醚溶液(Et2O)混合后即可緩慢放出，用管道直接通到反應(yīng)瓶里即可。第75頁(yè)/共85頁(yè)第76頁(yè)/共85頁(yè)第77頁(yè)/共85頁(yè)第78頁(yè)/共85頁(yè)第79頁(yè)/共85頁(yè)第80頁(yè)/共85頁(yè)第81頁(yè)/