《有机化学》第三章 不饱和烃

1、 第三章不饱和烃学习目标知识要求1掌握烯烃和炔烃、二烯烃的通式、命名及主要的化学性质。2熟悉不饱和烃碳原子的sp2、sp杂化特点和亲电加成反应。3.了解二烯烃的分类、结构和共轭效应。能力要求能够用系统命名法命名简单的烯烃、炔烃和二烯烃，标示顺反异构体；能够理解不饱和烃的结构与反应性能的关系；学会区分饱和烃与不饱和烃。不饱和烃是指分子结构中含有碳碳双键或三键的烃。不饱和烃中含有碳碳双键的叫烯烃，含有碳碳三键的称为炔烃。含有两个或多个碳碳双键的不饱和烃称为二烯烃和多烯烃。一个不饱和烃分子结构中同时含有碳碳双键和三键则称为烯炔。不饱和烃的双键和三键不太牢固，容易发生亲电加成反应、取代反应及氧化反应。

2、化学与专业在自然界中，某些不饱和烃物质具有重要的生理活性。例如，含有碳碳双键的柠檬烯，具有良好的镇咳、祛痰、抑菌作用，复方柠檬烯在临床上可用于利胆、溶石、促进消化液分泌和排除肠内积气。含有共轭二烯烃结构的维生素A,具有维持正常视觉功能、维护上皮组织细胞和促进免疫球蛋白合成、促进生长与生殖的作用等。柠檬烯第一节烯烃烯烃是指含有碳碳双键的不饱和烃，包括链状烯烃和环状烯烃，其官能团为碳碳双键。链状烯烃的通式为CH(n2)。相对于饱和烷烃，烯烃分子结构中每n2n增加1个双键则减少2个氢原子。一、烯烃的结构和异构现象烯烃的结构烯烃的结构中主要特征部分为碳碳双键，以最简单的烯烃-乙烯为例来了解双键的结构，

3、乙烯的分子式为CH,乙烯的两个C原子和四个氢原子均在同一个24平面上，每个碳原子只和3个原子相连，为平面型分子。碳碳双键由1个。键和1个n键构成，而不是两个单键构成。乙烯的平面构型如图3-1(a)所示，分子模型见图3-1(b)和3-1(c)。(a)乙烯的平面构型(b)球棍模型(c)比例模型图3-1乙烯分子的结构拓展阅读碳原子的sp2杂化和n键杂化轨道理论认为，乙烯分子中的碳原子在成键过程中，处于激发态的1个2s轨道和2个2p轨道进行杂化，形成3个能量相同的sp2杂化轨道，称为sp2杂化，其杂化过程可表示为：mi2p_激发2psp2杂化L2s基态2s激发态sp2杂化轨道杂化态形成的3个sp2杂化

4、轨道中每个含有1/3的s轨道成分和2/3的p轨道成分,形状是一头大一头小;3个sp2杂化轨道的对称轴分布在同一平面上,夹角为120，呈平面三角形，每个碳原子还有一个2pz轨道未参与杂化，其对称轴垂直于3个sp2杂化轨道的对称轴所形成的平面，见图3-2。SP2PzSp2图3-2碳原子的sp2杂化在乙烯分子形成时，其中2个碳原子各以1个sp2杂化轨道从正面以“头碰头”重叠形成1个O键，同时，每个碳原子剩余的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的s轨道，同样以“头碰头”正面重叠形成2个o键，共形成了5个o键，见图3-3（a），这5个o键都在同一个平面上，因此，乙烯为平面型分子。在碳原子上未参与杂化的2个p

5、z轨道以“肩并肩”形式在侧面部分重叠形成1个n键，见图3-3（b）。n键垂直于5个o键所在的平面，电子云对称的分布在平面的上下方，见图3-3（c）。（a）乙烯的o键（b）pz轨道的重叠（c）n电子云图3-3乙烯分子中的o键和n键由此可见，乙烯分子中碳碳双键是由1个。键和1个n键组成的，n键是由2个p轨道侧面重叠形成的，电子云分布于键轴上下，键能较小，同时由于n键电子云离核较远，受原子核束缚力较弱，容易被外电场极化，所以n键不稳定，比。键容易断裂。（二）异构现象1构造异构烯烃的构造异构包括碳链异构和位置异构，碳链异构与烷烃类似，位置异构是指由于碳碳双键的位置不同而引起的异构现象，例如，丁烯有3种

6、构造异构体，其中（a）和（b）属于碳链异构，心）和（c）属于位置异构。CH3ch3ch2ch二ch2ch2=c-ch3ch3ch=chch3a）b）c）2顺反异构由于碳碳双键不能像碳碳单键那样自由旋转，当两个双键碳原子上连接不同原子或原子团时，按排列方式的不同，将形成两种不能重合的结构，我们称之为顺反异构体。TOC o 1-5 h za、严eC=CCC八CzZCCbebd其中，aHb,dZe烯烃的分子结构产生顺反异构需要满足两个条件：（1）2个双键碳原子所连接的四个原子或原子团中必须有两个相同；（2）相同的2个原子或原子团不能在同一个碳原子上。例如：（a）有顺反异构，相同基团在碳碳双键同侧为顺

7、式，异侧为反式；（b）无顺反异构。例如：CH3HCH3CH2、/CH3CCTT八JeHCH3HCH3（a）（b）顺反异构又称之为几何异构，属于立体异构的1种，顺反异构体的化学性质基本相同，但物理性质（熔、沸点等）不同，顺反异构体是不同的物质，其生理活性亦有很大差异。案例导入案例：顺、反己烯雌酚结构不同,具有明显不同的生理活性，其中，反式异构体生理活性较强，可供药用雌激素,而顺式异构体的生理活性较弱。HOH5C2HOx.、-心CCOHOH/C二CH5C2C2H5顺己烯雌酚反己烯雌酚讨论：1.顺、反己烯雌酚的结构差异与其理化性质、生物活性有什么关系?2顺、反己烯雌酚两种异构体的结构差异表现在哪方面

8、?课堂互动判断下列化合物是存在顺反异构现象？请指出并写出其顺、反异构体。（1）2-甲基-1-丁烯2,3-二甲基-2-丁烯（3）3,4-二甲基-3-己烯二、烯烃的命名（一）普通命名法普通命名法适用于结构简单的烯烃的命名，该类烯烃总碳数和支链相对较少，命名方法与烷烃相似，其名称以“烯”结尾。例如：CH3ch2=ch2ch2=chch3ch2=cch3乙烯丙烯异丁烯（二）系统命名法当烯烃的结构相对复杂时，普通命名法无法满足命名要求，此时，可采用系统命名法。烯烃的系统命名法与第二章烷烃的系统命名法相似，具体原则如下：（1）选主链选择含有碳碳双键且碳数最多的碳链作为主链，如果有两条或更多具有相同碳数的碳

9、链，则选择支链更多的作为主链。如下列（a）和（b）所示：主链CH3CH2CH二fCH2CH3CH3(a)3-甲基-3-己烯CH3CH二CCHCHoICH2CH3*主链3（b）4-甲基-3-乙基-2-戊烯2）编号主链确定后，选择主链上靠近碳碳双键的一段开始编号，从阿拉伯数字1开始，使碳碳双键和取代基的位次较小为原则。（3）命名按主链碳原子总数，命名以“某烯”结尾，双键的位次在烯烃的名称前面，若有取代基，取代基的位次、名称在烯烃的位次、名称前面。其中，名称中数字与文字之间用半字线隔开，数字与数字之间用逗号隔开。例如：CH3ch2=cch3CH3CH3CH2C=CCH3CH3CH2CH二CCH2CH

10、3CH3Ch32-甲基-1-丙烯2，3-二甲基-2-戊烯3-甲基-3-己烯烯烃分子中少掉1个或几个氢原子而成的烃基称为烯基，常见的烯基有_CH3ch2=chch3ch2二chch2=chch2_ch2=c乙烯基丙烯基烯丙基异丙烯基（三）顺反异构体的命名1顺、反标示法碳碳双键碳原子上2个相同的原子或基团处于双键同侧称为顺式；碳碳双键碳原子上2个相同的原子或基团处于双键异侧称为反式。命名时，顺或反写在名称前面，例如：HzCH2CH3CCH3H顺-2-戊烯反-2-戊烯课堂互动下列化合物能否用顺反标示法命名？若可以，请命名。2.H/CH2CH3尸JCH3C2H51叫/cH2CH3/C二CHCH33理空

11、化/C=CHCH34.H/CH(CH3)2CH3C2H52Z、E标示法在双键碳原子上所连接的4个原子或基团中，4个都不相同时，难以用顺反标示法命名，为了不混淆顺反两个异构体，IUPAC（国际纯粹及应用化学联盟）命名法规定了用Z和E两个字母分别标记顺反异构体的方法，称为Z、E标示法。使用Z、E标示法对烯烃命名时，首先要按照次序规则对双键碳原子上所连接的四个原子或原子团进行排序，判断同一个双键碳原子上所连接的2个原子或基团哪一个较优。若2个双键碳原子上的较优基团在同侧则为Z型（Z是德语zusammen的第一个字母，是“共同的意思）；如果较优基团在双键异侧则为E型（E是德语entgegen的第一个字

12、母，是“相反的意思）。例如：a八aja/bC二CZCCKab(I)(II)如果a的次序在a之前，b的次序在b之前（即aa,bb）,则上列结构式中（I）为Z型结构，（II）为E型结构。其中，碳碳双键上的取代基团的先后次序按如下规则行进判断：（1）取代基团的先后次序，首先由和双键碳原子直接相连的原子序数决定。如果与双键上2个碳直接相连的四个碳原子都不相同，则按原子序数大小排列，原子序数大的列前；同位数按原子量的大小次序排列，相对原子质量较大的为较优基团。例如：IBrClSPONCDH（2）如果与双键碳原子相连的第一个原子相同，则比较后面连接的原子，按照上述规则继续进行比较，直至确定出基团较优次序。

13、例如：YHCH和一CH233比较较优次序时，与双键碳相连的第一个原子都是C,则继续比较碳原子所连接的其他原子，在一CHCH中，与第一个C相连的其他原子有2个H和1个C,在23CH中，与第一个C相连的其他原子有3个H,各自都有三个原子相连，将其3对比，共同点在于都有2个H，不同点在于1个C和1个H,显然，C的原子序数大于H,因此，一CHCH优于一CH。采用此方法以此类推，可以判断常见的一233些烷基的优先次序，例如：C（CH）CH（CH）CHCHCHCHCHCH3332223233（3）当取代基团为不饱和基团时，应把双键或三键原子看作是以单键和多个原子相连接。例如：一CH=CH,第一个碳原子相当

14、于与1个H和2个C相连；2C三CH，第一个碳原子相当于与3个C相连。按此规则，下列含有双键或三键的基团按优先次序可排列为：COOHCNCHOC三CHCHCH二CHCHCH65223需要注意的是顺/反和Z、E只是两套不同的命名方式，两者之间无一一对应关系。例如：H、.”HC二C、优先CH3ch2ch3优先顺或（Z）-2-戊烯优先CH3CH3CC/CCHCH2CH3优先顺或(E)-3-甲基-2-戊烯课堂互动按照次序规则对下列原子或基团进行优先排序。BrCHCH23CHCHOCH=CH32试着用Z、E标示法命名下列化合物。CH3chch323(1)C=CZCCC2H5CH3H/CH2CH3Hch2c

15、h3H/CH(CH3)2CH3CCH3C2H5/CH(CH3)22、C=/32/CCch3ch2ch2ch3三、烯烃的性质一）物理性质烯烃为无色物质，随着烯烃所含碳数的不同，其状态也不一样，含CC的24烯烃为气体，含CC的烯烃为液体，高级烯烃为固体。515烯烃的密度小于1，但比相应烷烃的密度略高。烯烃的极性很弱，几乎不溶于水，易溶于有机溶剂。烯烃的熔点和沸点随碳原子数的增加而升高。含碳原子数相同的烯烃顺反异构体，其沸点：顺式反式；熔点：反式顺式；直链烯烃的沸点、熔点略高于带支链的异构体，同分异构体中，支链越多，沸点越低。拓展阅读“乙烯利”一蔬菜和水果的催熟剂乙烯利，有机化合物，纯品为白色针状结

16、晶，工业品为淡棕色液体，易溶于水、甲醇、丙酮、乙二醇等，不溶于石油醚。用作农用植物生长刺激剂。乙烯利溶水后，会释放出乙烯气体，外源乙烯对水果产生催熟作用，同时进一步诱导水果内源乙烯的产生，加速水果成熟。合理使用乙烯利等植物生长调节剂是可以的，但若超量、超标使用，导致蔬菜“催熟剂”含量超标，对人体是有害的。如果担心乙稀利超标，可以用苏打水浸泡去除残留。当然，最好还是选购正规渠道有质量保障的水果。二）化学性质烯烃的特征官能团为碳碳双键，该双键由1个。键和1个n键组成，。键的键能大n键，n键电子结构较松散，相较于。键更容易被破坏，易参与反应，为电子供体，有亲核性。因此，烯烃易发生加成反应和氧化反应；

17、a位碳所连的氢原子易发生取代反应。|辛a-氢取代反应C二C-CII加成反应氧化反应1催化氢化烯烃分子在金属催化剂Pt、Pd和Ni等催化剂作用下与氢气发生加成反应得到相应的烷烃。例如：C=CZCCPt,PdorNiCC常用催化剂的催化效果排序有：PtRhPdNi。烯烃催化加氢反应的产率基本定量，产物纯度高，易分离，是实验室和工业上合成纯粹烷烃的重要方法。例如，丙烯加氢制备丙烷的化学反应方程式如下：H2C二CHCH3+H2Ptch3ch2ch32.亲电加成反应烯烃可以与卤素、卤化氢、硫酸、水等试剂发生亲电加成反应，具有相似的反应历程，得到相应的加成产物。C二C/CC+ABBlcl-AclAB：X2

18、、HX、HOSO3H、HOH（1）加卤素烯烃可以与氟、氯、溴、碘等卤素发生加成反应，生成二卤代烃。可以利用烯烃与路上反应产生颜色变化来对烯烃定性和定量分析，如乙烯与溴水发生加成反应会出现褪色现象，该反应可在室温条件下进行，反应方程式如下：CH?二CH?+兀C*C*BrBr烯烃与溴水或溴的四氯化碳溶液反应，溴的红棕色很快褪去。烯烃与卤素的反应活性顺序为：氟氯溴碘。氟与烯烃反应非常剧烈，难以控制；碘不活泼，与烯烃一般难以加成。拓展阅读烯烃的亲电加成反应机理在不同的介质中，乙烯与溴发生加成反应，可以得到不同的产物，如下所示:NaCl律2_弹BrBr1,2-二溴乙烷+CH2_cH2BrCl1-氯-2-

19、溴乙烷Br2H2)cH2_弹BrBr1,2-二溴乙烷由上述两个反应可知：当在NaCl介质中，乙烯与溴发生加成反应，得到的+CH2_cH2BrOH2-溴乙醇产物有1,2-二溴乙烷和1-氯-2-溴乙烷；当以H2O作为介质时，乙烯与溴发生加成反应，得到的产物为1,2-二溴乙烷和2-溴乙醇。由此可见，反应是分步进行的，两个溴原子不是同时加到双键碳原子上，否则产物只有1,2-二溴乙烷。通过大量的实验数据显示，烯烃与卤素发生加成反应过程中，分两步进行,其反应机理是共价键异裂的离子型亲电加成反应。步,当亲电试剂Br2与烯烃不断靠近时，由于乙烯双键结构中n电子的8+8_影响，使得分子发生。键极化成班Br，极化

20、后带微量正电荷的一端与乙烯中n电子结合，形成不稳定的含溴带正电的三元环活性中间体，称为溴鎓离子。该步骤是反应速率较慢的步,决定整个反应速率。+Br-8+6-慢BrBrC=CC、溴鎓离子第二步，该步反应是离子之间的反应，是反应速率较快的一步。在第一步中所得到的溴鎓离子稳定较差，与溴发生反应时，溴负离子快速从背面进攻，得到反式邻二溴代物。如果反应介质中还有Cl-负离子，也可以进攻溴鎓离子，得到相应的产物。1,2-二溴乙烷烯烃与溴、氯的加成一般生成反式产物；环己烯与溴的加成，只得到一种立体异构体，说明环烯烃的亲电加成反应也是分步进行的。例如，环己烯与溴的加成，生成反-1,2-二溴环己烷。烯烃与卤化氢

21、、硫酸、水的加成反应也按亲电加成反应机理进行。+Br2CC*HBr反-1,2-二溴环己烷2）加卤化氢烯烃与卤化氢发生加成反应生成相应的卤代烷。叫二叫+HBr*CH3_fH2Br卤化氢的加成反应的活性大小顺序为：HIHBrHCl。乙烯是对称分子，与卤化氢加成只得到一种产物。当反应物为不对称的烯烃时，加成反应的产物可能有两种。如丙烯与卤化氢的加成反应：一CH2CH2CH31-溴丙烷CH=CHCH3+HBrBr”CH3CHCH32-溴丙烷aIBr实验证明，丙烯与溴化氢加成主要产物是2-溴丙烷，这个反应为选择性加成反应。俄国化学家马尔柯夫尼柯夫（Markovnikov）根据大量化学实验事实，总结出一条

22、规则：当不对称烯烃与不对称极性试剂（如HX、HSO、HO等）发生242加成反应时，不对称试剂中带正电荷的部分总是加到含氢较多的双键碳原子上，而带负电荷部分则加到含氢较少或不含氢的双键碳原子上，这一规律简称为马氏规则。如果有少量过氧化物存在时，丙烯与溴化氢的加成反应不再遵循马氏规则，所生成的主要产物变为1-溴丙烷，即得到反马氏规则的产物。例如：叫5=叫+HBr过氧化物CH3CH2CH2Br1-溴丙烷研究证明，该条件下的加成反应不是离子型的加成反应，而是由于过氧化物的作用均裂成自由基，加成反应按自由基加成机理进行，故称为过氧化物效应。（3）加硫酸烯烃能与浓硫酸发生加成反应，按马氏规则生成硫酸氢酯；

23、硫酸氢酯易溶于硫酸，在加热条件下水解生成醇，称为烯烃间接水合法，其反应方程式如下所示：ch3c严ch2+h2so4CH3CHCH3CH3CHCH3OHrch=ch2KMnO仆水溶液RCHCHOSO3H硫酸氢丙酯2-丙醇4）加水烯烃在酸催化下，可直接与水发生加成反应，生成醇。Hpoch=chch3+h2o34ch3chch3232195C,7MPa33OHa-H的卤代反应a-H原子指的是在烯烃分子中与碳碳双键直接连接的第一个碳原子上的氢原子。a-H具有较强的活性，在高温或光照条件下可与卤素发生卤代反应，如丙烯与氯气在500C条件下，可发生取代反应，生成3-氯丙烯，其反应方程式如下所示：C1ch2

24、=chch3500C+Cl2500CACH2CHCH2+HCl3-氯丙烯氧化反应烯烃分子在氧化剂存在条件下，分子中碳碳双键易断裂而发生氧化反应。常用的氧化剂为高锰酸钾，在中性或碱性条件下，烯烃与冷、稀的高锰酸钾溶液发生氧化反应，双键中的n键断裂，生成邻二醇。OHOH由于该反应容易进行，速率较快，随着反应的进行，高锰酸钾溶液的紫红色很快消失，生成褐色的二氧化锰沉淀，现象明显且易于观察，常用于定性鉴别分子中是否有碳碳双键或叁键的存在。由于酸性高锰酸钾具有很强的氧化性，能够氧化烯烃发生双键断裂，即不仅o键断裂，双键中的n键也发生断裂，并且与双键相连的碳氢键也发生氧化。按烯烃的结构不同，氧化反应得到的

25、产物各不相同。例如：CH=CHCH3KMnq.coJ+ch3cooh水溶液23（CH3）2C=CHCH3KMnOAch3cch3+ch3cooh3水溶液333由以上反应可知，烯烃被酸性高锰酸钾氧化所得到的产物有如下规律：若双键碳原子上含有2个氢原子，氧化断裂后得到二氧化碳；若双键碳原子上含有1个氢原子，氧化断裂后得到羧酸；若双键碳原子上没有氢原子，氧化断裂后得到羰基。因此，如果能够鉴定出烯烃氧化后得到的产物，就可以根据上述规律推测烯烃分子的结构。课堂互动司可巴比妥钠是一种具有较好镇静催眠效果的药物，其结构中含有烯丙基，试用本章所学知识鉴别该药物，写出鉴别所用试剂及现象。某烯烃分子式为CH，通过

26、酸性条件下高锰酸钾氧化后，得到的产物为510CHCOCH（丙酮）和CHCOOH（乙酸），请根据本章所学的烯烃氧化知识推测出该烯333烃的结构式。聚合反应在催化剂或引发剂的作用下，烯烃的n键断裂发生分子间加成反应，生成相对分子质量较大的高分子化合物，这种由低分子结合生成高分子化合物的反应称为聚合反应。例如，乙烯在高温高压作用下，发生聚合反应生成聚乙烯，n为聚合度。nCH2二化白由基引发剂”高温高压叫C*聚乙烯第二节炔烃分子中含有碳碳三键的不饱和烃称为炔烃。炔烃比相应的单烯烃多1个n键，相应少2个氢原子。炔烃的分子通式为CH（n2）。n2n-2一、炔烃的结构和同分异构现象（一）炔烃的结构乙炔是最简

27、单的炔烃，分子式为CH。乙炔分子中四个原子都在同一直线上，22是直线形分子，结构简式为：HC三CH。乙炔分子结构中，碳碳三键与碳氢单键之间的夹角为180，碳碳三键是乙炔的特征官能团，其中含有1个。键，2个n键，分子中三键的碳原子为sp杂化。乙炔的空间结构和分析模型如图3-4(b)球棍模型(c)比例模型HcmcH所示。(a)直线结构图3-4乙炔分子的结构及模型拓展阅读碳原子的sp杂化杂化轨道理论认为，乙炔分子中的碳原子在成键时，碳原子的1个2s轨道和1个2p轨道进行杂化，形成2个等同的sp杂化轨道，这种杂化方式称为sp杂化，其杂化过程如下所示：台匕SP杂化-2s2p2p2p2ssp杂化轨道基态激

28、发态杂化态每个sp杂化轨道均含有1/2的s轨道成分和1/2的P轨道成分，形状是一头大一头小，与sp2和sp3杂化轨道相似；2个sp杂化轨道的对称轴处于一条直线上，相互之间的夹角为180。同时两个碳原子上又各有未参与杂化而又互相垂直的p、yp轨道，并垂直于sp杂化轨道对称轴所在的直线，见图3-5。zx(a)2个sp杂化轨道(b)未杂化的Py、pz轨道图3-5碳原子的sp杂化乙炔分子在形成时，所含有的两个碳原子都以1个sp杂化轨道以“头碰头”的方式重叠，形成1个CC。键，另一个sp杂化轨道与1个氢原子的s轨道同样通过“头碰头”方式重叠，形成1个CH。键，如图3-6(a)所示。乙炔分子中碳原子上未参

29、与杂化的p、p轨道，在侧面以“肩并肩”方式重叠，得到yz两个相互垂直的n键，如图3-6（b）所示。2个n键的电子云围绕在两个碳原子的。键上下，呈现圆筒形，如图3-6（c）所示。（a）乙炔的。键（b）p、p轨道的重叠（c）圆筒形n电子云yz图3-6乙炔分子中的。键和n键炔烃的n键与烯烃类似，具有较大的反应活性。但也有不同，碳碳三键是由1个。键和2个n键组成的，比双键多1个n键，sp杂化轨道中s成分较多，电子云的形状更粗、更短，发生重叠时的两个碳原子靠得更近，键长更短，三键的键能大于双键，活性不如双键。（二）同分异构现象1构造异构炔烃的同分异构现象与烯烃类似，由于炔烃中含有碳碳三键的位置不同会导致

30、位置异构体的产生；由于碳链的结合方式不同，碳数三5时，炔烃也存在碳链异构；由于碳碳三键为直线型结构，炔烃没有顺反异构。例如：丁炔只有两种异构体，即只有位置异构，没有碳链异构。CH3C三CCH3ch三CCH2CH3戊炔则有如下三种同分异构体，包括碳链异构和位置异构。ch三cch2ch2ch3ch3c三cch2ch3CH三CCHCH3CH3戊炔2-戊炔3-甲基-1-戊炔二、炔烃的命名炔烃的命名方法和烯烃类似，只是将“烯”改成“炔”即可。采用系统命名法命名炔烃时，要考虑选主链、编号，要优先考虑官能团，具体步骤如下：（1）选主链选择含有碳碳三键官能团的最长链作为主链，按碳原子数称为某“炔”；（2）编号

31、从靠近官能团的一段开始编号，使所编数字尽可能较小；（3）写名称根据次序规则，将取代基的位次、数量及名称写在主链前面，并标记官能团的位次，若只有唯一结构可能，则可以不标官能团位次。名称中所有数字与数字之间用逗号隔开，数字与文字之间用半字号隔开。例如：CH3（ch3）2chc三cch2ch3ch三cch2ch3CH三CCCH3CH3甲基-3-己炔1-丁炔烃3,3-二甲基-1-丁炔若分子中通式含有碳碳三键和碳碳双键，则选择同时含有双键和三键的最长碳链作为主链，命名为“某烯炔”。编号从靠近不饱和键的一端开始；如果双键和三键在碳链两端的位置相同，则应使双键最小。例如：CH3C=CHC三CHH2C=CHC

32、H2C三CH戊烯-1-炔烃1-戊烯-4-炔课堂互动写出炔烃CH的所有同分异构体，并用系统命名法命名。610拓展阅读乙烘的主要用途乙炔的分子式为CH,易溶于酒精、丙酮、苯、乙醚等有机溶剂，为易燃、22易爆气体，俗称风煤和电石气，是炔烃化合物系列中体积最小的一员。乙炔在室温下是一种无色、极易燃的气体，燃烧产生很高的温度，主要用于工业焊接或切割钢铁及其他金属。纯乙炔是无臭的，有麻醉作用，工业用乙炔由于含有硫化氢、磷化氢等杂质，而有一股大蒜的气味。乙炔也是有机合成的重要原料，可用于合成四氯乙烷、醋酸、丁醇、聚氯乙烯、聚丁橡胶和树脂等多种化工产品。三、烯烃的性质（一）炔烃的物理性质炔烃的物理性质与烷烃及

33、烯烃相似，随着炔烃分子量的变化，炔烃的性质也呈现规律性的递变。简单炔烃在常温、常压下是气体，但沸点比相应碳原子数的烯烃略高，如乙炔、丙炔和丁炔。随着碳原子数目的增加，炔烃的沸点也相应上升，炔烃的碳碳叁键在碳链中间时的熔点和沸点比在碳链末端时要高。炔烃都是无色物质，不溶于水，溶于有机溶剂。（二）炔烃的化学性质炔烃的化学性质主要有其官能团碳碳三键决定，与烯烃相似，也可发生加成氧化和聚合等反应，这些反应都发生在碳碳三键上，但由于炔烃为sp杂化，其n键呈现闭合的筒形结构，碳碳叁键不如碳碳双键活泼，此外，对于三键碳原子上连接有氢原子的炔烃，还能够发生一些特殊的反应。生成金属炔化物!|HC年C一加成反应、

34、氧化反应、聚合反应1炔烃的加成反应（1）催化加氢在催化剂Pd、Pt、Ni等催化剂作用下，炔烃能与两分子氢发生加成反应，生成相应的烯烃或烷烃，其中烯烃阶段一般难以控制。RRPIIPtCR三CR+H2HC二CHH2RCH2CH2R但若是使用活性较低的催化剂，则可以实现部分加氢，控制炔烃的催化加氢停留在生成烯烃阶段。如使用活性较低的林德拉（Lindlar）催化剂（即Pd-BaSO厂喹啉），能使炔烃选择性加氢得到烯烃。例如：RRCR三CR+H2Lindlar催化剂HC=CH（2）加卤素炔烃可以与卤素发生加成反应，较容易和常见的为炔烃和氯或溴的加成反应，反应分两步进行，先加一分子卤素生成二卤代烯，然后继

35、续加成得到四卤代烷。例如：CR三CR+Br2RC=CRBrBrBrBrBr由于溴水为红棕色，加成得到的产物四溴代烷为无色产物，随着反应的进行，会出现红棕色褪去现象，可利用这一特性来鉴别是否存在炔烃。（3）加卤化氢炔烃与卤化氢的加成反应分两步就进行，先生成卤代烯，若卤代烯过量，则可继续与卤化氢加成得到二卤代烷。卤化氢与炔烃反应的活性顺序为：HIHBrHCl炔烃与活性较大的溴化氢、碘化氢加成较容易，在暗处就能发生反应，但和氯化氢加成较困难，要在催化剂存在下才能发生。例如：BrHBrICR三CH+HBrRCH2只厂叫BrBr与烯烃一样，炔烃与卤化氢发生加成反应的产物遵循马氏规则。若存在过氧化物，则生

36、成反马氏规则的产物。（4）加水在稀硫酸溶液中，炔烃在硫酸汞的催化作用下可与水发生加成反应，首先生成结构不稳定的烯醇式中间体，并发生分子重排，然后生成另一种互变异构体，得到稳定的羰基化合物。一般乙炔加水产物为乙醛；其它炔烃生成酮。例如：CCH+H2OHgSOgH2SO4ch尸Ch.分子内重排.ch3cho乙醛CH三CR+H2OHgSO_H2SO4_OHCH2=C-R分子内重排一OCH3CR由于HgS04是一种剧毒化合物，废料难以处理且易导致环境污染，现在一般使用三氟化硼、铜盐等非汞催化剂进行替代。2炔烃的氧化反应炔烃可以被高锰酸钾氧化，碳碳三键断裂，得到羧酸和二氧化碳。例如：CH三CH仙0*H2

37、OH2O+CO2ch3c=chKMn。H2OCH3COOH+H2O+CO2CH3COOH+CH3COOHch3c=cch3KMn043H2O炔烃的氧化反应满足如下规律：若三键碳原子上含有1个氢原子，则氧化断键后得到对应的二氧化碳；若三键碳原子没有氢原子，则氧化断键后得到羧酸。可以根据炔烃氧化后得到的产物来推测炔烃的结构。由于高锰酸钾溶液先紫红色，在氧化炔烃过程中发生了反应，导致颜色褪去，可根据这一特性来鉴定炔烃的存在。3聚合反应炔烃易聚合成高分子化合物相对于烯烃较难，在不同的催化剂和反应条件下，生成链状或环状的低聚化合物。例如：两分子乙炔在催化作用下聚合生成1-丁烯-3-炔，该产物是合成橡胶的

38、重要原料。2CHCH22CHCCHCH2NH4Cl23分子乙炔在高温高压条件及金属催化剂作用下，可发生聚合生成环状产物苯。例如：3CH三CH催化剂严高温，高压苯4端基炔氢的反应在炔烃分子中，碳碳三键处于链的一端的炔烃称为端基炔。由于三键碳原子为sp杂化，碳原子表现出较大的电负性，碳氢键极性增大，从而使端基炔氢显示出一定的酸性，可以被某些金属原子取代，生成金属炔化物例如：端基炔可与熔融的金属钠或在液氨中与氨基钠作用得到炔化钠。NaNHCR三CH2CR三CNa炔化钠nh3林1nLC三CH+Ag(NH3)2+LCCAgLC三CH+Cu(NH3)2+LC三CCu端基炔与硝酸银的氨溶液或氯化亚铜的氨溶液

39、反应，则分别生成白色的炔化银或棕红色的炔化亚铜沉淀。上述反应很灵敏，现象也很明显，常用此方法鉴别炔烃分子结构中是否含有C三CH结构。课堂互动试用所学知识鉴别丙烷、丙烯和丙炔。第三节二烯烃一、二烯烃的分类和命名(一)二烯烃的分类分子中含有2个碳碳双键的不饱和烃称为二烯烃，链状二烯烃的通式为CH(n3),与炔烃互为同分异构体。根据二烯烃中两个碳碳双键的相对位置n2n-2不同，可以分为以下三种类型。聚集二烯烃又称累积二烯烃，指分子中有2个双键与同一个碳原子相连的二烯烃。例如，丙二烯CH=C=CH，这类二烯烃性质不稳定，一般较少见。22隔离二烯烃又称孤立二烯烃，指分子中2个双键被2个或2个以上单键隔开

40、的二烯烃。例如，1,4-戊二烯CH=CHCHCH=CH,这类二烯烃2个双键222距离较远，可看作独立的双键，其性质与一般单烯烃相似。（3）共轭二烯烃指2个双键被1个单键隔开的二烯烃。例如，最简单的共轭二烯烃1,3-丁二烯CH二CHCH二CH，该类烯烃是一类重要的烯烃，具有特殊22的结构和性质。（二）二烯烃的命名ch=ch2CH2=二烯烃的命名与烯烃相似，命名时，选择含有2个碳碳双键的最长碳链为主链，根据主链上碳原子数目称为“某二烯”；主链碳原子的编号从靠近碳碳双键的一端开始，将2个双键的位次标于某二烯之前，由小到大排列，并用逗号隔开，取代基名称及位次在前，某二烯名称及位次在后。例如：CH3C2

41、H5CH2=C_CH二ch2cH32-甲基-1,3-丁二烯2-甲基-3-乙基-1,4-戊二烯有顺反异构体存在时，用Z型或E型标明构型，例如：CH3/HC二C/CH3hH/C、H/CCH3（2Z,4E）-3-甲基-2,4-己二烯拓展阅读B-胡萝卜素的主要用途胡萝卜素有a、B、丫三种异构体，其中B-胡萝卜素的活性最高，摄入人体消化器官后，可以转化成维生素A，是目前最安全的补充维生素A的产品。B-胡萝卜素的结构中存在多个共轭双键，为天然存在的共轭多烯。B-胡萝卜素是自然界中最普遍存在也是最稳定的天然色素。许多天然食物中例如：绿色蔬菜、甘薯、胡萝卜、菠菜、木瓜、芒果等，皆存有丰富的B胡萝卜素，其中胡萝

42、卜中含量最高B-胡萝卜素可以防止和消除体内生理代谢过程产生的“自由基”是维护人体健康不可缺少的营养素，在抗癌、预防心血管疾病、白内障及抗氧化上有显著的功能，并进而防止老化引起的多种退化性疾病。二、共轭二烯烃的结构和共轭效应（一）共轭二烯烃的结构二烯烃中聚集二烯烃不稳定，隔离二烯烃的性质与单烯烃类似，而共轭二烯烃由于结构的特殊性，表现出独特的性质特征。下面以1,3-丁二烯为例，讨论共轭二烯烃的结构和特征。1,3-丁二烯也称为丁二烯，是最简单的共轭二烯烃，其结构式为：C=C、ZHC二CH，CCH1,3-丁二烯为平面型分子，分子中所有原子都在同一平面内，键角均接近于120。分子中的碳碳单键键长为0.

43、148nm；碳碳双键键长为0.137nm,比乙烯的碳碳双键键长0.134nm长，1,3-丁二烯分子中的单键与双键键长趋向于平均化。在1,3-丁二烯分子中，每个碳原子都是sp2杂化，碳原子之间都是以sp2杂化轨道相互轴向重叠形成3个C一C。键，碳氢原子之间以sp2杂化轨道与s轨道相互重叠形成6个C一Ho键。每个碳原子未参与杂化的pz轨道，垂直于10个原子所在的平面，可从侧面相互重叠，形成了包含4个碳原子的大n键，这样形成的n键或称为共轭n键，见图3-7。HH图3-71,3-丁二烯分子中P轨道重叠示意图（二）共轭效应在共轭二烯烃分子中，n电子的运动范围不是局限在成键原子之间，而是运动在整个共轭体系

44、中，发生了n电子的离域，使得体系中电子云密度平均化，键长趋于平均化，体系能量降低的这种效应称为共轭效应。共轭效应只存在于共轭体系中，沿共轭链传递，其强度不因共轭链的增长而减弱，任何一个原子收到外界试剂的影响，这种影响会沿着共轭链传递到整个共轭体系，同时在共轭链上产生交替极化现象。例如1,3-丁二烯在与氯化氢发生2双烯合成 反应时，Cl受到氯化氢的影响，整个分子的n电子云向一个方向移动，并产生交替极化现象。6+6-6+6-6+6-CH?二CHCH二CH2H-Cl共轭体系有多种类型，常见的有n-n共轭、p-n共轭和o-n、o-p超共轭等共轭体系。三、共轭二烯烃的性质（一）共轭二烯烃的物理性质共轭二

45、烯烃的物理性质与烷烃和烯烃相似。含较少碳原子数的二烯烃为气体，例如1,3-丁二烯为沸点-4C的气体；含较多碳原子数的二烯烃为液体，如异戊二烯为沸点34C的液体。它们均不溶于水而溶于有机溶剂。（二）共轭二烯烃的化学性质共轭二烯烃属于烯烃，具有烯烃的一般通性，易发生加成、氧化、聚合等反应，但由于具有共轭体系，因此又具有共轭二烯烃的特有性质。1亲电加成弹一fHCkCH2BrBr1,2-加成产物CHq=CCkCH2I2Br以1,3-丁二烯为例，1,3-丁二烯可以与卤素、卤化氢等试剂进行亲电加成反应，一般有1，2-加成和1，4-加成，对应的产物一般可得到两种。例如：CCkC旷字BrBrCHCCCH2Br

46、1,4-加成产物共轭二烯烃的1,2-加成和1,4-加成是同时发生的，哪一种反应占优，与反应物的结构、反应的温度、产物的稳定性和溶剂的极性等有关。在40C、极性溶剂中反应时，1,2-加成产物只占20%,1,4-加成产物却占80%，而在-80C、非极性溶剂中，1,2-加成产物占80%，1,4-加成产物占20%。非极性溶剂、较低温度有利于1,2-加成，极性溶剂、较高温度利于1,4-加成。CR三CR+Br2aRy二fRBrBrBrBrIIRCCRIIBrBr双烯合成又称狄尔斯-阿尔德反应，是共轭二烯烃与含碳碳双键的不饱和化合物在光照或加热条件下发生的1,4-加成反应，生成六元环状化合物。这一反应是由德

47、国化学家狄尔斯（O.Diels）和阿尔德（K.Alder）在1928年发现的，二人也因此荣获1950年诺贝尔化学奖。双烯合成中，反应物均为不饱和烯烃，其中共轭二烯烃称为双烯体，另一化合物称为亲双烯体，当亲双烯体链接有吸电子集团时，反应更容易发生。该反应又很好的实际应用价值，可利用这一特性来合成多种环状化合物，是有机合成领域的重要应用方法之一。CH2CH2200300C高压CHIII200300CCHO高压O双烯合成反应是一步完成的。反应时，反应物分子相互作用，旧键的断裂和新键的生成时相互协调地在同一步完成的，没有活性中间体生成，这类反应称为协同反应。 目标检测一、单项选择题（每小题只有一个最佳

48、答案）1下列化合物有顺反异构的是（）。1-丁烯B.2-甲基2-丁烯C.1-苯基丙烯D.丙烯2烯烃和溴水加成反应可产生的现象是（）。A.沉淀B.气体C.褪色D.变色3能够与硝酸银的氨溶液生成白色沉淀的是（）。A.CH二CH-CHB.CH-CH-CHC.CH-C三C-CHD.CH三C-CH23323333下列可用于鉴别丙烯和环丙烷的试剂是（）。A.浓硝酸B.浓硫酸C.氢氧化钠溶液D.酸性高锰酸钾溶液下列基团属于给电子基的是（）。A.NOB.OHC.BrD.CH23戊烯与氯化氢反应生成的主要产物是（）。A.1-氯戊烷B.2-氯戊烷C.3-氯戊烷D.1-氯-2-甲基丁烷丁烯经氧化后所得主要产物是（）。A.甲酸和乙酸B.甲酸和丙酸