第4章 炔烃 课件(共33张)- 《有机化学（第四版）》同步教学（高教版）

第四章炔烃炔烃的通式、同分异构和命名；炔烃的结构；炔烃的物理性质；炔烃的化学性质；炔烃的制法。主要内容：掌握炔烃的命名；理解碳原子的sp杂化；掌握炔烃的化学性质与应用；了解炔烃的制备方法。学习目标：定义:分子中含有碳碳叁键的烃叫做炔烃。1.通式:

CnH2n-2官能团:-C

C-一、炔烃的通式与同分异构第一节炔烃的通式、同分异构和命名2.异构体

碳链不同和叁键位置不同所引起的。炔烃不存在顺反异构现象.如：戊炔的构造异构体:CH3CH2CH2CCHCH3CHCCH

1-戊炔

CH3CH3CH2C

CCH32-戊炔3-甲基-1-丁炔炔烃的命名与烯烃相似，即选择含有叁键的最长碳链为主链，编号时从靠近三键的一端开始，命名时用阿拉伯数字标出三键的位置。例：二、炔烃的命名

当分子中同时含有双键和三键，则使双键、三键的位次和尽可能小，若从两个方向编号双键、三键位次和相同，则给双键较小编号，书写时先烯后炔。例：CH3-CH=CH-C

CH

3-戊烯-1-炔(不叫2-戊烯-4-炔)第二节炔烃的结构一、乙炔的结构

乙炔（CH≡CH）分子是一个直线形结构，四个原子都排布在同一直线上。X-光衍射和电子衍射等物理方法测定，分子中各键的键长与键角如下式所示：乙炔分子的直线型结构1.乙炔分子中的

键

乙炔碳原子采用sp杂化方式参与成键。三键碳原子杂化后形成两个sp杂化轨道（含1/2s和1/2p成分），剩下两个未杂化的p轨道，两个sp杂化轨道成180°分布，两个为杂化的p轨道互相垂直，且垂直于sp杂化轨道所在的直线。

两个碳原子以sp杂化轨道互相重叠，并各与一个氢原子的1s轨道重叠生成σ键。

两个碳原子以sp杂化轨道互相重叠，并各与一个氢原子的1s轨道重叠生成σ键。每一个碳原子上各剩下一个P轨道和一个Pz轨道，它们在侧面重叠生成两个π键，π电子云是以C-C键为轴对称分布的。2.乙炔中的两个碳碳

键乙炔分子中σ键及π键的形成乙炔分子中σ键、π键的电子云的分布乙炔分子的圆筒形

电子云，碳碳叁键是由一个

键和两个键组成。1.乙炔是无色无臭味的气体。

2.乙炔临界温度36.5℃，临界压力是6.17MPa。常温下增大压力可液化乙炔。

3.受震动会发生爆炸，所以在乙炔钢瓶中要填入多孔性物质（石棉、硅藻土）又要加入丙酮作为溶剂，以避免运输时危险。

4.乙炔难溶于水。

5.与空气组成爆炸性的混合气体。炔烃的熔点、沸点比相同原子数的烯烃略高些，相对密度稍大一些。第三节炔烃的物理性质

炔烃的化学性质主要表现在官能团C≡C三键的加成反应上和炔烃的酸性上—炔氢被取代。

催化剂常用的是铂、钯、镍等。在氢气过量的情况下，反应往往不易停留在烯烃阶段。第四节炔烃的化学性质一、加成反应

1.催化加氢

炔烃催化加氢，生成烯烃。进一步加氢生成烷烃。

林德拉Lindlar催化剂：该催化剂是一种钯沉淀于碳酸钙上，再利用醋酸铅处理而得到的加氢催化剂。铅可以降低钯的活性，使生成的烯烃不再加氢，而对炔烃的加氢仍然有效，因此加氢可停留在烯烃阶段。2.亲电加成（1）加氯或溴

炔烃与氯加成，可加上一分子或两分子氯，生成1，2-二氯乙烯（或对称二氯乙烯）或1，1，2，2—四氯乙烷（或对称四氯乙烷）。

反应在液相中进行。四氯化碳、对称四氯乙烷是常用的溶剂，有时也加入无水氯化铁做催化剂。

乙炔与溴加成，加一分子或两分子溴，分别生成1，2-二溴乙烯获1，1，2，2，-四溴乙烷。C≡C三键与溴加成后，溴的红棕色消失，因此可以通过溴的退色来检验炔烃。C≡C三键与氯或溴加成是亲电加成，但三键的反应活性较双键低。当分子内同时存在双键和三键时，双键先与溴加成，在溴不过量的情况下，只有双键加成而三键保留。如：（2）加氯化氢或溴化氢乙炔与氯化氢加成。在氯化汞-活性碳的催化下，气相，150~160℃，乙炔与氯化氢加成生成氯乙烯。此法是工业生产氯乙烯的方法。

乙炔与溴化氢加成。加上一分子活儿分子溴化氢，分别生成溴乙烯或1，1-二溴乙烷（主要产物）。C≡C三键与氯化氢或溴化氢加成是亲电加成，不对称炔烃与卤化氢的加成产物与马尔科夫尼科夫规则一致。如：（3）加水一般情况下，乙炔与水不发生反应。但在酸性水溶液中炔烃与水加成，先生成烯醇，后立刻转变为更稳定的羰基化合物（含基的化合物）。这是工业上生产一贯的一个方法。如：

乙炔与水加成生成乙醛，其它炔烃生成酮。炔烃与水加成首先生成不稳定的烯醇，然后烯醇异构化（重排）得到醛（酮）。不对称炔烃与水的加成也遵守马氏规则。（1）加醇

在碱的催化下,乙炔与醇加成生成乙烯基醚。C≡C三键与醇的加成是亲核加成。如：甲基乙烯基醚

3.亲核加成由负离子(或带未共用电子对的中性分子）亲核试剂(H－Nu)进攻而引起的加成。（2）加醋酸

在醋酸锌-活性炭的催化下，气相，170~230℃,乙炔可与醋酸加成生成醋酸乙烯酯。醋酸乙烯酯是生产聚乙烯醇和醋酸乙烯酯的原料。乙酸乙烯酯

乙炔也能聚合。在不同条件下乙炔可生成链状的二聚物或三聚物，也可生成环状的三聚物或四聚物。二、聚合反应

乙炔的二聚物与氯化氢加成，得到2-氯-1，3-丁二烯。是合成氯丁橡胶的单体。

与C＝C双键相似，C≡C三键也被高锰酸钾烟花。最终的产物是二氧化碳（C≡C三键断裂），高锰酸钾被乙炔还原生成棕色的二氧化锰沉淀。三、氧化反应

如果是非末端炔烃，氧化的最终产物是羧酸（C≡C三键断裂）。如：

可以利用氧化反应，检验分子中是否存在叁键，以及叁键的位置。

1.炔钠的生成——炔烃的制备

硫酸的酸性强度比醋酸大许多，所以醋酸根负离子可以定量地把硫酸转变为硫酸氢根负离子。

乙炔（CH≡C—H，pKa=25）的酸性强度比氨（H2N—H，pKa=34）大很多（大109倍），氨基负离子可定量地把乙炔转变为乙炔基负离子。四、炔烃的反应

在液氨中，用氨基钠（1mol）处理乙炔是实验室中制备乙炔钠的普遍方法。2.炔银和烃亚铜的生成——末端炔烃的鉴定

当炔烃的三键在链端时，三键碳原子上的氢有微弱的酸性，可与银氨溶液或铜氨溶液反应生成白色或红棕色的金属炔化物沉淀，用这个反应可以鉴定三键在链端的炔。

炔银（RC≡C-Na+）与炔亚铜（RC≡CCu）分子中的碳-金属键基本丧失共价键。与离子键的炔钠不同（RC≡C-Na+）不同，炔银和炔亚铜不与水反应，也不溶于水。但是可被稀盐酸分解，重新生成末端炔烃。

炔银和炔亚铜在潮湿时比较稳定，干燥时，因撞击、震动或受热会爆炸。

乙炔石油及化学工业的一个基础原料，用于生产乙醛、乙酸、乙酐、聚乙烯醇以及氯丁橡胶。乙炔在氧气中燃烧时生成的氧乙炔焰能达到3000℃以上高温，工业上常用于焊接或切断金属材料。生成高聚合物，20世纪70年代首次合成聚乙炔薄膜，掺杂后得导电高聚物，三位科学家因发现高聚物的金属导电性荣获2000年诺贝尔化学奖。阅读材料：掺杂聚乙炔薄膜的制备及应用。1.以电石为原料

高温电炉中加热生石灰和焦炭到2500~3000℃，反应生成碳化钙（俗名：电石）。电石