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第三章 不饱和脂肪烃Ⅰ.烯 烃 化学化工学院 有机教研组 冯 毅 烯烃的定义 烯烃：分子中含有碳—碳双键 的烃 。 烯烃是不饱和烃的一种：“不饱和”意味着它能够再与其它原子结合生成饱和的化合物。 烯烃的通式：CnH2n 烯烃的官能团： 一、乙烯的结构 一、乙烯的结构 一、乙烯的结构 二、烯烃的同分异构和命名 二、烯烃的同分异构和命名 二、烯烃的同分异构和命名 四、炔烃的化学性质 1. 催化加氢 选择适当的催化剂可使反应停留在烯烃阶段。 — C C — — C C — H H — C—C — H H H H H2 H2 Pd 或Ni Pd 或Ni 顺式烯烃：林德拉（Lindlar）试剂 Pd / PbO,CaCO3 反式烯烃：Na / 液NH3 CH3-C≡C-CH3 + H2 C C CH3 CH3 H H 反-2-丁烯 C C CH3 CH3 H H 顺-2-丁烯 Pd-Pd 或Pd / C Na / 液NH3 CH3CH CHCH2C≡CCH3 CH3CH CHCH2CH CHCH3 Pd / BaSO4 H2 * * 饱和：饱和意味着分子中的碳原子与其它原子的结合达到了最大限度。 1、乙烯分子中的碳—碳双键 键长：碳—碳双键（0.134nm）＜碳—碳单键（0.154nm） 键能：碳—碳双键（6l0kJ·mol-1 ）＜ 2倍碳—碳单键（691．2 kJ·mol-1 ） 碳碳双键并不是由两个单键所构成，而是由一个σ键和一个π键构成的。 现代物理方法证明，乙烯分子的所有原子在同一平面上，每个碳原子只和三个原子相连。 2、碳原子的sp2杂化 2s 2pX 2py 2pz 2pX 2s 2py 2pz 激发 2p 2pX 2s 2py 2pz sp2 sp2 sp2 杂化 两个p轨道平行重叠形成 π键 3、乙烯分子的结构 π键和σ键的区别： π键没有轴对称，不能自由旋转 π键电子云分散成上下两方，原子核对π电子的束缚力较小 π键的电子云具有较大的流动性，容易受外界电场的影响，电子云比较容易极化，发生反应 1、烯烃的同分异构现象 由于双键位置不同而产生的异构 （1）碳干异构 （2）官能团位置异构 （3）顺反异构（几何异构） 由于双键两侧的基团在空间的位置不同而产生顺反异构 1、烯烃的同分异构现象 （3）顺反异构（几何异构） 产生顺反异构的条件： ①分子中必须有限制旋转的因素，如碳—碳双键； ②对于烯烃来说以双键相连的每个碳原子，必须和两个不同的原子或基团相连。 当碳—碳双键上连接的四个基团完全不同时，对于如何确定顺、反，国际上做了统一的规定。其原则是：将每个以双键相连的碳原子上的两个原子或基团按次序规则定出较优基因，该两个碳原子上的较优基团在双键的同侧者，以字母Z表示，反之，则以字母E表示。 2、烯烃的命名 选择一个含双键的最长碳链作为主链 母体烯烃 ，依主链碳原子的数目如烷烃一样命名为“某烯”。 从最靠近双键的一端起，把主链碳原子依次编号。 双键的位次必须标明出来，只写出双键两个碳原子中位次较小的一个，放在烯烃名称的前面。（双键在第一位可以省略） 其他的同烷烃的命名原则。 两个碳原子上的较优基团在双键的同侧者，以字母Z表示，反之，则以字母E表示。 三、 烯烃的物理性质 烯烃的物理性质和烷烃很相似，是随相对分子质量的增加而递变的。 1、物质状态： 2—4个碳原子的为气体 5—18的为液体 19以上的是固体 2、沸点、熔点： 沸点和熔点随相对分子质量的增加而增高。 对于顺反异构体来说，顺式异构体为非对称分子，有微弱的极性，所以顺式异构体的沸点一般比反式异构体略高，而对于熔点来说则相反，因为对称的分子在晶格中可以排得较紧，故而反式异构体的熔点较顺式异构体为高。 3、相对密度： 烯烃的相对密度也随相对分子质量的增加而增高，但都小于1。 4、溶解度： 烯烃不溶于水，而易浴于非极性或弱极性有机溶剂如苯、乙醚、氯仿等中。  三、 烯烃的物理性质 四、 烯烃的化学性质 C C 键性质活泼 π电子易流动，易极化 π键键能较低 1、加成反应 C C + X-Y C—C X Y 通式： 应用： 烯烃制备烷烃----用于汽油、油脂的氢化 烯烃的分析-----进行氢化从消耗 H2 的摩尔数定 量测定C C数目 催化剂将氢与烯烃都吸附在其表面，使氢分子的H—H共价键断裂，形成活泼的氢原子；同时，烯烃的中的π键也被削弱，从而大大降低了氢化反应的活化能，从而促进反应的进行。 1 催化加氢（还原） 常用催化剂：Ni 、Pd 、 Pt 2 亲电加成 亲电试剂