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§3.1 烯烃的结构、异构和命名 一. 烯烃的结构: 1. 双键碳原子及其上的所有原子在同一平面上. 2.sp2杂化: 如:2HC=CH2，其中C原子为sp2杂化: 价键法: §3.2 烯烃的同分异构和命名 3.2.1 同分异构现象 烯烃的异构： 3.2.1 命名 1. 普通命名法：基本原则同烷烃一样。只要把名称中的“烷”改为“烯”即可。 2. 系统命名法：同烷烃类似。 ⑴ 选主链：选含有双键的碳链作为主链； ⑵ 编号：从距离双键最近的一端开始编号； ⑶ 书写：把双键中碳原子位号较小的编号写在名称“烯”的前面。 ⑷ “顺/反”词头加于异构体全名的最前面 3.3 烯烃的物理性质 同烷烃相似： C2-C4为气体，高级烯烃为固体； 熔点、沸点和比重随 分子量的增大而上升，比重 1 不易溶于水。易溶于非极性或弱极性有机溶剂中。 烯烃的偶极矩 烷烃：一般—顺式 方式 原因：杂化轨道中S成分高，吸引电子能力强； 烯烃为SP2杂化（33%S)，烷烃为： SP3(25%S) 所以： Csp3 —Csp2 键 电子云分布不均匀， 由Csp3 指向 Csp2 键 3.4 烯烃的反应 C＝C 的π－电子裸露于外，可提供e，具碱性 容易受到缺电子试剂：酸 E＋（亲电试剂）的进攻； 容易发生加成反应，生成两个新的σ键，得到饱和烃——烷烃。 3.4.1 烯烃的加成反应 催化加氢： 在催化剂 Ni、Pt、Pd等催化剂作用下，烯烃可以与氢进行加成反应。 反应在催化剂表面进行，为顺式加成，得顺式加成产物，发热（新键生成）；无催化剂不进行，表明活化能高。 2 加卤素 特点：反应分步进行 第一步：亲电试剂加成 第二步：负离子试剂反式加成；最终得到反式加成产物。得到邻二卤代烷烃 体系中的其它负离子也可得到相应的产物（副产物），数量由活化能及负离子的量来确定。 1）X2的活性: Cl2 Br2 I2 (F2过于猛烈) 2）对反应机理的研究： 把乙烯和溴分别与水、氯化钠溶液、甲醇混合在一起发现有如下反应： 立体选择性--反式加成: ( C+活性中间体生成了更稳定的环卤鎓离子 ) 第三章 练习1（p71） 1, 2, 3 例：顺式加成： 如果存在空间效应，则H的加成从位阻小的方向进行 主要是与氯和溴的反应。氟反应太剧烈，容易发生分解反应，碘与烯烃不进行离子型加成反应。得到邻二卤代烷烃 Br2的加成反应一般用CCl4作为溶剂，出现的现象为溴的颜色褪去。 此反应反应速度快，现象非常明显，因此 常用于： 双键的鉴别。 Br2/CCl4溶液常用于烯烃的检验. 溴的颜色褪去（红棕色消失）：阳性反应 根据以上的事实给出如下的解释：反应分两步进行 ： ① 亲电试剂 Br＋形成环正离子过度态：（慢） ②亲核试剂 Br- 反式加成(快)得到产物(反式）： Br- 从背面进攻，从而得到加成产物。对于上述反应的立体分析如下： 从分析可知得到同一产物。同样OH-、Cl-也可从背面进攻得到相应的产物。 上述反应历程即为亲电加成反应 * * Yunnan University 云南大学 精品课程 Organic Chemistry 有机化学教研室 云南大学化学科学与工程学院 第三章 烯 烃(1) 烯烃：分子中含碳碳双键（C=C)的烃,为不饱和烃。 通式:CnH2n 官能团: -C = C- 不饱和度(UN)=1+nC －(nH －nN) / 2 碳原子杂化示意图 乙烯分之中的C－C ?键 分子轨道理论: ?键比?键能量低26 形成了5个?键. C-C单键的键长：0.154nm, 键能：345.6 kJ·mol-1 C=C 双键的键长：0.134nm ，键能：610.9kJ·mol-1 （小于单键的两倍） 从键能来看，双键更易断裂，即：反应性质 活泼 键角 120 0 乙烯分之 ? 键示意图 π键具有自己的特点，由此决定了烯烃的化学性质: （1） π键没有轴对称，因此以双键相连的两个原子之间不能再以C-C σ键为轴自由旋转， 如果吸收一定能量，克服P轨道的结合力，才能围绕碳碳σ旋转，结果使π键被破坏。 （2） π键由两个P轨道侧面重叠而成，重叠程度比一般σ键小，键能小，容易发生反应。 （3） π键电子云不是集中在两个原子核之间，而是分布在上下两侧，原子核对π电子的束缚力较小，因此π电子有较大的流动性，在外界试剂电场的诱导下，电子云易变形，导致π键被破坏而发生化学反应。 这样含有碳碳双键的化合物就有可能产生顺反异构 （即几何异构） 碳架异构 官能