《有机化学》第三章 烯烃、炔烃和二烯烃.doc

课程名称 有机化学C 计划学时 64 授课章节 第三章 烯烃、炔烃和二烯烃（第一次课） §1-1 烯烃和炔烃 教学目的和要求： 1.了解烯烃和炔烃的结构 2.掌握烯烃和炔烃的IUPAC命名法，重点掌握烯烃顺反异构的E-Z标记 3.了解烯烃和炔烃的物理性质 教学基本内容： 一、烯烃和炔烃的结构 二、烯烃和炔烃的异构现象和命名 三、烯烃和炔烃的物理性质 四、烯烃和炔烃的化学性质（一）加成反应 教学重点和难点： 重点：烯烃和炔烃的命名 难点：烯烃顺反异构的E-Z标记 授课方式、方法和手段： 以讲授为主；教具-球棒模型 作业与思考题： 1.下列环烷烃中加氢开环最容易的是: (A) 环丙烷 (C) 环戊烷 (B) 环丁烷 (D) 环己烷 2. 画出顺-和反-1-乙基-4-叔丁基环己烷最稳定的构象。 3.某化合物A,分子式为C4H8,能使Br2-CCl4溶液褪色,但不能使KMnO4-H2O溶液褪色,加HBr生成 B, B也可从A的同分异构体C加HBr得到。但C能使Br2-CCl4和KMnO4-H2O两溶液褪色,试推测A,B,C的构造式。 河南科技大学教案首页 第三章 烯烃、炔烃和二烯烃 第一节 烯烃和炔烃 单烯烃是指分子中含有一个C=C的不饱和开链烃,简称烯烃.通式为CnH2n。炔烃是含有（triple bond) 的不饱和开链烃。炔烃比碳原子数目相同的单烯烃少两个氢原子，通式CnH2n-2。 一、烯烃和炔烃的结构 乙烯是最简单的烯烃, 乙炔是最简单的炔烃，现已乙烯和乙炔为例来讨论烯烃和炔烃的结构。 （一）乙烯的结构 分子式为C2H4,构造式H2C=CH2,含有一个双键C=C,是由一个σ 键和一个 π 键构成。现代物理方法证明,乙烯分子的所有原子都在同一平面上,每个碳原子只和三个原子相连.杂化轨道理论根据这些事实,设想碳原子成键时,由一个s轨道和两个p轨道进行杂化,组成三个等同的sp2杂化轨道,sp2轨道对称轴在同一平面上, 彼此成1200角.此外,还剩下一个2p轨道,它的对称轴垂直于sp2轨道所在的平面。 乙烯： ? C-C σ键 ?4C-H σ键 ?????????????????????????????????????? 　??? 在乙烯分子中，两个碳原子各以一个sp2轨道重叠形成一个C-Cσ键，又各以两个sp2轨道和四个氢原子的1s轨道重叠，形成四个C-Hσ键，五个σ键都在同一平面上。每个碳原子剩下的一个py轨道，它们平行地侧面重叠，便组成新的分子轨道，称为π轨道。 其它烯烃的双键也都是由一个σ键和一个 π键组成的。双键一般用两条短线来表示，如：C=C，但两条短线含义不同，一条代表σ键，另一条代表?π 键。π键重叠程度比σ键小，不如σ键稳定，比较容易破裂。 (二)乙炔的结构 ??? 乙炔的分子式是C2H2，构造式H-C≡C-C,碳原子为sp杂化。 ?? 两个sp杂化轨道向碳原子核的两边伸展，它们的对称轴在一条直线上，互成180°。 ??? 在乙炔分子中，两个碳原子各以一个sp轨道互相重叠，形成一个C-Cσ键，每个碳原子又各以一个sp轨道分别与一个氢原子的1s轨道重叠形成C-Hσ键。 ??? 此外，每个碳原子还有两个互相垂直的未杂化的p轨道（px,py),它们与另一碳的两个p轨道两两相互侧面重叠形成两个互相垂直的π键。故乙炔的叁键是由一个σ键和两个相互垂直的π键组成。两个π键的电子云分布好象是围绕两个碳原子核心的圆柱状的π电子云。 ????乙炔分子中两个碳原子的sp轨道，有? s性质，s轨道中的电子较接近了核。因此被约束得较牢，sp轨道比sp2轨道要小，因此sp杂化的碳所形成的键比sp2杂化的碳要短，它的p电子云有较多的重叠。 二、烯烃和炔烃的同分异构及命名 （一）烯烃和炔烃的异构现象 1.烯烃和炔烃的构造异构 由于烯烃含有双键，其异构现象较烷烃复杂，它包括碳干异构，双键位置不同引起的位置异构（position isomerism），以及由于双键两侧的基团在空间的位置不同引起的顺反异构。例如：丁烷只有正丁烷和异丁烷两个异构体，而丁烯就有三个异构体： CH3CH2CH=CH2??????? CH3CH=CHCH3?????? 1-丁烯????????????? 2-丁烯?????????????? 2-甲基丙烯 双键位置异构?????????????????? 碳架异构 ??? 2.烯烃的顺反异构 由于双键不能自由旋转又产生了另一个异构现象--顺反异构，如：2-丁烯有两个： 顺-2-丁烯?????反-2-丁烯 ? 两个相同基团在双键的一