有机化学第03章不饱和脂肪烃.pptVIP

* * 第三章 不饱和脂肪烃（烯烃，炔烃，双烯烃） 一.烯烃的定义和结构 分子中含碳碳双键（C=C）的烃叫烯烃，烯烃是不饱和烃的一种，不饱和意味着它能够和其它原子结合生成饱和的化合物，它的通式为CnH2n，碳碳双键（C=C）是烯烃的官能团。 二. 乙烯的结构  双键中的碳为sp2杂化，碳原子中三个sp2杂化轨道分别与另外的三个原子匹配成键，形成三个σ键，碳中余下的一个p轨道与另一个碳中的p轨道匹配成键，形成一个π键，键角为120°键长约为0.134nm，比碳碳单键的键长0.154nm要短一些，碳碳双键的键能为610.9kJ·mol-1，比碳碳σ键键能的两倍要小一些（2×345.6 kJ·mol-1）。从键能来看，双键更易断裂。乙烯的结构示意图如下图所示： 乙烯的结构示意图如下图所示： 乙烯的Kekule模型和Stuart模型 从上图中可以看出，由于有了π键的存在，碳碳双键就不能象碳碳单键那样 自由旋转。这样含有碳碳双键的化合物就有可能产生顺反异构将在后面介绍。 二、命名 1． 习惯命名法：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。 乙烯的结构 3，3-二甲基-1-丁烯 3-丙基-1-己烯 3．顺反命名 构型和构象 构象：由于单键可以自由旋转，使分子中原子或基团在空间产生不同的排列 构型：分子中个原子或基团在空间的不同排列。 官能团位置异构：由于官能团位置不同而产生的异构。 1-丁烯 2-丁烯 烯烃的命名 立体异构：结构相同（碳架），分子中原子或基团在空间的相对位置不同。 顺反异构：立体异构的一种，由于双键不能自由旋转引起的，也称为几何异构。（以后还会讲到另一种情况，环状化合物） 顺-2-氯-2-丁烯 反-2-氯-2-丁烯 顺式异构体：两个相同原子或基团在双键同一侧的为顺式异构体。 反式异构体：两个相同原子或基团分别在双键两侧的为反式异构体。 顺反异构体产生的条件：⑴ 分子不能自由旋转（否则将变成另外一种分子） ⑵ 双键上同一碳上不能有相同的基团； 顺-2，3-二甲基-1，4-二氯-2-戊烯 反-1-氯-1-溴-2-丁烯 烯烃的顺式和反式异构体 但是如果双键上四个取代基均不相同时，处理起来就比较麻烦，例如：  上例中四个基团均不相同，按照顺反异构命名的原则，应该是结构相似的若在双键的同一侧，则为“顺式”，反之为“反式”，按照这个原则，上例应该是顺式，应命名为3-甲基-4-氯甲基-2-氯-3-己烯。但有时很难判断那些结构相似，因此有规定了一个“Z、E”命名法 Z、E命名法： 按照次序规则，两个双键碳上次序较大的原子或基团在同一侧的称为Z型； 按照次序规则，两个双键碳上次序较大的原子或基团在两侧的称为E型。 （Z：德文，Zusammen，在一起之意；E：德文，Entgegen，相反之意） 烯烃的Z、E命名法 E-2-氯-2-丁烯 Z-2-氯-2-丁烯 Z-2,3-二甲基-1,4-二氯-2-戊烯 E-1-氯-1-溴-2-丁烯 Z、E命名法一般与顺反命名法相一致。但也有不一致的。例如： 按顺反命名应该为： 顺-3-甲基-2-戊烯 按Z、E命名法应该为：E-3-甲基-2-戊烯 如果分子中有两个以上双键时，并且双键的每一个碳上 均有不同的两个原子或基团，这种情况在命名时，每一个双键都要进行顺反或Z、E说明。 如（2Z，4E）-2，4-己二烯 同烷烃相似，C1~C4为气体，高级烯烃为固体，不易溶于水。易溶于非极性或弱极性有机溶剂中。对于顺反异构体，顺式沸点高于反式，顺式熔点低于反式 四、化学性质 烯烃中的双键由一个σ键一个π键组成，其中键易断裂，给出电子，即易受亲电试剂的进攻。 1．加成反应 ⑴催化加氢：在