第二章 不饱和烃
分子中含有碳碳双键或叁键的烃称为不饱和烃。
不饱和烃可以分为:
本章同步测试参考答案
第一节 烯 烃
第二节 二烯烃
第三节 炔 烃
不 饱 和 烃
烯 烃
炔 烃
单 烯 烃
二 烯 烃
多 烯 烃
聚 集 二 烯 烃
隔 离 二 烯 烃
共 轭 二 烯 烃
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
学习要求
知识目标:
能力目标:
1.掌握烯烃的定义、通式和命名
2.了解烯烃的结构和物理性质
3.理解烯烃的同系列和同分异构现象
4.掌握烯烃的化学性质
1.能用系统命名法命名烯烃
2.能用化学方法鉴别烯烃
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
一、烯烃的结构
(一)烯烃的定义
烯烃是分子中含有碳碳双键(> C=C<)的烃。 > C=C< 是
烯烃的官能团。
(二)烯烃的分类
烯 烃
单 烯 烃
二 烯 烃
多 烯 烃
含 一 个 双 键
含 两 个 双 键
含 多 个 双 键
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
一、烯烃的结构
(三)烯烃的通式
【 例如 】 乙烯的 分子式为 C2H4 结构式为
CC
H
HH
H
CnH2n烯烃的组成通式为
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
H
H
H
H
C H
H
H
HC CC
C 2s
p2 s2 2 p s p 2 2 p激 发 s p 2 杂 化
(四)乙烯分子的结构特点
一、烯烃的结构
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
一、烯烃的结构
分子中的 2个碳原子分别与 2个氢原子以单键相结合,碳碳
双键中 1个为 C-Cσ 键,另 1个是 C-Cπ 键。形成 正三角形的平
面结构,键角为 120° 。
(四)乙烯分子的结构特点
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
一、烯烃的结构
σ 键 π 键
可以单独存在于任何共价键中 不能单独存在,只能在双键或叁键中与 σ 键
共存
受原子核控制强,反应活性低 受原子核控制弱,反应活性高
成键的 2个碳原子可以沿键轴“自
由”旋转
成键的 2个碳原子不可以沿键轴“自由”
旋转
成键轨道沿键轴“头碰头”重
叠,键能大,键稳定
成键轨道“肩并肩”平行重叠,键能小,
键不稳定
(五) σ键和 π键的特点比较
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
【 例如 】
C H 3 C H C H 2 C H C H C H 2 C H 2 C H 3
C H
C H 2
C H 3C H 31.选择含有双键的最长的碳链做主链,称, 某烯,
2.编号要使双键的位次最小
3.合并同类取代基使命名最简
二、烯烃的命名和异构现象
(一)烯烃的命名
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
C H 3 C H C H 2 C H C H C H 2 C H 2 C H 3
C H
C H 2
C H 3C H 3
1
2
34567
4,6-二甲基 -3-丙基 -1-庚烯
【 例如 】
(一)烯烃的命名
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
烯烃去掉 1个氢原子后剩下的基团叫烯基。
乙烯基
丙烯基
烯丙基
C H 2 C H
C H 3 C H
C H 2
C H
C HC H 2
(一)烯烃的命名
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
1.命名下列化合物:
(1)
(2)
C H 2
C C H 2 C C H 3
C H 3
C H 3
C H 3
C H CC H 2
C H 3
C H 3 C 3 H 7
2,4,4-三甲基 -1-戊烯
4-甲基 -3-庚烯
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
2.写出下列化合物的结构式,
(1) 2,3-二甲基 -1-己烯
(2) 2,2,4,6-四甲基 -5-乙基 -3-庚烯
C H 3 C H C H 2C C H 2
C H 3
C H 3
C H 3
C H C( C H 3 ) 3 C ( C H 3 ) C H ( C 2 H 5 ) C H ( C H 3 ) 2
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
1.烯烃的异构体类型 (以 1-丁烯为例 )
(二)烯烃的异构现象
C H C H 3C H 2 C H 2C H C H C H 3C H 3位置异构
C H 3C H 3
C C H
3
C H 3
C CCH
H
HH
顺反异构
C H 3C H 2
C H 3
C碳链异构 C H C H 3C H 2 C H 2
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
(二)烯烃的异构现象
2.烯烃产生顺反异构体的条件
(1)分子中存在着限制自由旋转的因素,如双键 (或脂环 )的结构。
(2)双键两端碳原子上,必须各自连接 2个不同的原子或基团。
【 例如 】
即当 a ≠ b 或 d ≠ e 时有顺反异构现象。
如果 a = b 或 d = e 时就不会产生顺反异构体。
C C
a
b
d
e
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
(二)烯烃的异构现象
3.顺反异构体的命名方法
顺、反命名法
Z,E命名法
顺式 ——2个相同原子或基团处于
双键平面同侧
反式 ——2个相同原子或基团处于
双键平面异侧
(1) 顺、反命名法
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
【 例如 】
C C CC
H 3 C
B rH
H 3 CB r H
HH
顺 -1-溴丙烯 反 -1-溴丙烯
(二)烯烃的异构现象
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
(二)烯烃的异构现象
3.顺反异构体的命名方法
(2) Z,E命名法
当双键碳原子连有 4个互不相同的原子或基团,以及结构较
复杂的顺反异构体, 以, 次序规则, 为基础的命名法。
规则 1 按照, 次序规则, 比较同一碳原子上的两个基团的大
小规则 2 两个大基团在同侧称为 Z型,在异侧称为 E型
规则 3 将 Z/E标在命名的前面
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
(二)烯烃的异构现象
3.顺反异构体的命名方法
(2) Z,E命名法
次序规则 1 将与双键碳直接相连的原子按原子序数由大到小
排出次序:几种常见原子的优先次序为,I > Br
> Cl > S > O> N> C> H
次序规则 2 当与双键碳原子直接相连的原子相同时,则比较
与该原子相连的其它原子的原子序数。如 –C(CH3)3
> CH(CH3)2 > -CH 2CH2CH3 > -CH2CH3 > -CH3
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
(二)烯烃的异构现象
3.顺反异构体的命名方法
(2) Z,E命名法
【 例如 】 CC H 3
C 2 H 5
B r
C l
C C
C l
B rC 2 H 5
C H 3
C
※ Br > Cl,-C2H5(-CH2CH3)> -CH3
E-1-氯 -1-溴 -2-甲基 -1-丁烯 Z-1-氯 -1-溴 -2-甲基 -1-丁烯
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
下列化合物是否存在顺反异构?若有,写出它们的构型并用顺、
反命名法和 Z,E命名法命名 。
(1) C H 3 C H C H 2
(2) CC H 3
C H 3
C H
C H 3
答:因双键一端连有二个氢,没有顺反异构体
答:因双键一端连有二个甲基,没有顺反异构体
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
答:因双键两端的二个基团均不相同,所以存在顺反异构体。
C C H
3
CC H
3
HH H
HC H 3 C
C H 3
C
顺 -2-丁烯 反 -2-丁烯
Z-2-丁烯 E-2-丁烯
C H 3 C H 3C H C H(3)
课堂练习
第二章 不饱和烃
答:因双键两端的二个基团均不
相同,所以存在顺反异构体。C l C H 3C C H
C H 3 C H 2(4)
C lCC l C H 3C
C H 3 C H 2 H
H
C
C H 3
C
C H 3 C H 2
Z-3-氯 -2-戊烯 E-3-氯 -2-戊烯
※ Cl > CH3CH2 CH3 > H
※ 双键两侧没有相同的原子或基团,只能用 Z,E命名法
注意,Z,E命名法与顺、反命名法不一定完全一致
课堂练习
第二章 不饱和烃
【 例如 】
烯烃的 熔点、沸点和相对密度 随分子量的增加而升高。
-169.2 -103.7 0.570
-138.9 3.70 0.6213
熔点 ℃ 沸点 ℃ 相对密度
C H
C H 2
C H 3 C H C H 3
C H 2
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
(一)烯烃的物理性质
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
状态 ( 常温常压), C2~C4的烯烃 ——气体
C5~C18的烯烃 ——液体
C19以上的烯烃 ——固体
烯烃的物理性质与相应的烷烃相似。
溶解性,烯烃都难溶于水而易溶于有机溶剂
三、烯烃的性质
(一)烯烃的物理性质
第二章 不饱和烃
同碳原子的 直链烯烃 的 沸点一般比支链烯烃的沸点高。
C H 2
C H 3
C HC H 3 C H 2
C H 3 C
C H 2沸点 ℃
-6.3
-6.9
【 例如 】
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
(一)烯烃的物理性质
第二章 不饱和烃
一般顺式异构体的沸点比反式的高,熔点比反式的低。
【 例如 】
沸点 ℃ 3.7 0.88
熔点 ℃ -138.9 -105.6
C
C H 3 C H 3
H H
C C
H
H C H 3
C H 3
C
顺 (Z)-2-丁烯 反 (E)-2-丁烯
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
(一)烯烃的物理性质
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
化学反应
化 性 特 征
结构特征 烯烃分子中碳碳双键是由 1个 σ 键和 1个 π 键构成,
π 键比 σ 键弱,容易断裂,而且电子云密度较高,
易受缺电子试剂进攻。
(二)烯烃的化学性质
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
化学反应
结构特征 烯烃的化学性质比烷烃活泼,容易发生加成、氧
化、聚合等反应。
(二)烯烃的化学性质
化性特征
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
化性特征
结构特征
(二)烯烃的化学性质
化学反应
( 1) 催化加氢
( 2) 与卤素加成
( 3) 与卤化氢加成
( 4) 与硫酸加成
1.加成反应
( 5) 与水加成
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
化性特征
结构特征
(二)烯烃的化学性质
化学反应
( 1) 催化氧化
( 2) 被高锰酸钾氧化
2.氧化反应
3.聚合反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
1,下列化合物与溴化氢发生加成反应时,主要产物是什么?
(1) 2-甲基 -1-丙烯
(2) 3-甲基 -1-丁烯
(3) 2,4-二甲基 -2-戊烯
CC H 3
C H 3
C H 2 H B r
C H 3
C H 3 C C H 3
B r
C H 3
C H 2 H B rC H 3 C H 3
B r
C H C HC H C H C H 3
C H 3
C H 3
C H 2H B rC H 3C H 3 C
B r
C H C H
C H 3 C H 3
C HCC H 3 C H 3
C H 3
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
2,完成下列反应,
(1)
(2)
C H 3C H
C H 3
( C H 3 ) 3 C C H ( C H 2 ) 4 C H + H 2 N i
C( C H 3 ) 3 C C H +( C H 2 ) 4 C H
C H 3
C H 3
C 2 H 5
C l 2
H
C H 3C H
C H 3
( C H 2 ) 4 C H
H
( C H 3 ) 3 C C H
C l C l
C( C H 3 ) 3 C C H ( C H 2 ) 4 C H
C H 3
C H 3
C 2 H 5
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
(3)
(4)
H 2 O
H 2 S O 4
C H 2 C H 3
C 2 H 5
CC H 3 C H
C H 3
C H
O S O 3 H
C H 3
C H 3 C H C
C 2 H 5
C H 2 C H 3C H 2
O H
C H 2 C H 2 C H 3
C 2 H 5
CC H 3 C H
C H 3
B r H
C H 2C H 3 C H 3
C H 3
( C H 2 ) 4 C H CC H 2 H B rC H 3 C H 3
C H 3
( C H 2 ) 4 C H C + 过 氧 化 物
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
3,试举出区别丙烷和丙烯的两种化学方法 方 法 一, 丙 烷
丙 烯
方 法 二,
丙 烯
丙 烷
B r 2 / C C l 4 无 变 化
溴 水 红 棕 色 褪 去
K M n O 4 无 变 化
高 锰 酸 钾 溶 液 紫 红 色 褪 去
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
4,用反应式表示异丁烯与下列试剂的反应
①
②
① Br2/CCl4 ② KMnO4 5%碱性溶液 ③ HBr
④ 浓 H2SO4作用后加热水解 ⑤ HBr(有过氧化物)
B r 2 /C C l4C H 3C H
2C H 3 C
B rB r
C H 3C C H 2
C H 3
O H
K M n O 4C H 3C H
2C H 3 C
OHOH
CH 3C CH 2
CH 3
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
③
⑤
④
H 2 OH 2 S O 4C H 3C H 2C H 3 C 浓
OSO 3H
CH 3CH 3C
CH 3 CH3
CH3C CH3
O H
H B rC H 3C H 2C H 3 C CH 3
Br
CH 3C
CH 3
H B rC H 3C H 2C H 3 C 过 氧 化 物C HC H 3 B rC H 2
C H 3
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
③
①
②
酮 羧酸
羧酸
酮 酮酸 羧酸
H
K M n O 4C H 3 C H
3C HC H 3 C H 2 C C H 3 C O O H+OC H 3 C H 2 C
C H 3
H
K M n O 4C H 3 C H 2 C H C H 2 C O 2C H 3 C H 2 C O O H +
H
C H C 2 H 5C H 2 C H
CC
C H 3
C H 3 K M n O 4C H 3
C 2 H 5 C O O H+
O
C H 3 C C H 2 C O O H+O
C H 3
C H 3
C
5,写出下列烯烃与酸性 KMnO4作用的产物
课堂练习
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
学习要求
知识目标:
1.掌握二烯烃的通式、分类和命名
2.了解共轭二烯烃的结构
3.掌握共轭二烯烃的化学性质
能力目标:
1.能用系统命名法命名二烯烃
2.能写出共轭二烯烃的 1,2-加成和 1,4-加成反应
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
一、二烯烃的分类和命名
(二 ) 二烯烃的分类
二烯烃
聚集二烯烃 (累积二烯烃 )——两个双键连在同一
个碳原子上
隔离二烯烃 (孤立二烯烃 )—— 两个双键被 2个或 2
个以上单键隔开
共轭二烯烃 (含共轭结构 )—— 两个双键中间被一
个单键隔开
C C C
C C C C( C ) n
C C CC
(一 ) 二烯烃的通式 CnH2n-2
第二章 不饱和烃
一、二烯烃的分类和命名
(三 ) 二烯烃的命名
规则 3 若为顺、反异构体,则在名称前用 Z/E标明
【 例如 】
CC H 2
C H 3
C H C H 2
2-甲基 -1,3-丁二烯
C H 2 C H C H 2C H C HC H
1,3,5-己三烯
规则 1 选择含两个双键的最长碳链作为主链,称为某二烯
规则 2 使主链上双键的编号最小
第二节 二烯烃
第二章 不饱和烃
一、二烯烃的分类和命名
(三 ) 二烯烃的命名
【 例如 】
CC
C H 3
H
C C
H
HH
C H 3CC
C H 3
H
C C
H
H
H C H 3
CC
C H 3
H C C
HH
C H 3H
顺,顺 -2,4-己二烯
或 Z,Z- 2,4-己二烯
顺,反 -2,4-己二烯
或 Z,E- 2,4-己二烯
反,反 -2,4-己二烯
或 E,E- 2,4-己二烯
第二节 二烯烃
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
写出下列化合物的名称或结构式以及二烯烃的类型
( C H 3 ) 2 C C
C H 3
C H C H 2( C H 2 ) 3(1)
6,7-二甲基 -1,6-辛二烯 (隔离二烯烃 )
课堂练习
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
(3) C H
3C HC H 3 C H CC H
3
C H
2-甲基 -2,4-己二烯 (共轭二烯烃 )
(2) C H 3C H 3 C H CC
C H 3
C
C 2 H 5
5,5-二甲基 -2,3-己二烯 (聚集二烯烃 )
课堂练习
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
C H 2
C CH H
C H 2 (共轭二烯烃 )
(5) 顺 -1,3-丁二烯或 Z- 1,3-丁二烯
(4) 顺,顺 -3-甲基 -2,4-庚二烯
或 E,Z- 3-甲基 -2,4-庚二烯
C
C H 3
C
C
C H 3
C
C 2 H 5
H
H H
(共轭二烯烃 )
课堂练习
第二章 不饱和烃
二、共轭二烯烃的结构
(一) 共轭 Л 键
【 例如 】 1,3-丁二烯 C H 2C HC HC H 2
43
2
1
H
H
H
H
H
H
C
C
C
C
第二节 二烯烃
第二章 不饱和烃
二、共轭二烯烃的结构
(一) 共轭 Л 键
成
键
方
式
⑤ 整个分子的 π电子云连成一片,形成 离域的大 π键,
共轭 π键
① 4个 C均为 sp2杂化,C1-C2及 C3-C4形成 2个 C-Cπ 键, C2-C3
也具有双键的性质
② 相邻碳以 sp2杂化相互重叠
④ 1,3-丁二烯是平面型分子
③ 其余 sp2杂化轨道分别与氢原子的 1s轨道重叠,形成
6个 C-Hσ 键 和 3个 C-Cσ 键
第二节 二烯烃
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
二、共轭二烯烃的结构
共轭体系 —— 具有 共轭 π键 结构的体系
1 2 4
°
1 3 7
p m
1 4 7
p m H
H
H
C C
H
H
H
C C
【 例如 】
1,3-丁二烯分子结构
(二)共轭体系和共轭效应
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
二、共轭二烯烃的结构
(二)共轭体系和共轭效应
共轭 效应,
4,性质较稳定
1,电子云密度平均化
2,键长趋于平均化
3,分子内能和体系能量降低
第二章 不饱和烃
三、共轭二烯烃的化学性质
共轭二烯烃 与 1分子 X2,HX等亲电试剂进行加成反应时,
产物通常有两种, 1,2-加成
1,4-加成
一般情况下,在低温及非极性溶剂中以 1,2-加成为主,
在高温及极性溶剂中则以 1,4-加成为主。
(一) 1,2-加成与 1,4-加成
C H 2 C H C H C H 2
B rB r
B r B r
C H 2C HC HC H 2
B r 2+C H 2C HC HC H 2
第二节 二烯烃
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
二、共轭二烯烃的化学性质
(二)双烯合成反应
共轭二烯烃 与具有不饱和键的化合物发生 1,4-加成,生成
环状化合物 的反应称为 双烯合成或狄尔斯 -阿 尔德
( DielsAlder)反应。
1,3-丁二烯 乙烯 环己烯
200~300℃
高压
C H 2
C H 2
C H 2
C H
C H
C H 2
C H 2
C H 2
+
C H 2
C H
C H
C H 2
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
完成下列反应
(1)C H
2 +C H 2C HC
C H 3
H B rB rC
C H 3
C H 3 C H 2C H
(2) B r 2C H 3C H 3 C HC H +C H C H 4 0 c
1,4-加成为主
B r
C HC HC H C H 3C HC H 3
B r
低温以 1,2-加成为主
课堂练习
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
(3) + C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
狄尔斯 -阿 尔德 ( DielsAlder)反应
课堂练习
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
学习要求
知识目标:
1.掌握炔烃的通式和命名
2.了解炔烃的结构和同分异构现象
3.掌握炔烃的化学性质
能力目标:
1.能用系统命名法命名炔烃
2.能用化学方法鉴别炔烃
第二章 不饱和烃
一、炔烃的结构
炔
烃
官能团,- C≡C- 碳碳叁键
通式,CnH2n-2 (与二烯烃相同)
最简单的炔烃,乙炔
分子式 C2H4
结构式 C- H≡C- H
分子的结构类型 直线型
分子中 2个碳原子杂化方式 sp杂化
第三节 炔烃
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
二、炔烃的异构现象和命名
炔烃的同分异构现象与烯烃相似 碳链异构位置异构 (无顺反异构)
【 例如 】 1-丁炔 HC≡C- CH2CH3
2-丁炔 CH3- C≡C- CH3
位置异构
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
二、炔烃的异构现象和命名
【 例如 】
C H 3 C H C H 2 C C H
C H 3
C H 3 C H 2 C H C C H
C H 3
4-甲基 -1-戊 炔
3-甲基 -1-戊炔
它们互为 碳链异构体
炔烃与二烯烃互为同分异构体 如:丁炔与丁二烯
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
二、炔烃的异构现象和命名
规则 1 选择含 C= C和 C≡C的最长碳链为主链称为 某烯某炔
C H
C H 3
C H 3C H 3 C C C2-甲基 -2-己烯 -4-炔
炔烃分子中同时含有双键和叁键时的 命名规则,
规则 2 使 C= C和 C≡C编号之和最小的前提下从 C= C开始编号
【 例如 】
规则 3 命名时先烯烃后炔烃
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
写出下列化合物的结构式或命名
(1) ( C H 3 ) 3 C C C C H 2 C ( C H 3 ) 3
(2) C 4 H 9 C C C H 3
(3)
(4) 3-戊烯 -1-炔
(5) 2,2,5,5-四甲基 -3-己炔
C H C H ( C H 3 )C H 3 C H C H 3CC
2,2,6,6-四甲基 -3-庚炔
2-庚炔
4-甲基 -2-庚烯 -5-炔
CC H 3 C H C H C H
C
C H 3
C C H 3CC
C H 3
C H 3
C H 3
C H 3
课堂练习
第二章 不饱和烃
三、炔烃的性质
(一)炔烃的物理性质
熔点、沸点和相对密度, 随分子量的增加而升高
通常沸点:炔烃高于烯烃
密度:炔烃大于烯烃
炔烃的物理性质与烯烃相似
状态,直链炔烃中 C1~C2为气体
C5~C15为液体
C16以上为固体
溶解性,炔烃难溶于水,易溶于有机溶剂
第三节 炔烃
第二章 不饱和烃
三、炔烃的性质
化学反应
化性特 征
结构特征
第三节 炔烃
炔烃分子中碳碳叁键是由 1个 σ 键和 2个 π 键构成,
键能 C≡C > C=C
键长 C≡C < C=C
碳碳叁键的活泼性不如烯烃中的碳碳双键
(二)炔烃的化学性质
第二章 不饱和烃
三、炔烃的性质
化学反应
结构特征
第三节 炔烃
炔烃分子中碳碳叁键是由 1个 σ 键和 2个 π 键构成,
键能 C≡C > C=C
键长 C≡C < C=C
碳碳叁键的活泼性不如烯烃中的碳碳双键
(二)炔烃的化学性质
化性特征
第二章 不饱和烃
化学反应
结构特征
炔烃的化学性质与烯烃相似,也能发生加成、
氧化、聚合等反应,端基炔( -C≡CH )还能发
生一些特有的反应。化性特征
三、炔烃的性质
第三节 炔烃
(二)炔烃的化学性质
第二章 不饱和烃
结构特征
化学反应
三、炔烃的性质
第三节 炔烃
(二)炔烃的化学性质
化性特征
1.加成反应(加 )
2.氧化反应(被 的酸性溶液 氧化)
3.
4.
H2,X2,HX,H2O
KMnO4
聚合反应
金属炔化物的生成
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
写出下列反应的产物,
+ H B rC H 3 C H 2 C H 2 C C H ( 过 量 )(1)
(2)
(3)
+C H 3 C H 2 C C C H 2 C H 3 H 2 O H g S O 4 + H 2 S O 4
CC H 3 +C H A g ( N H 3 ) 2
C H 3 C H 2 C H 2 C H 3
B r
B r
C H 3 C H 2 C C H 2 C H 2 C H 3
O
C H 3 C C A g
课堂练习
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
白色沉淀
无变化
Ag(NH 3)21-戊炔
2-戊炔
(2)
白色沉淀
无变化
无变化
褪色
褪色
Br2/CC l4
Ag(NH 3)2
2-甲基丁烷
3-甲基 -1-丁炔
3-甲基 -1-丁烯
( 1)
用化学方法区别下列化合物,
课堂练习
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
四、重要的炔烃 —— 乙炔
工业制法
(2)烃类裂解
~2200℃
焦碳 氧化钙 碳化钙 (电石 )
碳化钙 水 乙炔
++ C OC a C 2C a OC3
+ C a ( O H ) 2C 2 H 22 H 2 O+C a C 2
甲烷 (天然气 ) 电弧炉 乙炔 水
c1 5 0 0 ++ ++ H 2 O3H 26C O3C 2 H 235 O 2C H 4
(1)电石法
第二章 不饱和烃
一、单项选择题
1 2 3 4 5 6 7 8
B A D B C B A B
9 10 11 12 13 14 15 16
C B A B B B D A
本章同步测试参考答案
第二章 不饱和烃
二、分析题
(1) 1-丁炔 [Ag(NH3)2]NO3 生成白色沉淀 ↓
2-丁炔 无变化
(2) 丙烷 无变化
丙烯 Br2/CCl4 红棕色褪去 [Ag(NH3)2]NO3 无变化
丙炔 红棕色褪去 生成白色沉淀 ↓
1.鉴别
本章同步测试参考答案
第二章 不饱和烃
二、分析题
(1) A和 B氢化后生成 2-甲基丁烷,说明分子中含不饱和键
(2) A和 B都能与 2 mol的溴加成,说明分子中含 2个 Л键
(3) A可以与硝酸银的氨溶液作用生成白色沉淀,说明为端基炔
(4) A和 B的结构分别为,
C H 3 C H C
C H 3
C H
C H 3
C H 2 C C H C H 2
( A) 2-甲基 -1-丁炔 ( B) 2-甲基 -1,3-丁二烯
2,推断
本章同步测试参考答案
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃分子中的 π 键断裂,加成试剂中的两个原子或基团分别加
到双键的碳原子上,形成两个新的 σ 键,从而生成饱和的化合物。
烯烃与氢在催化剂( Pt,Pd,Ni)存在的条件下发生加成反应
乙烷 CH3CH3
HH
C H 2 C H 2P tH 2+C H 2C H 2
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃分子中的 π 键断裂,加成试剂中的两个原子或基团分别
加到双键的碳原子上,形成两个新的 σ 键,从而生成饱和的化合
物。
烯烃与氢在催化剂( Pt,Pd,Ni)存在的条件下发生加成反应
乙烷
HH
C H 2 C H 2P tH 2+C H 2C H 2
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃与氯或溴发生加成反应,生成邻二卤代烃。在常温下
将乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液或溴水中,溴的 红棕色 立即
褪去,生成无色的 1,2-二溴乙烷。
1,2-二溴甲烷
实验室常以此反应作为与烷烃的鉴别
卤素的反应活性顺序为,F2 > Cl2 > Br2 > I2
B r B r
B r 2 C H 2 C H 2+C H 2C H 2
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃与卤化氢加成,生成卤代烷。卤化氢的反应活性顺
序为,HI > HBr > HCl。
结构不对称的烯烃与卤化氢加成,产物有两种:
2-溴丙烷
1-溴丙烷
I
H I
H
C H 2 C H 2+C H 2C H 2
C H 3
C H 3C HC H 3
H B rC HC H 3 B r
B rC H 2 C H 2
+C H 2
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
不对称烯烃与极性试剂(如 HX,H2SO4等)发生加成反
应时,遵循马氏规则 。即极性试剂中 带正电荷 的部分,总是
加到含氢较多的双键碳原子上,而 带负电荷 部分则 加到含氢
较少或不含氢的双键碳原子上。
当反应条件改变时,就会出现反马氏规则的现象。
【 例如 】 C H 3H B rC HC H 3 B rC H 2 C H 2+C H 2 过 氧 化 物
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
C H 3 C H 2 O S O 3 HH O S O 3 H+C H 2C H 2
硫酸乙酯
乙醇
H 2 S O 4O HC H 3 C H 2H O HC H 3 C H 2 O S O 3 H +
烯烃与浓硫酸反应,生成硫酸氢酯,并溶于硫酸中,经水解
生成醇,为工业制醇的烯烃间接水合法。
不对称烯烃与硫酸的加成反应,遵循马氏规则。
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃与水的加成反应在催化剂(磷酸或硫酸)、高温、
高压条件下,可以直接与水加成生成醇。工业上称这种方法
为 烯烃直接水合法 。
H3PO4/硅藻土
270~ 310℃, 7MPa
乙醇
C H 3 C H 2 O HH 2 O+C H 2C H 2
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃很容易被氧化。反应时碳碳双键中的 π 键和 σ 键均可断裂。
随着氧化剂氧化性的大小和反应条件的不同,烯烃的氧化产物也不
同。
这是 工业上生产环氧乙烷的方法
反应中双键的 π 键打开,生成 环氧乙烷
O
C H 2C H 2A gO 2+C H 2C H 2 3 0 0 c
烯烃的氧化反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃被高锰酸钾氧化,反应条件不同,氧化产物也不同,在 碱性或
中性的高锰酸钾冷溶液 条件下,发生羟基化反应生成邻二醇。
H
+
K M n O 4
C
R
O
C
C
R
R
R
R
C
H
K M n O 4
H
+
H
+
H
+
K M n O 4
O
O H
R
H 2 OC O
2
H
C
在酸性高锰酸钾溶液条件下,
双键碳原子上连接的烃基不同,
氧化产物也不同。其规律为,
以上反应,既可以鉴别烯烃,还可以推断原来烯烃的结构。
烯烃的氧化反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃分子中的 π 键断裂,分子间彼此互相加成结合,由低
分子结合成高分子化合物或者高聚物的过程称为 聚合反应 。
链节单体 聚合度
nC H 2C H 2C H 2n C H 2 O 2 ( 微 量 )高 温, 高 压
烯烃的聚合反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
丙炔 丙烯 丙烷
当选用活性较低的林德拉 (Lindlar)催化剂,即 Pb-BaSO4-喹
啉,则可使加氢停留在生成烯烃阶段。
C HC H 3 C H 2 C H 3 C H C H 2 C H 3 C H 2 C H 3+ P t P t
C H 3L i n d l a rH 2+C H 3 C H C H 2C HC
炔烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
2-丁炔 2,3-二溴丁烯 2,2,3,3-四溴丁烷
反应现象,溴的红棕色褪去,此反应可鉴别饱和烃与不饱和烃
B r 2+ C H 3 C C H 3C B r 2 C H 3 C C H 3CC H 3 C C H 3
B rB r B r B r
B rB r
C
当分子中既有双键又含有叁键时,卤素首先加到双键上
炔烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
※ 反应活性顺序为,HI > HBr > HCl
※ 不对称炔烃加 HX时遵循马氏规则
※ 在过氧化物存在下反马氏规则
注意
【 例如 】
C HC H C H 3 B r 2+ H B r B rC H 2 C H C HH B r
C C C H 3
B r
C H 3
B rH B rB r
H B r C H 3+C H 3 C H C H 2C
炔烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
条件,5%硫酸汞水溶液和 10%硫酸溶液
所生成的烯醇式( CH2=CH–OH)不稳定,将发生 分子内重排反应
乙炔 乙醛
酮
C H C H + H O H H g S O 4H 2 S O 4 C H 2 C HO H C H 3 C H
O
分 子 重 排
C H + H O H H g S O 4H 2 S O 4 C H 2
O H
C H 3 C
O
分 子 重 排C H
3 C C H 3 C C H 3
炔烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
条件, KMnO4/H+
现象,高锰酸钾溶液紫红色褪去
意义,鉴别炔烃并推知原炔烃的结构和叁键的位置
产物,结构为 R-C≡CH,产物为羧酸和二氧化碳
结构为 R-C≡C -R,产物为 2分子的羧酸
K M n O 4 C O 2K O H M n O 2C HC H + + +
C H 3 C C O 2C H +H
2 O
K M n O 4 C H
3 C O O H
C H 3 C +H
2 O
K M n O 4C C H
2 C H 3 C H 3 C H 2 C O O HC H 3 C O O H
炔烃的氧化反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
乙炔在不同催化剂作用下,有选择地发生 二聚 或三聚
反应,聚合成链状或环状化合物:
1-丁烯 -3-炔
苯
C H C H C u 2 C l 2N H 4 C l C H 2 C H C C H2
C H C H3 高 温催 化 剂
炔烃的聚合反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
端基炔( R-C≡CH)的 结构特点
三键上的 C原子 电负性较大
三键碳上的 H原子 活泼并显, 酸
性”能被金属取代,生成 炔化物
硝酸银氨溶液
氯化亚铜氨溶液
此反应可鉴别乙炔和推测端基炔结构
C H C H [ A g ( N H 3 ) 2 ] N O 3 A g C C A g N H 3 N H 4 N O 3+ ++
C H N H 3+ ++C H 3 C [ C u ( N H 3 ) 2 ] C l CC H 3 C C u N H 4 C l
端基炔的反应
分子中含有碳碳双键或叁键的烃称为不饱和烃。
不饱和烃可以分为:
本章同步测试参考答案
第一节 烯 烃
第二节 二烯烃
第三节 炔 烃
不 饱 和 烃
烯 烃
炔 烃
单 烯 烃
二 烯 烃
多 烯 烃
聚 集 二 烯 烃
隔 离 二 烯 烃
共 轭 二 烯 烃
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
学习要求
知识目标:
能力目标:
1.掌握烯烃的定义、通式和命名
2.了解烯烃的结构和物理性质
3.理解烯烃的同系列和同分异构现象
4.掌握烯烃的化学性质
1.能用系统命名法命名烯烃
2.能用化学方法鉴别烯烃
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
一、烯烃的结构
(一)烯烃的定义
烯烃是分子中含有碳碳双键(> C=C<)的烃。 > C=C< 是
烯烃的官能团。
(二)烯烃的分类
烯 烃
单 烯 烃
二 烯 烃
多 烯 烃
含 一 个 双 键
含 两 个 双 键
含 多 个 双 键
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
一、烯烃的结构
(三)烯烃的通式
【 例如 】 乙烯的 分子式为 C2H4 结构式为
CC
H
HH
H
CnH2n烯烃的组成通式为
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
H
H
H
H
C H
H
H
HC CC
C 2s
p2 s2 2 p s p 2 2 p激 发 s p 2 杂 化
(四)乙烯分子的结构特点
一、烯烃的结构
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
一、烯烃的结构
分子中的 2个碳原子分别与 2个氢原子以单键相结合,碳碳
双键中 1个为 C-Cσ 键,另 1个是 C-Cπ 键。形成 正三角形的平
面结构,键角为 120° 。
(四)乙烯分子的结构特点
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
一、烯烃的结构
σ 键 π 键
可以单独存在于任何共价键中 不能单独存在,只能在双键或叁键中与 σ 键
共存
受原子核控制强,反应活性低 受原子核控制弱,反应活性高
成键的 2个碳原子可以沿键轴“自
由”旋转
成键的 2个碳原子不可以沿键轴“自由”
旋转
成键轨道沿键轴“头碰头”重
叠,键能大,键稳定
成键轨道“肩并肩”平行重叠,键能小,
键不稳定
(五) σ键和 π键的特点比较
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
【 例如 】
C H 3 C H C H 2 C H C H C H 2 C H 2 C H 3
C H
C H 2
C H 3C H 31.选择含有双键的最长的碳链做主链,称, 某烯,
2.编号要使双键的位次最小
3.合并同类取代基使命名最简
二、烯烃的命名和异构现象
(一)烯烃的命名
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
C H 3 C H C H 2 C H C H C H 2 C H 2 C H 3
C H
C H 2
C H 3C H 3
1
2
34567
4,6-二甲基 -3-丙基 -1-庚烯
【 例如 】
(一)烯烃的命名
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
烯烃去掉 1个氢原子后剩下的基团叫烯基。
乙烯基
丙烯基
烯丙基
C H 2 C H
C H 3 C H
C H 2
C H
C HC H 2
(一)烯烃的命名
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
1.命名下列化合物:
(1)
(2)
C H 2
C C H 2 C C H 3
C H 3
C H 3
C H 3
C H CC H 2
C H 3
C H 3 C 3 H 7
2,4,4-三甲基 -1-戊烯
4-甲基 -3-庚烯
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
2.写出下列化合物的结构式,
(1) 2,3-二甲基 -1-己烯
(2) 2,2,4,6-四甲基 -5-乙基 -3-庚烯
C H 3 C H C H 2C C H 2
C H 3
C H 3
C H 3
C H C( C H 3 ) 3 C ( C H 3 ) C H ( C 2 H 5 ) C H ( C H 3 ) 2
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
1.烯烃的异构体类型 (以 1-丁烯为例 )
(二)烯烃的异构现象
C H C H 3C H 2 C H 2C H C H C H 3C H 3位置异构
C H 3C H 3
C C H
3
C H 3
C CCH
H
HH
顺反异构
C H 3C H 2
C H 3
C碳链异构 C H C H 3C H 2 C H 2
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
(二)烯烃的异构现象
2.烯烃产生顺反异构体的条件
(1)分子中存在着限制自由旋转的因素,如双键 (或脂环 )的结构。
(2)双键两端碳原子上,必须各自连接 2个不同的原子或基团。
【 例如 】
即当 a ≠ b 或 d ≠ e 时有顺反异构现象。
如果 a = b 或 d = e 时就不会产生顺反异构体。
C C
a
b
d
e
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
(二)烯烃的异构现象
3.顺反异构体的命名方法
顺、反命名法
Z,E命名法
顺式 ——2个相同原子或基团处于
双键平面同侧
反式 ——2个相同原子或基团处于
双键平面异侧
(1) 顺、反命名法
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
【 例如 】
C C CC
H 3 C
B rH
H 3 CB r H
HH
顺 -1-溴丙烯 反 -1-溴丙烯
(二)烯烃的异构现象
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
(二)烯烃的异构现象
3.顺反异构体的命名方法
(2) Z,E命名法
当双键碳原子连有 4个互不相同的原子或基团,以及结构较
复杂的顺反异构体, 以, 次序规则, 为基础的命名法。
规则 1 按照, 次序规则, 比较同一碳原子上的两个基团的大
小规则 2 两个大基团在同侧称为 Z型,在异侧称为 E型
规则 3 将 Z/E标在命名的前面
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
(二)烯烃的异构现象
3.顺反异构体的命名方法
(2) Z,E命名法
次序规则 1 将与双键碳直接相连的原子按原子序数由大到小
排出次序:几种常见原子的优先次序为,I > Br
> Cl > S > O> N> C> H
次序规则 2 当与双键碳原子直接相连的原子相同时,则比较
与该原子相连的其它原子的原子序数。如 –C(CH3)3
> CH(CH3)2 > -CH 2CH2CH3 > -CH2CH3 > -CH3
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
二、烯烃的命名和异构现象
(二)烯烃的异构现象
3.顺反异构体的命名方法
(2) Z,E命名法
【 例如 】 CC H 3
C 2 H 5
B r
C l
C C
C l
B rC 2 H 5
C H 3
C
※ Br > Cl,-C2H5(-CH2CH3)> -CH3
E-1-氯 -1-溴 -2-甲基 -1-丁烯 Z-1-氯 -1-溴 -2-甲基 -1-丁烯
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
下列化合物是否存在顺反异构?若有,写出它们的构型并用顺、
反命名法和 Z,E命名法命名 。
(1) C H 3 C H C H 2
(2) CC H 3
C H 3
C H
C H 3
答:因双键一端连有二个氢,没有顺反异构体
答:因双键一端连有二个甲基,没有顺反异构体
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
答:因双键两端的二个基团均不相同,所以存在顺反异构体。
C C H
3
CC H
3
HH H
HC H 3 C
C H 3
C
顺 -2-丁烯 反 -2-丁烯
Z-2-丁烯 E-2-丁烯
C H 3 C H 3C H C H(3)
课堂练习
第二章 不饱和烃
答:因双键两端的二个基团均不
相同,所以存在顺反异构体。C l C H 3C C H
C H 3 C H 2(4)
C lCC l C H 3C
C H 3 C H 2 H
H
C
C H 3
C
C H 3 C H 2
Z-3-氯 -2-戊烯 E-3-氯 -2-戊烯
※ Cl > CH3CH2 CH3 > H
※ 双键两侧没有相同的原子或基团,只能用 Z,E命名法
注意,Z,E命名法与顺、反命名法不一定完全一致
课堂练习
第二章 不饱和烃
【 例如 】
烯烃的 熔点、沸点和相对密度 随分子量的增加而升高。
-169.2 -103.7 0.570
-138.9 3.70 0.6213
熔点 ℃ 沸点 ℃ 相对密度
C H
C H 2
C H 3 C H C H 3
C H 2
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
(一)烯烃的物理性质
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
状态 ( 常温常压), C2~C4的烯烃 ——气体
C5~C18的烯烃 ——液体
C19以上的烯烃 ——固体
烯烃的物理性质与相应的烷烃相似。
溶解性,烯烃都难溶于水而易溶于有机溶剂
三、烯烃的性质
(一)烯烃的物理性质
第二章 不饱和烃
同碳原子的 直链烯烃 的 沸点一般比支链烯烃的沸点高。
C H 2
C H 3
C HC H 3 C H 2
C H 3 C
C H 2沸点 ℃
-6.3
-6.9
【 例如 】
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
(一)烯烃的物理性质
第二章 不饱和烃
一般顺式异构体的沸点比反式的高,熔点比反式的低。
【 例如 】
沸点 ℃ 3.7 0.88
熔点 ℃ -138.9 -105.6
C
C H 3 C H 3
H H
C C
H
H C H 3
C H 3
C
顺 (Z)-2-丁烯 反 (E)-2-丁烯
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
(一)烯烃的物理性质
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
化学反应
化 性 特 征
结构特征 烯烃分子中碳碳双键是由 1个 σ 键和 1个 π 键构成,
π 键比 σ 键弱,容易断裂,而且电子云密度较高,
易受缺电子试剂进攻。
(二)烯烃的化学性质
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
化学反应
结构特征 烯烃的化学性质比烷烃活泼,容易发生加成、氧
化、聚合等反应。
(二)烯烃的化学性质
化性特征
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
化性特征
结构特征
(二)烯烃的化学性质
化学反应
( 1) 催化加氢
( 2) 与卤素加成
( 3) 与卤化氢加成
( 4) 与硫酸加成
1.加成反应
( 5) 与水加成
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
三、烯烃的性质
化性特征
结构特征
(二)烯烃的化学性质
化学反应
( 1) 催化氧化
( 2) 被高锰酸钾氧化
2.氧化反应
3.聚合反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
1,下列化合物与溴化氢发生加成反应时,主要产物是什么?
(1) 2-甲基 -1-丙烯
(2) 3-甲基 -1-丁烯
(3) 2,4-二甲基 -2-戊烯
CC H 3
C H 3
C H 2 H B r
C H 3
C H 3 C C H 3
B r
C H 3
C H 2 H B rC H 3 C H 3
B r
C H C HC H C H C H 3
C H 3
C H 3
C H 2H B rC H 3C H 3 C
B r
C H C H
C H 3 C H 3
C HCC H 3 C H 3
C H 3
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
2,完成下列反应,
(1)
(2)
C H 3C H
C H 3
( C H 3 ) 3 C C H ( C H 2 ) 4 C H + H 2 N i
C( C H 3 ) 3 C C H +( C H 2 ) 4 C H
C H 3
C H 3
C 2 H 5
C l 2
H
C H 3C H
C H 3
( C H 2 ) 4 C H
H
( C H 3 ) 3 C C H
C l C l
C( C H 3 ) 3 C C H ( C H 2 ) 4 C H
C H 3
C H 3
C 2 H 5
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
(3)
(4)
H 2 O
H 2 S O 4
C H 2 C H 3
C 2 H 5
CC H 3 C H
C H 3
C H
O S O 3 H
C H 3
C H 3 C H C
C 2 H 5
C H 2 C H 3C H 2
O H
C H 2 C H 2 C H 3
C 2 H 5
CC H 3 C H
C H 3
B r H
C H 2C H 3 C H 3
C H 3
( C H 2 ) 4 C H CC H 2 H B rC H 3 C H 3
C H 3
( C H 2 ) 4 C H C + 过 氧 化 物
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
3,试举出区别丙烷和丙烯的两种化学方法 方 法 一, 丙 烷
丙 烯
方 法 二,
丙 烯
丙 烷
B r 2 / C C l 4 无 变 化
溴 水 红 棕 色 褪 去
K M n O 4 无 变 化
高 锰 酸 钾 溶 液 紫 红 色 褪 去
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
4,用反应式表示异丁烯与下列试剂的反应
①
②
① Br2/CCl4 ② KMnO4 5%碱性溶液 ③ HBr
④ 浓 H2SO4作用后加热水解 ⑤ HBr(有过氧化物)
B r 2 /C C l4C H 3C H
2C H 3 C
B rB r
C H 3C C H 2
C H 3
O H
K M n O 4C H 3C H
2C H 3 C
OHOH
CH 3C CH 2
CH 3
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
③
⑤
④
H 2 OH 2 S O 4C H 3C H 2C H 3 C 浓
OSO 3H
CH 3CH 3C
CH 3 CH3
CH3C CH3
O H
H B rC H 3C H 2C H 3 C CH 3
Br
CH 3C
CH 3
H B rC H 3C H 2C H 3 C 过 氧 化 物C HC H 3 B rC H 2
C H 3
课堂练习
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
③
①
②
酮 羧酸
羧酸
酮 酮酸 羧酸
H
K M n O 4C H 3 C H
3C HC H 3 C H 2 C C H 3 C O O H+OC H 3 C H 2 C
C H 3
H
K M n O 4C H 3 C H 2 C H C H 2 C O 2C H 3 C H 2 C O O H +
H
C H C 2 H 5C H 2 C H
CC
C H 3
C H 3 K M n O 4C H 3
C 2 H 5 C O O H+
O
C H 3 C C H 2 C O O H+O
C H 3
C H 3
C
5,写出下列烯烃与酸性 KMnO4作用的产物
课堂练习
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
学习要求
知识目标:
1.掌握二烯烃的通式、分类和命名
2.了解共轭二烯烃的结构
3.掌握共轭二烯烃的化学性质
能力目标:
1.能用系统命名法命名二烯烃
2.能写出共轭二烯烃的 1,2-加成和 1,4-加成反应
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
一、二烯烃的分类和命名
(二 ) 二烯烃的分类
二烯烃
聚集二烯烃 (累积二烯烃 )——两个双键连在同一
个碳原子上
隔离二烯烃 (孤立二烯烃 )—— 两个双键被 2个或 2
个以上单键隔开
共轭二烯烃 (含共轭结构 )—— 两个双键中间被一
个单键隔开
C C C
C C C C( C ) n
C C CC
(一 ) 二烯烃的通式 CnH2n-2
第二章 不饱和烃
一、二烯烃的分类和命名
(三 ) 二烯烃的命名
规则 3 若为顺、反异构体,则在名称前用 Z/E标明
【 例如 】
CC H 2
C H 3
C H C H 2
2-甲基 -1,3-丁二烯
C H 2 C H C H 2C H C HC H
1,3,5-己三烯
规则 1 选择含两个双键的最长碳链作为主链,称为某二烯
规则 2 使主链上双键的编号最小
第二节 二烯烃
第二章 不饱和烃
一、二烯烃的分类和命名
(三 ) 二烯烃的命名
【 例如 】
CC
C H 3
H
C C
H
HH
C H 3CC
C H 3
H
C C
H
H
H C H 3
CC
C H 3
H C C
HH
C H 3H
顺,顺 -2,4-己二烯
或 Z,Z- 2,4-己二烯
顺,反 -2,4-己二烯
或 Z,E- 2,4-己二烯
反,反 -2,4-己二烯
或 E,E- 2,4-己二烯
第二节 二烯烃
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
写出下列化合物的名称或结构式以及二烯烃的类型
( C H 3 ) 2 C C
C H 3
C H C H 2( C H 2 ) 3(1)
6,7-二甲基 -1,6-辛二烯 (隔离二烯烃 )
课堂练习
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
(3) C H
3C HC H 3 C H CC H
3
C H
2-甲基 -2,4-己二烯 (共轭二烯烃 )
(2) C H 3C H 3 C H CC
C H 3
C
C 2 H 5
5,5-二甲基 -2,3-己二烯 (聚集二烯烃 )
课堂练习
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
C H 2
C CH H
C H 2 (共轭二烯烃 )
(5) 顺 -1,3-丁二烯或 Z- 1,3-丁二烯
(4) 顺,顺 -3-甲基 -2,4-庚二烯
或 E,Z- 3-甲基 -2,4-庚二烯
C
C H 3
C
C
C H 3
C
C 2 H 5
H
H H
(共轭二烯烃 )
课堂练习
第二章 不饱和烃
二、共轭二烯烃的结构
(一) 共轭 Л 键
【 例如 】 1,3-丁二烯 C H 2C HC HC H 2
43
2
1
H
H
H
H
H
H
C
C
C
C
第二节 二烯烃
第二章 不饱和烃
二、共轭二烯烃的结构
(一) 共轭 Л 键
成
键
方
式
⑤ 整个分子的 π电子云连成一片,形成 离域的大 π键,
共轭 π键
① 4个 C均为 sp2杂化,C1-C2及 C3-C4形成 2个 C-Cπ 键, C2-C3
也具有双键的性质
② 相邻碳以 sp2杂化相互重叠
④ 1,3-丁二烯是平面型分子
③ 其余 sp2杂化轨道分别与氢原子的 1s轨道重叠,形成
6个 C-Hσ 键 和 3个 C-Cσ 键
第二节 二烯烃
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
二、共轭二烯烃的结构
共轭体系 —— 具有 共轭 π键 结构的体系
1 2 4
°
1 3 7
p m
1 4 7
p m H
H
H
C C
H
H
H
C C
【 例如 】
1,3-丁二烯分子结构
(二)共轭体系和共轭效应
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
二、共轭二烯烃的结构
(二)共轭体系和共轭效应
共轭 效应,
4,性质较稳定
1,电子云密度平均化
2,键长趋于平均化
3,分子内能和体系能量降低
第二章 不饱和烃
三、共轭二烯烃的化学性质
共轭二烯烃 与 1分子 X2,HX等亲电试剂进行加成反应时,
产物通常有两种, 1,2-加成
1,4-加成
一般情况下,在低温及非极性溶剂中以 1,2-加成为主,
在高温及极性溶剂中则以 1,4-加成为主。
(一) 1,2-加成与 1,4-加成
C H 2 C H C H C H 2
B rB r
B r B r
C H 2C HC HC H 2
B r 2+C H 2C HC HC H 2
第二节 二烯烃
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
二、共轭二烯烃的化学性质
(二)双烯合成反应
共轭二烯烃 与具有不饱和键的化合物发生 1,4-加成,生成
环状化合物 的反应称为 双烯合成或狄尔斯 -阿 尔德
( DielsAlder)反应。
1,3-丁二烯 乙烯 环己烯
200~300℃
高压
C H 2
C H 2
C H 2
C H
C H
C H 2
C H 2
C H 2
+
C H 2
C H
C H
C H 2
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
完成下列反应
(1)C H
2 +C H 2C HC
C H 3
H B rB rC
C H 3
C H 3 C H 2C H
(2) B r 2C H 3C H 3 C HC H +C H C H 4 0 c
1,4-加成为主
B r
C HC HC H C H 3C HC H 3
B r
低温以 1,2-加成为主
课堂练习
第二章 不饱和烃
第二节 二烯烃
(3) + C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
C O O C 2 H 5
狄尔斯 -阿 尔德 ( DielsAlder)反应
课堂练习
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
学习要求
知识目标:
1.掌握炔烃的通式和命名
2.了解炔烃的结构和同分异构现象
3.掌握炔烃的化学性质
能力目标:
1.能用系统命名法命名炔烃
2.能用化学方法鉴别炔烃
第二章 不饱和烃
一、炔烃的结构
炔
烃
官能团,- C≡C- 碳碳叁键
通式,CnH2n-2 (与二烯烃相同)
最简单的炔烃,乙炔
分子式 C2H4
结构式 C- H≡C- H
分子的结构类型 直线型
分子中 2个碳原子杂化方式 sp杂化
第三节 炔烃
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
二、炔烃的异构现象和命名
炔烃的同分异构现象与烯烃相似 碳链异构位置异构 (无顺反异构)
【 例如 】 1-丁炔 HC≡C- CH2CH3
2-丁炔 CH3- C≡C- CH3
位置异构
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
二、炔烃的异构现象和命名
【 例如 】
C H 3 C H C H 2 C C H
C H 3
C H 3 C H 2 C H C C H
C H 3
4-甲基 -1-戊 炔
3-甲基 -1-戊炔
它们互为 碳链异构体
炔烃与二烯烃互为同分异构体 如:丁炔与丁二烯
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
二、炔烃的异构现象和命名
规则 1 选择含 C= C和 C≡C的最长碳链为主链称为 某烯某炔
C H
C H 3
C H 3C H 3 C C C2-甲基 -2-己烯 -4-炔
炔烃分子中同时含有双键和叁键时的 命名规则,
规则 2 使 C= C和 C≡C编号之和最小的前提下从 C= C开始编号
【 例如 】
规则 3 命名时先烯烃后炔烃
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
写出下列化合物的结构式或命名
(1) ( C H 3 ) 3 C C C C H 2 C ( C H 3 ) 3
(2) C 4 H 9 C C C H 3
(3)
(4) 3-戊烯 -1-炔
(5) 2,2,5,5-四甲基 -3-己炔
C H C H ( C H 3 )C H 3 C H C H 3CC
2,2,6,6-四甲基 -3-庚炔
2-庚炔
4-甲基 -2-庚烯 -5-炔
CC H 3 C H C H C H
C
C H 3
C C H 3CC
C H 3
C H 3
C H 3
C H 3
课堂练习
第二章 不饱和烃
三、炔烃的性质
(一)炔烃的物理性质
熔点、沸点和相对密度, 随分子量的增加而升高
通常沸点:炔烃高于烯烃
密度:炔烃大于烯烃
炔烃的物理性质与烯烃相似
状态,直链炔烃中 C1~C2为气体
C5~C15为液体
C16以上为固体
溶解性,炔烃难溶于水,易溶于有机溶剂
第三节 炔烃
第二章 不饱和烃
三、炔烃的性质
化学反应
化性特 征
结构特征
第三节 炔烃
炔烃分子中碳碳叁键是由 1个 σ 键和 2个 π 键构成,
键能 C≡C > C=C
键长 C≡C < C=C
碳碳叁键的活泼性不如烯烃中的碳碳双键
(二)炔烃的化学性质
第二章 不饱和烃
三、炔烃的性质
化学反应
结构特征
第三节 炔烃
炔烃分子中碳碳叁键是由 1个 σ 键和 2个 π 键构成,
键能 C≡C > C=C
键长 C≡C < C=C
碳碳叁键的活泼性不如烯烃中的碳碳双键
(二)炔烃的化学性质
化性特征
第二章 不饱和烃
化学反应
结构特征
炔烃的化学性质与烯烃相似,也能发生加成、
氧化、聚合等反应,端基炔( -C≡CH )还能发
生一些特有的反应。化性特征
三、炔烃的性质
第三节 炔烃
(二)炔烃的化学性质
第二章 不饱和烃
结构特征
化学反应
三、炔烃的性质
第三节 炔烃
(二)炔烃的化学性质
化性特征
1.加成反应(加 )
2.氧化反应(被 的酸性溶液 氧化)
3.
4.
H2,X2,HX,H2O
KMnO4
聚合反应
金属炔化物的生成
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
写出下列反应的产物,
+ H B rC H 3 C H 2 C H 2 C C H ( 过 量 )(1)
(2)
(3)
+C H 3 C H 2 C C C H 2 C H 3 H 2 O H g S O 4 + H 2 S O 4
CC H 3 +C H A g ( N H 3 ) 2
C H 3 C H 2 C H 2 C H 3
B r
B r
C H 3 C H 2 C C H 2 C H 2 C H 3
O
C H 3 C C A g
课堂练习
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
白色沉淀
无变化
Ag(NH 3)21-戊炔
2-戊炔
(2)
白色沉淀
无变化
无变化
褪色
褪色
Br2/CC l4
Ag(NH 3)2
2-甲基丁烷
3-甲基 -1-丁炔
3-甲基 -1-丁烯
( 1)
用化学方法区别下列化合物,
课堂练习
第二章 不饱和烃
第三节 炔烃
四、重要的炔烃 —— 乙炔
工业制法
(2)烃类裂解
~2200℃
焦碳 氧化钙 碳化钙 (电石 )
碳化钙 水 乙炔
++ C OC a C 2C a OC3
+ C a ( O H ) 2C 2 H 22 H 2 O+C a C 2
甲烷 (天然气 ) 电弧炉 乙炔 水
c1 5 0 0 ++ ++ H 2 O3H 26C O3C 2 H 235 O 2C H 4
(1)电石法
第二章 不饱和烃
一、单项选择题
1 2 3 4 5 6 7 8
B A D B C B A B
9 10 11 12 13 14 15 16
C B A B B B D A
本章同步测试参考答案
第二章 不饱和烃
二、分析题
(1) 1-丁炔 [Ag(NH3)2]NO3 生成白色沉淀 ↓
2-丁炔 无变化
(2) 丙烷 无变化
丙烯 Br2/CCl4 红棕色褪去 [Ag(NH3)2]NO3 无变化
丙炔 红棕色褪去 生成白色沉淀 ↓
1.鉴别
本章同步测试参考答案
第二章 不饱和烃
二、分析题
(1) A和 B氢化后生成 2-甲基丁烷,说明分子中含不饱和键
(2) A和 B都能与 2 mol的溴加成,说明分子中含 2个 Л键
(3) A可以与硝酸银的氨溶液作用生成白色沉淀,说明为端基炔
(4) A和 B的结构分别为,
C H 3 C H C
C H 3
C H
C H 3
C H 2 C C H C H 2
( A) 2-甲基 -1-丁炔 ( B) 2-甲基 -1,3-丁二烯
2,推断
本章同步测试参考答案
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃分子中的 π 键断裂,加成试剂中的两个原子或基团分别加
到双键的碳原子上,形成两个新的 σ 键,从而生成饱和的化合物。
烯烃与氢在催化剂( Pt,Pd,Ni)存在的条件下发生加成反应
乙烷 CH3CH3
HH
C H 2 C H 2P tH 2+C H 2C H 2
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃分子中的 π 键断裂,加成试剂中的两个原子或基团分别
加到双键的碳原子上,形成两个新的 σ 键,从而生成饱和的化合
物。
烯烃与氢在催化剂( Pt,Pd,Ni)存在的条件下发生加成反应
乙烷
HH
C H 2 C H 2P tH 2+C H 2C H 2
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃与氯或溴发生加成反应,生成邻二卤代烃。在常温下
将乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液或溴水中,溴的 红棕色 立即
褪去,生成无色的 1,2-二溴乙烷。
1,2-二溴甲烷
实验室常以此反应作为与烷烃的鉴别
卤素的反应活性顺序为,F2 > Cl2 > Br2 > I2
B r B r
B r 2 C H 2 C H 2+C H 2C H 2
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃与卤化氢加成,生成卤代烷。卤化氢的反应活性顺
序为,HI > HBr > HCl。
结构不对称的烯烃与卤化氢加成,产物有两种:
2-溴丙烷
1-溴丙烷
I
H I
H
C H 2 C H 2+C H 2C H 2
C H 3
C H 3C HC H 3
H B rC HC H 3 B r
B rC H 2 C H 2
+C H 2
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
不对称烯烃与极性试剂(如 HX,H2SO4等)发生加成反
应时,遵循马氏规则 。即极性试剂中 带正电荷 的部分,总是
加到含氢较多的双键碳原子上,而 带负电荷 部分则 加到含氢
较少或不含氢的双键碳原子上。
当反应条件改变时,就会出现反马氏规则的现象。
【 例如 】 C H 3H B rC HC H 3 B rC H 2 C H 2+C H 2 过 氧 化 物
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
C H 3 C H 2 O S O 3 HH O S O 3 H+C H 2C H 2
硫酸乙酯
乙醇
H 2 S O 4O HC H 3 C H 2H O HC H 3 C H 2 O S O 3 H +
烯烃与浓硫酸反应,生成硫酸氢酯,并溶于硫酸中,经水解
生成醇,为工业制醇的烯烃间接水合法。
不对称烯烃与硫酸的加成反应,遵循马氏规则。
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃与水的加成反应在催化剂(磷酸或硫酸)、高温、
高压条件下,可以直接与水加成生成醇。工业上称这种方法
为 烯烃直接水合法 。
H3PO4/硅藻土
270~ 310℃, 7MPa
乙醇
C H 3 C H 2 O HH 2 O+C H 2C H 2
烯烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃很容易被氧化。反应时碳碳双键中的 π 键和 σ 键均可断裂。
随着氧化剂氧化性的大小和反应条件的不同,烯烃的氧化产物也不
同。
这是 工业上生产环氧乙烷的方法
反应中双键的 π 键打开,生成 环氧乙烷
O
C H 2C H 2A gO 2+C H 2C H 2 3 0 0 c
烯烃的氧化反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃被高锰酸钾氧化,反应条件不同,氧化产物也不同,在 碱性或
中性的高锰酸钾冷溶液 条件下,发生羟基化反应生成邻二醇。
H
+
K M n O 4
C
R
O
C
C
R
R
R
R
C
H
K M n O 4
H
+
H
+
H
+
K M n O 4
O
O H
R
H 2 OC O
2
H
C
在酸性高锰酸钾溶液条件下,
双键碳原子上连接的烃基不同,
氧化产物也不同。其规律为,
以上反应,既可以鉴别烯烃,还可以推断原来烯烃的结构。
烯烃的氧化反应
第二章 不饱和烃
第一节 烯 烃
烯烃分子中的 π 键断裂,分子间彼此互相加成结合,由低
分子结合成高分子化合物或者高聚物的过程称为 聚合反应 。
链节单体 聚合度
nC H 2C H 2C H 2n C H 2 O 2 ( 微 量 )高 温, 高 压
烯烃的聚合反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
丙炔 丙烯 丙烷
当选用活性较低的林德拉 (Lindlar)催化剂,即 Pb-BaSO4-喹
啉,则可使加氢停留在生成烯烃阶段。
C HC H 3 C H 2 C H 3 C H C H 2 C H 3 C H 2 C H 3+ P t P t
C H 3L i n d l a rH 2+C H 3 C H C H 2C HC
炔烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
2-丁炔 2,3-二溴丁烯 2,2,3,3-四溴丁烷
反应现象,溴的红棕色褪去,此反应可鉴别饱和烃与不饱和烃
B r 2+ C H 3 C C H 3C B r 2 C H 3 C C H 3CC H 3 C C H 3
B rB r B r B r
B rB r
C
当分子中既有双键又含有叁键时,卤素首先加到双键上
炔烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
※ 反应活性顺序为,HI > HBr > HCl
※ 不对称炔烃加 HX时遵循马氏规则
※ 在过氧化物存在下反马氏规则
注意
【 例如 】
C HC H C H 3 B r 2+ H B r B rC H 2 C H C HH B r
C C C H 3
B r
C H 3
B rH B rB r
H B r C H 3+C H 3 C H C H 2C
炔烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
条件,5%硫酸汞水溶液和 10%硫酸溶液
所生成的烯醇式( CH2=CH–OH)不稳定,将发生 分子内重排反应
乙炔 乙醛
酮
C H C H + H O H H g S O 4H 2 S O 4 C H 2 C HO H C H 3 C H
O
分 子 重 排
C H + H O H H g S O 4H 2 S O 4 C H 2
O H
C H 3 C
O
分 子 重 排C H
3 C C H 3 C C H 3
炔烃的加成反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
条件, KMnO4/H+
现象,高锰酸钾溶液紫红色褪去
意义,鉴别炔烃并推知原炔烃的结构和叁键的位置
产物,结构为 R-C≡CH,产物为羧酸和二氧化碳
结构为 R-C≡C -R,产物为 2分子的羧酸
K M n O 4 C O 2K O H M n O 2C HC H + + +
C H 3 C C O 2C H +H
2 O
K M n O 4 C H
3 C O O H
C H 3 C +H
2 O
K M n O 4C C H
2 C H 3 C H 3 C H 2 C O O HC H 3 C O O H
炔烃的氧化反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
乙炔在不同催化剂作用下,有选择地发生 二聚 或三聚
反应,聚合成链状或环状化合物:
1-丁烯 -3-炔
苯
C H C H C u 2 C l 2N H 4 C l C H 2 C H C C H2
C H C H3 高 温催 化 剂
炔烃的聚合反应
第二章 不饱和烃
第三节 炔 烃
端基炔( R-C≡CH)的 结构特点
三键上的 C原子 电负性较大
三键碳上的 H原子 活泼并显, 酸
性”能被金属取代,生成 炔化物
硝酸银氨溶液
氯化亚铜氨溶液
此反应可鉴别乙炔和推测端基炔结构
C H C H [ A g ( N H 3 ) 2 ] N O 3 A g C C A g N H 3 N H 4 N O 3+ ++
C H N H 3+ ++C H 3 C [ C u ( N H 3 ) 2 ] C l CC H 3 C C u N H 4 C l
端基炔的反应