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1、炔 烃 alkyne,CnH2n-2,炔烃的系统命名法与烯烃相似;以包含叁键在内的最长碳链为主链,按主链的碳原子数命名为某炔,代表叁键位置的阿拉伯数字以取最小的为原则而置于名词之前,侧链基团则作为主链上的取代基来命名.,系统命名:,一、 炔烃的命名,含有双键的炔烃在命名时,一般 .碳链编号以表示双键与叁键位置的两个数字之和最小为原则. 例如: CH3-CH=CH-C CH 3-戊烯-1-炔 (不叫2-戊烯-4-炔) CH3CH2C CCH3 CH2=CH-C CH 系统法: 2-戊炔 1-丁烯-3-炔 衍生物法: 甲基乙基乙炔 乙烯基乙炔,乙炔的衍生物命名法:,先命名烯再命名炔,乙炔分子是一个
2、线形分子,四个原子都排布在同一条直线上. 乙炔的两个碳原子共用了三对电子.,烷烃碳: sp3杂化 烯烃碳: sp2杂化 炔烃碳: sp杂化,二、 炔烃的结构,1 、乙炔的结构,由炔烃叁键一个碳原子上的两个sp杂化轨道所组成的键则是在同一直线上方向相反的两个键. 在乙炔中,每个碳原子各形成了两个具有圆柱形轴对称的 键.它们是Csp-Csp和Csp-Hs.,2、乙炔分子中的 键,C : 2s22p2 2s12px12py12pz1 乙炔的每个碳原子还各有两个相互 垂直的未参加杂化的p轨道, 不同碳 原子的p轨道又是相互平行的. 一个碳原子的两个p轨道和另一个碳原子对应的两 个p轨道,在侧面交盖形成
3、两个碳碳键.,3、乙炔的键,两个成键 轨道组合成了对称分布于碳碳 键键 轴周围的,类似圆筒形状的 电子云.,4、乙炔分子的圆筒形 电子云,1、炔烃的物理性质和烷烃,烯烃基本相似; 2、低级的炔烃在常温下是气体,但沸点比相同碳原子 的烯烃略高; 3、随着碳原子数的增加,沸点升高. 4、炔烃不溶于水,但易溶于极性小的有机溶剂,如石油 醚,苯,乙醚,四氯化碳等.,三、 炔烃的物理性质,CHCNa + C2H5Br CHC-C2H5,与金属钠作用 CHCH CHCNa NaCCNa 与氨基钠作用 RCCH + NaNH2 RCCNa + NH3 烷基化反应 - 炔化合物是重要的有机合成中间体.,Na,
4、Na,液氨,液氨, 得到碳链增长的炔烃,五、 炔烃的化学性质,1、 叁键碳上氢原子的活泼性 (弱酸性),与硝酸银的液氨溶液作用- 炔化银 CHCH + 2Ag(NH3)2NO3 AgCCAg + 2NH4NO3 + 2NH3 乙炔银(白色沉淀) RCCH + Ag(NH3)2NO3 RCCAg + NH4NO3 + NH3 与氯化亚铜的液氨溶液作用- 炔化亚铜 CHCH + 2Cu(NH3)2Cl CuCCCu +2NH4Cl + 2NH3 乙炔亚铜(红色沉淀) RCCH + Cu(NH3)2Cl RCCCu + NH4NO3 + NH3 注1炔化物和无机酸作用可分解为原来的炔烃.在混合炔烃中
5、分离末端炔烃. 注2重金属炔化物在干燥状态下受热或撞击易爆炸,对不再利用的重金属炔化物应加酸处理.,生成炔化银和炔化亚铜的反应-炔烃的定性检验,(白色沉淀),(红色沉淀),R-CC-R R-CH=CH-R R-CH2-CH2-R 在 H2 过量的情况下,不易停止在烯烃阶段.,Pt,Pd或Ni H2,Pt,Pd或Ni H2,2 、加成反应,(1) 催化加氢,Lindlar催化剂附在碳酸钙（或BaSO4）上的钯并用醋酸铅处理.铅盐起降低钯的催化活性,使烯烃不再加氢. C2H5 C2H5 C2H5-CC-C2H5 + H2 C = C H H (顺-2-丁烯),Lindlar催化剂,Pd-BaSO4
6、,林德拉(Lindlar)催化反应,生成顺式烯烃.,R H RCCR C=C H R,Na，NH3,完成下列反应： 将(Z)-2-戊烯转变为(E)-2-戊烯,反式加成产物得烯烃,HCCH + Cl2 ClCH=CHCl + Cl2 HCCl2-CHCl2,(2) 亲电加成,(A) 和卤素的加成,(B) 和氢卤酸的加成,R-CC-H + HX R-CX=CH2 + HX R-CX2-CH3 X=Cl,Br,I.,不对称炔烃的加成反应符合马尔科夫尼科夫规律.,*和烯烃情况相似,在光或过氧化物存在下,炔烃和HBr的加成也是自由基加成反应,得到是反马尔科夫尼科夫规律的产物. CH3 Br CH3CCH
7、 + HBr C=C H H,光 -60 ,炔烃与HBr也有过氧化物效应！,HO H CHCH + H2O H2C=CH CH3-C=O OH O RCCH + H2O R-C=CH2 R-C-CH3,H2SO4 HgSO4,分子重排,H2SO4 HgSO4,分子重排,(3) 和水的加成,烯醇式化合物 酮,乙醛,记住反应条件！,KMnO4 H2O,(1) CHCH CO2 + H2O RCCR RCOOH + RCOOH (2) 缓慢氧化二酮 O O CH3(CH2)7CC(CH2)7COOH CH3(CH2)7-C-C-(CH2)7COOH pH=7.5 92%96% 反应产率较低,不宜制备
8、羧酸或二酮.,KMnO4 H2O,KMnO4 H2O,3 、氧化反应,只生成几个分子的聚合物 CHCH + CHCH CH2=CH-CCH 乙烯基乙炔 CH2=CH-CCH CH2=CH-CC-CH=CH2 二乙烯基乙炔 3 CHCH 4 CHCH,Cu2Cl3+NH4Cl H2O,+ CHCH 催化剂,Ni(CN)2,(C6H6)3P 醚,苯,Ni(CN)2 醚,环辛四烯,4 、聚合反应,* 共轭二烯烃,按分子中双键数目的多少,分别叫二烯烃,三烯烃.至多烯烃. 二烯烃最为重要,其通式为: CnH2n-2 ,与炔烃通式相同 二烯烃的分类: (1) 积累二烯烃-两个双键连接在同一C上.不稳定。
9、丙二烯 (2) 共轭二烯烃-两个双键之间有一单键相隔，共轭。 H2C=CH-CH=CH2 1,3-丁二烯 (3) 隔离二烯烃-两个双键间有两个或以上单键相隔。 H2C=CH-CH2-CH=CH2 1,4-戊二烯,注意：中间C为sp杂化,一、 二烯烃的分类,最简单的共轭二烯烃- 1,3-丁二烯结构:,二、 共轭二烯烃的结构,1,3-丁二烯结构,(1)每个碳原子均为sp2杂化的. (2)四个碳原子与六个氢原子处于同一平面.,butadiene,(3) 每个碳原子均有一个未参加杂化的p轨道,垂直于丁二烯分子所在的平面. (4) 四个p轨道 都相互平行，侧面交盖,键所在平面与纸面垂直,键所在平面在纸面
10、上,四个p轨道相互侧面交盖所在平面与纸面垂直,丁二烯分子中双键的电子云不是“定域”在 C(1)-C(2) 和C(3)-C(4)中间,而是扩展到整个共轭双键的所有碳 原子周围,即发生了键的“离域”.,共轭分子体系中键的离域而导致分子更稳定的能量。离域能越大,表示共轭体系越稳定.,共轭体系单双键交替的共轭体系叫 共轭体系. 发生 共轭效应.,1,3-戊二烯的离域能(共轭能),离域能,(共轭能或共振能),和卤素,氢卤酸发生亲电加成-生成两种产物 例1: CH2=CH-CH=CH2+Br2 CH2-CH-CH=CH2+CH2-CH=CH-CH2 Br Br Br Br 1,2-加成产物 1,4加成产物
11、 例2: CH2=CH-CH=CH2+HBr CH2-CH-CH=CH2 +CH2-CH=CH-CH2 H Br H Br 1,2-加成产物 1,4加成产物,二、 共轭二烯烃的性质,1、 1,2-加成和1,4-加成,共轭二烯烃的亲电加成产物1,2-加成和1,4-加成产物之比与结构,试剂和反应条件有关. 例如: 1,3-丁二烯与 HBr加成产物 (1) 0下反应: 1,2-加成产物占71%, 1,4-加成产物占29% (2) 在40 下反应: 1,2-加成产物占15%, 1,4-加成产物占85%,低温下1,2加成为主是由于反应需要的活化能较低. 高温下1,4加成为主是由于1,4加成产物更稳定.,
12、1,4-加成,1,2-加成,丁二烯与HBr亲电加成的反应机理,定义共轭二烯烃可以和某些具有碳碳双键的不饱和化合物进行1,4-加成反应,生成环状化合物的反应. 亲双烯体-在双烯合成中,能和共轭二烯烃反应的重键化合物.,2 、双烯合成-狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应,1,3-丁二烯按1,4-加成方式聚合称:顺-1,4-聚丁二烯,顺丁橡胶,3 、聚合反应,1、天然橡胶可看成: 由 单体1,4-加成聚合而成的顺-1,4-聚异戊二烯. 结构如下:(双键上较小的取代基都位于双键同侧),三、 天然橡胶和合成橡胶,异戊二烯,天然橡胶与硫或某些复杂的有机硫化物一起加热,发生反应,使天然橡胶的线状高
13、分子链被硫原子所连结(交联). 硫桥-可发生在线状高分子链的双键处,也可发生在双键旁的碳原子上. 目的-克服天然橡胶的粘软的缺点,产物的硬度增加,且保持弹性.,2、 “硫化”,* 萜 类,terpenes,萜：指通式为（C5H8 ）n链状或环状烃及其含氧衍生物。,C5H8,isoprene,萜的分类,半萜：含一个异戊二烯单位 C5 单萜类 ：含两个异戊二烯单位 C10 倍半萜类 ：含三个异戊二烯单位 C15 二萜类 ：含四个异戊二烯单位 C20 二倍半萜：含5个异戊二烯单位 C25 三萜类 ：含六个异戊二烯单位 C30 四萜类 ：含八个异戊二烯单位 C40,小结,1、炔烃：命名、结构、物理性质、化学 性质（加成、氧化、聚合、端炔） 2、共轭二烯烃：分类、结构、化学性质 （加成、双烯合成Diels-Alder 、聚合） 3、萜,