二章节链烃ppt课件

1、第二章第二章 链烃链烃n本章内容概要：本章内容概要：第一节第一节 烷烃烷烃第二节第二节 单烯烃单烯烃第三节第三节 炔烃炔烃第四节第四节 二烯烃和萜类化合物二烯烃和萜类化合物n教学目的和要求教学目的和要求: :3 3、了解链烃的分类和各类链烃的分子构、了解链烃的分类和各类链烃的分子构造特征。造特征。1 1、掌握各类链烃的命名和化学性质。、掌握各类链烃的命名和化学性质。2 2、熟习同系物概念和同分异构表达象。、熟习同系物概念和同分异构表达象。第一节第一节 烷烃烷烃正丁烷 异丁烷 H C C C C HHHHHHHHHH C C C HHHHHHHHHC 碳 原 子 数异 构 体 数碳 原 子 数异

2、 构 体 数421075531115965123557914185881815434793520366319表表2-1 烷烃同分异构体的数目烷烃同分异构体的数目C CC CH HH HH HH HH HH H 球棒模型实线-键在纸平面上楔线-键在纸平面前虚线-键在纸平面后 楔方式斯陶特模型 CH3 C CH2 CH CH3CH3CH31234CH31 烷烃分子中去掉一个氢原子所剩下的基团成为烷基。烷基的通式为CnH2n+l，普通常用R一表示。例如，甲烷去掉一个氢原子所剩下的基团叫做甲基，CH3一；两个碳原子以上的烷烃去掉不同的氢原子，那么构成不同的烷基。例如：乙基CH3CH2- 丙基CH3CH

3、2CH2- H3CH3CCH异丙基CH3CH2CH2CH丁基CH 次甲基CH2亚甲基1.链烃分子碳原子数目在10以内时，用天干数表示，即甲、乙、丙、丁.壬、癸；在10以外，那么用汉文数字表示。 例： 甲烷 乙烷 壬烷 十一烷 二十烷 等 2.用正、异等来表示异构体 正：表示直链烷烃：CH3CH2CH2CH2CH3异：表示具有： (CH3)2CHRCH3CHCH2CH3CH3新：表示具有 ：(CH3)3C RCH3CCH3CH3CH3这种命名方法对于含六个碳原子以上的烷烃的异构体不能区分。这种命名方法对于含六个碳原子以上的烷烃的异构体不能区分。1.直链烷烃:普通命名法根本一致，普通把“正字略去。

4、例如：CH3(CH2)4CH3 己烷 2.支链烷烃:分三步： 选择主链，确定母体:从构造式中选择最长碳链即碳原子数目最多作为主链母体，并根据主链碳原子数目 称为“某某烷，其它支链均作为取代基。CH3CH2CHCHCHCHCH3CH3CH2CH2CH3H3C CH3123CH3-CH2 CH CH CH2-CH3CH2CH3CHCH3CH3选择错误选择正确CH3-CH2-CH CH CH CH-CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH3选择正确选择错误CH3CH2CHCHCHCH3CHCH3CH3CH3CH2CH2CH3当有两个以上的等长碳链可供选择时，选择支链多的一条为主链。如：在1、2、3三

5、条等长的碳链中，只需1为最正确选择2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷最长碳链碳原子数7个，母体庚烷 C C C C CC C C2346781CCC876543215CC C C CCCC234615162编 号 正 确编 号 错 误编 号 正 确编 号 错 误A、从接近取代基最近的一端开场依次用阿拉伯数字编号(最低系列编号规那么)。B、从碳链任何一端开场，第一个支链的位置都一样时，那么从较简单的一端开场编号。即：小的取代基编号最小C、假设第一个支链的位置一样，那么依次比较第二、第三个支链的位置，以取代基的系列编号最小最低系列原那么为原那么。 CH3CH2CH C CH2CH3CH3CH3CH3

6、12按1进展编号正确 编号：编号：将取代基称号写在母体称号之前，并用阿拉伯数字标明取代基位次。在阿拉伯数字与取代基之间用短横“-衔接。 在书写称号时特别留意以下问题：A 、 将支链取代基写在主链称号的前面。B 、取代基按“次序规那么小的基团优先列出：下面简单引见次序规那么的要点： a、原子或基团按照原子序数的大小陈列，大的排在前面，小的排在后面，即： IBrClSPONCH.( “优于)。b、原子序数一样的元素同位素，那么按 原子量大小陈列DH。 c、假设直接相连的第一个原子的原子序数一样，那么比较与第一个原子相连的第二个原子的原子序数，依此类推。例如：按照次序规那么，烷基的大小次序为：甲基乙

7、基丙基丁基戊基己基异戊基异丁基Cl2Br2I2 碳链较长的烷烃卤代反响中，三种氢的相对活性：叔氢 仲氢 伯氢；氯代反响中叔、仲、伯氢在室温时的相对活性为5：4：1而溴代反响中那么为 1600 ：82 ：1烷烃卤代用于个别卤代物的制备，只含有一种氢的烷烃可用于制备一卤代物，对于对多种H的烷烃，因产物复杂而不具备合成的意义，但溴代反响因其选择性强而可以用于制备. 烷烃与氯、溴、碘的反响在室温暖黑暗中并不发生，但在剧烈日光照射下，那么发生猛烈反响，甚至引起爆炸。假设在漫射光、热和某些催化剂的作用下，烷烃分子中的氢被卤原子取代，生成卤代烷烃和卤化氢。表2-3 石油馏分的组成和用途馏 分 组 分 分 馏

8、 区 间 用 途石油气石油醚汽油煤油燃料油柴油润滑油沥青ClC4 C5C6 C7C9Cl0C16Cl5C20Cl8C22C20以上20以下2060 40200170275250400300以上 不挥发燃料，化工原料溶剂溶剂，内燃机燃料飞机燃料柴油机燃料润滑防绝缘缘材料，铺路第二节第二节 单烯烃单烯烃一、烯烃的构造和通式一、烯烃的构造和通式通式:CnH2nn2 一构造异构一构造异构 例如：丁烯有三种异构体。例如：丁烯有三种异构体。 、与互为碳链异构，、与互为碳链异构，与互为双键位置异构与互为双键位置异构CH2CHCH2CH3CH2CCH3CH3CH3CHCHCH3二顺反异构二顺反异构 CCABA

9、BCCBAAB顺式反式在顺反异构体中，一样的取代基在双键同侧的为顺式构型，异侧的为反式构型。产生顺反异构的必要条件为：第一，分子中必需有限制碳原子自在旋转的要素(如双键或环)存在；第二，构成双键的两个碳原子各连有不同的原子或基团。 烯烃的系统命名原那么根本上与烷烃类似，但选择主链时，必需选择含碳碳双键在内的最长碳链为主链，根据主链所含的碳原子数目称为“某烯，编号时，从接近双键的一端给主 链碳原子编号，以较小数字表示双键的位次，写在称号之前。如：6754321CHCH2CHCCH2CH2CH3CH2CH3CH3CH33，5-二甲基-2-乙基-1-庚烯 选择含有双键的最长碳链为母体CH3CH2CH

10、CHCHCHCH2CH3CH3C2H5123456783-甲基-6-乙基-4-辛烯双键居中，两种编号一样甲基占较小位次CH3CCH3CHCHCH2CH3CH31234562,4-二甲基-2-己烯 当双键的两个碳原子各衔接不同的原子或基团时，就有能够生成两种不同的异构体。C=CHHCH3CH3C=CHHCH3CH3顺 -2-丁 烯反 -2-丁 烯 两个双键碳上衔接有四个不同的原子或基团时，就要用ZE标志法来确定它们的构型。两个优先原子或基团在双键同侧的为Z型，异侧为E型。优先次序规那么的主要内容如下。CCBrCH3CH3HCCCH3BrCH3H优优优优CCBrCH3CH3HCCCH3BrCH3H

11、优优优优(Z)-2-溴-2-丁烯(反-2-溴-2-丁烯 (E)-2-溴-2-丁烯(顺-2-溴-2-丁烯)烯烃的物理性质与烷烃类似。常温下，从C2C4的烯烃是气体，C5C18的是液体, C19以上的烯烃是固体。烯烃的熔点、沸点、密度、折射率等在同系列中的变化规律与烷烃类似。直链烯烃的沸点比有支链的异构体略高；双键在链端的烯烃的沸点比双键在链中间的异构体略高；顺式异构体普通具有比反式异构体较高的沸点和较低的熔点。 (1) 加氢加氢RCH CH2H2NiRCH2CH3(2)加卤素加卤素Br2CCl4CH3CHCH2Br BrCH3CH CH2(3)加卤化氢加卤化氢HXCH3CH2X CH2CH2马氏

12、规那么：凡是不对称的烯烃和HX等极性试剂加成时，试剂中带负电的部分加到含氢较少的或不含氢的双键碳原子上，而试剂中氢原子或带正电的部分那么加到含氢较多的双键碳原子上。例如： 在硫酸或磷酸的催化下，烯烃与水加成直接生成醇，加成反响也遵守马氏规那么。例如：H+OHRCHCH3RCH=CH2 + H-OH醇烯烃与冷的浓硫酸作用，生成硫酸氢酯，硫酸氢酯水解得到醇，利用这一反响可由烯烃制取醇类。假设是不对称烯烃，产物遵守马氏规那么。五、重要的烯烃五、重要的烯烃乙烯乙烯乙烯是最简单的烯烃，存在于焦炉煤气和热裂石油中，是石油化工的一种根本原料。用于制造合成橡胶、树脂、合成纤维、塑料、乙醇、乙醛、酯、酸、环氧乙

13、烷等。第三节第三节 炔烃炔烃 分子中含有碳碳叁键分子中含有碳碳叁键-CC-的不饱和烃叫的不饱和烃叫做炔烃。碳碳叁键是炔烃的官能团，其通式为做炔烃。碳碳叁键是炔烃的官能团，其通式为CnH2n-2n2的正整数。的正整数。乙炔是最简单炔烃，分子式为C2H2，实验测得乙炔分子的键角是180，分子中一切原子在一条直线上，乙炔是线形分子，构造式为H-CC-H。CC键长为0.120nm，比CC键长短；CC键能为837kJ/mol,比CC键能大。分子中碳碳叁键中有一个键和两个键。二、炔烃的异构和命名二、炔烃的异构和命名由于炔烃的叁键碳原子上只能有一个取代基，且不能构成支链，分子为直线型构造，因此炔烃没有顺反异

14、构景象。其异构只包括碳链异构和位置异构两种情况。例如：戊烯有五种构造异构体，而戊炔C5H8只需三种异构体。：CH C CH2 CH2 CH3 CH3 C C CH2 CH3 CH C CH CH3CH3 与的碳链骨架一样，只是叁键的位置不同，属于官能团位置异构； 与的碳链骨架不同，属于碳链异构。命名原那么是：1选主链定母体选择含有叁键在内的最长碳链为主链，按照主链上碳原子是数目命名为“某炔。2定起点编号吗从离叁键最近的一端为起点给主链碳原子编号，使叁键具有最低位次，当叁键离两端间隔相等时，从离取代基最近的一段开场为起点，给主链碳原子编号，使取代基的位次尽能够小。3书写全名在炔烃母体称号之前阐明

15、叁键的位置，并用半字线“-隔开，假设有取代基，将取代基的位次、数目和称号依次写在叁键位置之前，并用半字线“-隔开。6CH3CH2CHCCCHCH3CH3CH312345 5-甲基-4-乙基-2-己炔CHCHCHCHCHCH3CH(CH3)2CHCHCH2CHCH212345612345当化合物同时含有双键和叁键时，命名时首先选取含有叁键和双键的最长链为主链，母体为烯炔。假设双键和叁键间隔碳链两端的位置不同，应该从接近双键或叁键最近的碳链端为起点编号；假设双键和叁键间隔碳链两端的位置一样，那么按照先稀后炔的顺序编号。书写称号时，总是将双键写在叁键的前面。例如：3-异丙基-4-己烯-1-炔 1-戊

16、烯-4-炔三、炔烃的性质三、炔烃的性质名称结构式熔点()沸点()相对密度（d420）乙炔CHCH-81.5118.7KPa-83.40.6181丙炔CHCCH3-102.7-23.20.70621-丁炔CHCCH2CH3-125.78.70.67842-丁炔CH3CCCH3-32.227.00.69101-戊炔CHCCH2CH2CH3-106.539.70.69012-戊炔CH3CCCH2CH3-109.556.10.71071-己炔CHCCH2CH2CH2CH3-131.971.30.71552-己炔CH3CCCH2CH2CH3-89.58840.73153-己炔CH3CH2CCCH2CH3

17、-10381.50.7231 炔烃与烯烃一样，可以发生催化加氢和亲电加成反响，只是炔烃的两个键都可以断裂发生加成反响，控制反响条件，可使反响停留在双键阶段。1加氢有机分子加氢或脱氧的反响称为复原反响；假设加氧或脱氢称为氧化反响。在镍、铂或钯等催化剂的存在下，炔烃可以发生加氢反响，但反响通常不能停留在生成烯烃的阶段，而是直接生成烷烃。 CH CHCH3PtH2CH2=CH2PtH2CH31加成反响加成反响2加卤素加卤素炔烃与卤素炔烃与卤素Cl2或或Br2的加成反响比烯烃困难。有时需求在催化剂的加成反响比烯烃困难。有时需求在催化剂存在的情况下才干发生加成反响。例如，炔烃与氯加成需求在三氯化存在的情

18、况下才干发生加成反响。例如，炔烃与氯加成需求在三氯化铁铁FeCl3或氯化亚锡或氯化亚锡SnCl2的催化下进展。的催化下进展。 C CH CCl2 CHCl2FeCl3Cl2C CHCH3CH3CH3ClCl FeCl3Cl21,2-二氯丙烯 1,1,2,-四氯丙烷叁键和Br2发生加成反响景象非常明显，使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色，此反响可作为炔烃的鉴定实验，但褪色速率比烯烃慢。实验阐明，叁键的亲电加成不如双键活泼，当分子中同时含有碳碳双键和碳碳叁键时，控制卤素的用量可使碳碳双键优先加成。 CH2+Br2（1mol） CH2 C CH CHBrBr4,5-二溴-2-戊炔 C CH CH3加卤化氢

19、加卤化氢炔烃和卤化氢加成生成相应的卤代烃，但反响速度也比烯烃慢。反响可炔烃和卤化氢加成生成相应的卤代烃，但反响速度也比烯烃慢。反响可分为两步进展，首先加一份子卤化氢生成相应的卤代烯烃，继续加卤化分为两步进展，首先加一份子卤化氢生成相应的卤代烯烃，继续加卤化氢生成二卤代烷烃。炔烃与卤化氢等极性试剂的加成反响也遵照马氏加氢生成二卤代烷烃。炔烃与卤化氢等极性试剂的加成反响也遵照马氏加成规那么。成规那么。ClCH3 C CHCl C CH CH3HClHClCl C CH3 CH32-丙烯 2,2-二氯丙烷乙炔与氯化氢的加成反响在通常情况下难进展，需求用氯化汞盐酸溶液浸渍活性炭制成的催化剂，反响才干顺

20、利进展：+ C CHHClCl CH2 CH HgCl2/C120180。C氯乙烯是合成聚氯乙烯塑料的单体4加水加水在汞盐如硫酸汞的催化下，炔烃在稀硫酸溶液中能与水发生加成反响，在汞盐如硫酸汞的催化下，炔烃在稀硫酸溶液中能与水发生加成反响，首先生成烯醇，烯醇不稳定，很快异构化为更稳定的羰基化合物醛或酮，首先生成烯醇，烯醇不稳定，很快异构化为更稳定的羰基化合物醛或酮，此反响也称为炔烃的水化反响。不对称炔烃加水也遵照马氏加成规那么。此反响也称为炔烃的水化反响。不对称炔烃加水也遵照马氏加成规那么。 C CH3R+ C CHH2O C CH2 HgSO4H2SO4ROHOR烯醇酮乙烯加水的最终产物是乙

21、醛，也是工业上制备乙醛的的方法之一。 C H+ C H CH H2O HgSO4H2SO4OCH32氧化反响氧化反响炔烃的氧化反响通常是在碳碳叁键处发生断裂。炔烃的构炔烃的氧化反响通常是在碳碳叁键处发生断裂。炔烃的构造不同，运用的氧化剂不同，得到的氧化产物也不同。造不同，运用的氧化剂不同，得到的氧化产物也不同。酸性高锰酸钾溶液使炔烃的叁键断裂生成羧酸、二氧化碳酸性高锰酸钾溶液使炔烃的叁键断裂生成羧酸、二氧化碳等产物，紫红色褪去。等产物，紫红色褪去。R+ C CH KMnO4H+RCOOH + CO2 + H2OR1 C C R2 + KMnO4 R1COOH + R2COOHH+3聚合反响聚合

22、反响炔烃在一定条件下，也可以相互加成而发生聚合反响。烯烃的聚合普通生成炔烃在一定条件下，也可以相互加成而发生聚合反响。烯烃的聚合普通生成高分子化合物，但是炔烃的聚合反响产物不是高分子化合物。例如乙炔聚合高分子化合物，但是炔烃的聚合反响产物不是高分子化合物。例如乙炔聚合普通为二聚体、三聚体或四聚体。普通为二聚体、三聚体或四聚体。 2CH CH CuCl2NH4ClCHCH C CH1-丁烯-3-炔 3CH CH CuCl2NH4ClCHCH C C CH CH21,5-己二烯-3-炔在特殊的催化条件下，乙炔可以聚合生成苯、环辛四烯，虽然这两个反响没有消费意义，但是对于芳香族化合物的构造研讨有重要

23、意义。C 3CH CH 4505004金属炔化物的生成金属炔化物的生成乙炔和末端炔烃叁键碳原子上氢原子具有一定的酸性，其乙炔和末端炔烃叁键碳原子上氢原子具有一定的酸性，其Pka为为25，可以被金属取代生成金属炔化物。乙炔和可以被金属取代生成金属炔化物。乙炔和RCCH类型的末端炔烃与类型的末端炔烃与硝酸银或氯化亚铜的氨溶液反响，分别生成白色的炔化银和红棕色的硝酸银或氯化亚铜的氨溶液反响，分别生成白色的炔化银和红棕色的炔化亚铜沉淀。炔化亚铜沉淀。 CH CH + Ag(NH3)2NO3AgC CAg 白色 乙炔化银 CH CH + Cu(NH3)2ClCuC CCu 红棕色乙炔化亚铜 RC CH

24、+ Ag(NH3)2NO3RC CAg 白色 炔化银第四节第四节 二烯烃和萜类化合物二烯烃和萜类化合物 分子中含有两个双键的不饱和烃叫二烯烃，它的通式与炔烃一样，是CnH2n-2。因此，二烯烃和含碳原子数一样的炔烃护卫官能异构。1累积二烯烃累积二烯烃烯烃分子中含有 结构，即两个双键连在同一个碳原子上。例如：C C CCH2 C CH2丙二烯二烯烃分子中的两个双键被两个或两个以上单键隔开。例如： CH2 CH CH2 CH2 CH CH21,5-己二烯3共轭二烯烃共轭二烯烃二烯烃分子中的两个双键被一个单键隔开。如：二烯烃分子中的两个双键被一个单键隔开。如：CH2 CH CH CH2 1,3-丁二

25、烯一二烯烃的分类一二烯烃的分类2隔离二烯烃隔离二烯烃二烯烃的命名与单烯烃类似，但编号时应使两个双键的位置最小。如： CH2 CH C CH2 CH32-甲基-1,3-二丁烯CH2 C CH2 CH CH CH CH3CH3CH32-甲基-4-乙基-1,5-庚二烯二、共轭二烯烃的构造二、共轭二烯烃的构造一一1,3-丁二烯的构造丁二烯的构造 在在1,3-丁二烯的分子中，有三个丁二烯的分子中，有三个CC键和六个键和六个CH键，键，键不仅存在于键不仅存在于C1C2和和C3C4间，间，C2C3间也有部间也有部分双键性质。这种在多个原子间构成的成为离域分双键性质。这种在多个原子间构成的成为离域键，亦称键，

26、亦称大大键或共轭键或共轭键。键。 大大键的构成，键的构成，电子的运动范围不像单烯烃分子中的电子的运动范围不像单烯烃分子中的电子只局限于连个碳原子核周围运动即定域的，而是扩电子只局限于连个碳原子核周围运动即定域的，而是扩展到四个碳原子核的周围，这种景象叫做展到四个碳原子核的周围，这种景象叫做电子的离域。电子的离域。1共轭体系共轭体系 在在1,3-丁二烯的分子中由于构成了大丁二烯的分子中由于构成了大键，键，电子可以电子可以发生离域。凡是具有能发生电子离域的构造体系统称为共发生离域。凡是具有能发生电子离域的构造体系统称为共轭体系。轭体系。1,3-丁二烯分子是由两个相邻的丁二烯分子是由两个相邻的键构成

27、的共轭体键构成的共轭体系，成为系，成为-共轭体系。共轭体系。 2.共轭效应共轭效应 共轭效应是指在共轭体系中原子间的相互影响而引起共轭效应是指在共轭体系中原子间的相互影响而引起的电子离域作用，常用的电子离域作用，常用C表示。表示。+C表示供电子的共轭效应；表示供电子的共轭效应；C表示吸电子的共轭效应。凡因表示吸电子的共轭效应。凡因内部构造而产生的共轭效应称为静态共轭效应；在化学反内部构造而产生的共轭效应称为静态共轭效应；在化学反响时受外电场或试剂的影响而产生的响时受外电场或试剂的影响而产生的电子共轭效应称为电子共轭效应称为动态共轭效应。动态共轭效应。CH2 CH CH CH C OH （静态共

28、轭效应） CH2 CH CH CH CH CH2 （动态共轭效应） OH+一一1,4-加成反响和加成反响和1,2-加成反响加成反响CH2CHCHCH2BrBrCH2CHCHCH2BrBr-+CH2CHCHCH2+Br21,2-1,4-加成1234CCl4+-加成3，4-二溴-1-丁烯1，4-二溴-2-丁烯 共轭二烯烃如1,3-丁二烯可以和卤素、卤化氢等发生亲电加成反响，也可以催化加氢。例如： 共轭二烯烃的加成产物有两种，一种是加到C1和C2上，称为1,2-加成；一种是加到C1和C4上，原来的双键消逝，而在C2和C3之间构成一个新的双键，称为1,4-加成。 共轭二烯烃与某些含有碳碳双键或碳碳叁键的化合物能进展1,4-加成，生成环状化合物的反响，称为双烯合成反响，也称为狄尔斯-阿尔德Diels-Alder反响。例如1,3-丁二烯与乙烯发生1,4-加成反响，生成环己烯，但产