有机化学-烯烃课件

第3章烯烃第3章烯烃1基本要求：1.掌握双键碳原子的sp2杂化、烯烃的异构现象；2.掌握烯烃的命名，构型的顺、反和Z、E标记法，次序规则；3.了解烯烃的物理性质。4.掌握烯烃的加成反应(加卤素、卤化氢、水、硫酸、次卤酸、催化氢化、过氧化物催化下的自由基加成反应)，氧化反应，α一氢的卤代反应；5.了解亲电加成反应机制(马氏规则)；掌握不同碳正离子结构和稳定性的关系。基本要求：1.掌握双键碳原子的sp2杂化、烯烃的异构现象；2不饱和烃炔烃(alkynes)烯烃(alkenes)含有碳碳重键的化合物烯烃的通式：CnH2n官能团乙烯环己烯

不饱和烃炔烃(alkynes)烯烃(alkenes)含有碳碳33.1烯烃的结构3.1.1碳碳双键的组成2p2s1s基态

1s2p2s激发态2p1ssp2sp2杂化态－电子跃迁－－杂化－图3.1sp2杂化轨道形成过程示意图3.1烯烃的结构3.1.1碳碳双键的组成2p2s1s基4每个sp2杂化轨道含1/3s轨道成分，含2/3p

轨道成分。图3.2一个sp2杂化轨道sp2杂化的碳原子的几何构型为平面三角形。没有参加杂化的p轨道垂直于三个sp2杂化轨道所在的平面。图3.3sp2杂化的碳原子

三个sp2杂化轨道在同一平面上，其轨道间对称轴的夹角为120°。每个sp2杂化轨道图3.2一个sp2杂化轨道sp2杂5在乙烯分子中，每个碳原子都是sp2杂化。C－Hσ键的形成:sp2–sp2交盖C－Cσ键的形成:sp2-1s交盖一个C－Cσ键和6个C－Hσ键共处同一平面。图3.4乙烯的结构在乙烯分子中，每个碳原子都是sp2杂化。C－Hσ键的形6C－Cπ键的形成：垂直于sp2杂化轨道所在平面且相互平行的2个p轨道进行侧面交盖，组成新的分子轨道——π轨道。在π键中，电子云分布在两个C原子所处平面的上方和下方。图3.5乙烯分子中的π键C－Cπ键的形成：垂直于sp2杂化轨道71、不如σ键牢固2、不能自由旋转3、电子云沿键轴上下分布，不集中，具有较大的流动性，易极化，易发生反应4、不能独立存在π键的特点1、不如σ键牢固2、不能自由旋转3、电子云沿键轴上下分布，不8

σ键π键存在

可以单独存在不能单独存在，只能与σ键共存于双键或叁键中形成

成键轨道沿键轴“头碰头”成键轨道从侧面“肩并肩”重叠，重叠程度较大重叠，重叠程度较小

电子云分布

电子云呈柱状、对键轴呈电子云呈块状、垂直对称圆柱形对称，密集于两原分布在通过键轴的平面上子核间，下较为扩散键能

较大、键较稳定较小、键较不稳定键的极化度

较小较大键的旋转

成键原子可沿键轴“自由”成键原子不能沿键轴旋转旋转σ键和π键的主要特点

σ键93.2烯烃的同分异构

C4H8:1–丁烯2–甲基丙烯2–丁烯碳架异构官能团位次异构构造异构3.2烯烃的同分异构C4H8:1–丁烯2–甲基丙烯2–10C＝Ｃ双键不能自由旋转；每个双键上碳原子各连有两个不同的原子或基团。立体异构：烯烃的顺反异构

顺–2–丁烯反–2–丁烯2–丁烯C＝Ｃ双键不能自由旋转；立体异构：烯烃的顺反异构顺–2–11顺–2–丁烯反–2–丁烯图3.112–丁烯顺反异构体的模型顺–2–丁烯反–2–丁烯图3.112–丁烯顺反异构123.3烯烃的命名3.3.1烯基常见的烯基：乙烯基烯丙基丙烯基异丙烯基3.3烯烃的命名3.3.1烯基常见的烯基：乙烯基烯13系统命名法确定母体：含双键在内的最长碳链，称“某烯”

编号：使碳碳重键的编号最小；重键的位次用重键，碳原子中编号最小的表示。

指出取代基的位次、数目、名称

当碳原子数超过10时，称“某碳烯”2–乙基–1–戊烯4–甲基–3–乙基环庚烯4,4–二甲基–2–戊烯12343.3.2烯烃的命名系统命名法确定母体：含双键在内的最长碳链，称“某烯”编号：145–十一碳烯3.3.3烯烃顺反异构体的命名(1)顺,反–标记法

对于二取代的烯烃：相同的原子或基团同侧异侧双键顺–前缀反–

顺–3–甲基–2–己烯反–3–甲基–2–己烯5–十一碳烯3.3.3烯烃顺反异构体的命名对于二取代的15(2)Z,E–标记法(a)次序规则:

按照原子序数的大小比较与碳碳双键直接相连原子的大小，大者为“优先”基团。例如：I>Br>Cl>S>O>N>C同位素：D>H未共用电子：最小较“优先”基团在双键的同侧,标记为Z式；较“优先”基团在双键的异侧,标记为E式。(E)–1–氯–1–溴丁烯(Z)–1–氯–1–溴丁烯(2)Z,E–标记法(a)次序规则:按照原子序数的大小16如果直接相连的第一个原子相同，继续逐个比较与双键C原子相距的第二个、第三个……原子的原子序数。<<>(Z)–3–甲基–2–己烯反–3–甲基–2–己烯Z或E式与顺或反式没有相关性如果直接相连的第一个原子相同，继续逐个比较与双键C原子相17对于含重键的基团，将其视为两个或三个单键H,O,OH,C,C对于含重键的基团，将其视为两个或三个单键H,O,OH,C,18第3章烯烃第3章烯烃19基本要求：1.掌握双键碳原子的sp2杂化、烯烃的异构现象；2.掌握烯烃的命名，构型的顺、反和Z、E标记法，次序规则；3.了解烯烃的物理性质。4.掌握烯烃的加成反应(加卤素、卤化氢、水、硫酸、次卤酸、催化氢化、过氧化物催化下的自由基加成反应)，氧化反应，α一氢的卤代反应；5.了解亲电加成反应机制(马氏规则)；掌握不同碳正离子结构和稳定性的关系。基本要求：1.掌握双键碳原子的sp2杂化、烯烃的异构现象；20不饱和烃炔烃(alkynes)烯烃(alkenes)含有碳碳重键的化合物烯烃的通式：CnH2n官能团乙烯环己烯

不饱和烃炔烃(alkynes)烯烃(alkenes)含有碳碳213.1烯烃的结构3.1.1碳碳双键的组成2p2s1s基态

1s2p2s激发态2p1ssp2sp2杂化态－电子跃迁－－杂化－图3.1sp2杂化轨道形成过程示意图3.1烯烃的结构3.1.1碳碳双键的组成2p2s1s基22每个sp2杂化轨道含1/3s轨道成分，含2/3p

轨道成分。图3.2一个sp2杂化轨道sp2杂化的碳原子的几何构型为平面三角形。没有参加杂化的p轨道垂直于三个sp2杂化轨道所在的平面。图3.3sp2杂化的碳原子

三个sp2杂化轨道在同一平面上，其轨道间对称轴的夹角为120°。每个sp2杂化轨道图3.2一个sp2杂化轨道sp2杂23在乙烯分子中，每个碳原子都是sp2杂化。C－Hσ键的形成:sp2–sp2交盖C－Cσ键的形成:sp2-1s交盖一个C－Cσ键和6个C－Hσ键共处同一平面。图3.4乙烯的结构在乙烯分子中，每个碳原子都是sp2杂化。C－Hσ键的形24C－Cπ键的形成：垂直于sp2杂化轨道所在平面且相互平行的2个p轨道进行侧面交盖，组成新的分子轨道——π轨道。在π键中，电子云分布在两个C原子所处平面的上方和下方。图3.5乙烯分子中的π键C－Cπ键的形成：垂直于sp2杂化轨道251、不如σ键牢固2、不能自由旋转3、电子云沿键轴上下分布，不集中，具有较大的流动性，易极化，易发生反应4、不能独立存在π键的特点1、不如σ键牢固2、不能自由旋转3、电子云沿键轴上下分布，不26

σ键π键存在

可以单独存在不能单独存在，只能与σ键共存于双键或叁键中形成

成键轨道沿键轴“头碰头”成键轨道从侧面“肩并肩”重叠，重叠程度较大重叠，重叠程度较小

电子云分布

电子云呈柱状、对键轴呈电子云呈块状、垂直对称圆柱形对称，密集于两原分布在通过键轴的平面上子核间，下较为扩散键能

较大、键较稳定较小、键较不稳定键的极化度

较小较大键的旋转

成键原子可沿键轴“自由”成键原子不能沿键轴旋转旋转σ键和π键的主要特点

σ键273.2烯烃的同分异构

C4H8:1–丁烯2–甲基丙烯2–丁烯碳架异构官能团位次异构构造异构3.2烯烃的同分异构C4H8:1–丁烯2–甲基丙烯2–28C＝Ｃ双键不能自由旋转；每个双键上碳原子各连有两个不同的原子或基团。立体异构：烯烃的顺反异构

顺–2–丁烯反–2–丁烯2–丁烯C＝Ｃ双键不能自由旋转；立体异构：烯烃的顺反异构顺–2–29顺–2–丁烯反–2–丁烯图3.112–丁烯顺反异构体的模型顺–2–丁烯反–2–丁烯图3.112–丁烯顺反异构303.3烯烃的命名3.3.1烯基常见的烯基：乙烯基烯丙基丙烯基异丙烯基3.3烯烃的命名3.3.1烯基常见的烯基：乙烯基烯31系统命名法确定母体：含双键在内的最长碳链，称“某烯”

编号：使碳碳重键的编号最小；重键的位次用重键，碳原子中编号最小的表示。

指出取代基的位次、数目、名称

当碳原子数超过10时，称“某碳烯”2–乙基–1–戊烯4–甲基–3–乙基环庚烯4,4–二甲基–2–戊烯12343.3.2烯烃的命名系统命名法确定母体：含双键在内的最长碳链，称“某烯”编号：325–十一碳烯3.3.3烯烃顺反异构体的命名(1)顺,反–标记法

对于二取代的烯烃：相同的原子或基团同侧异侧双键顺–前缀反–

顺–3–甲基–2–己烯反–3–甲基–2–己烯5–十一碳烯3.3.3烯烃顺反异构体的命名对于二取代的33(2)Z,E–标记法(a)次序规则:

按照原子序数的大小比较与碳碳双键直接相连原子的大小，大者为“优先”基团。例如：I>Br>Cl>S>O>N>C同位素：D>H未共用电子：最小较“优先”基团在双键的同侧,标记为Z式；较“优先”基团在双键的异侧,标记