有机化学课件第二章脂肪烃和脂环烃

高职高专有机化学各章第一章有机化合物概述第二章脂肪烃和脂环烃第三章芳香烃第四章对映异构体第五章卤代烃第六章醇、酚和醚第七章醛和酮第八章羧酸及其衍生物第九章乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯第十章含氮有机化合物第十一章含杂原子有机化合物第十二章生命有机化学第十三章有机化合物的波谱知识简介第十四章有机化合物的分离与纯化技术第二章脂肪烃和脂肪环第一节烷烃第二节烯烃第三节二烯烃第四节炔烃第五节脂环烃第一节烷烃一、烷烃的通式、同系列和同分异构体二、碳原子和氢原子的类型三、烷烃的结构四、烷烃的构象五、烷烃的命名六、烷烃的物理性质七、烷烃的化学性质八、烷烃的来源与重要的烷烃九、烷烃的鉴别第一节

烷烃…点击进入…

烷烃是仅含有C和H两种元素的化合物称为碳氢化合物，故称烃。烃分为开链烃（脂肪烃）和环状烃（闭链烃），环状烃又分为脂环烃和芳香烃两种。（一）烃的定义:分子中只含有C、H两种元素的有机化合物叫碳氢化合物,简称烃.

（二）烃的分类:1、开链烃(链烃),又叫脂肪烃.可分为:烷烃、烯烃、二烯烃、炔烃等。2、闭链烃(环烃).又分为:脂环烃和芳香烃两类。一、烷烃的通式、同系列和同分异构体烃：

分子中只含有C和H两种元素的有机化合物。烷烃：分子中只有C-C和C-H键的脂肪烃,又叫饱和烃。1、烷烃的通式：CnH2n+2名称分子式

结构式

结构简式

甲烷

CH4乙烷C2H6CH4CH3CH3HH-C-HHCH3-CH3丙烷

C3H8丁烷

C4H10戊烷

C5H12CH3CH2CH3CH3(CH2)2CH3CH3(CH2)3CH3名称分子式构造式

构造简式

2、烷烃的同系列

同系列：在组成上相差一个或多个CH2,且结构和性质相似的一系列化合物.同系物：同系列中的各化合物互称.系差：同系列相邻的两个分子式的差值CH2。同系物具有相似的化学性质，物理性质（熔沸点、密度）等随分子量的改变呈规律性的变化。

3、烷烃的同分异构体分子式相同,但它们的结构不同（分子中各原子相连的方式和次序不同）的同一类化合物互为同分异构体。

烷烃分子中，随着C原子数的增加，同分异构体的数目也越多。练习：C6H14有多少同分异构体，SeeP16表2-1同分异构体是两种不同的化合物,物理性质有一定的差异。一般直链烷烃的沸点高于支链异构体的沸点。如：C-C-C-C-C的不同沸点。沸点正戊烷：36.1℃

异戊烷：29.9℃新戊烷：9.4℃

烷烃的同分异构体数目SeeP16表2-1.

——烷烃去掉一个氢原子后的原子团。常用R-，或(CnH2n+1-)表示,所以烷烃又可用通式RH表示。

4、烷基（2）仲烷基:直链烷烃去掉一个仲氢原子所得的烷基。用“sec-”表示.

如：仲丁基

sec-丁基（1）正烷基:直链烷烃去掉一个末端氢原子所得的原子团.命名时“正”字常用n-代表.如：正丙基CH3CH2CH2-，n-丙基（3）异烷基：(n0)型的烷基叫异烷基，用“iso-”表示。

如：异戊基（4）叔烷基：去掉一个叔氢原子所得的烷基。用“t-”或“tert-”表示。如：叔丁基伯碳原子(第一碳原子,1º):与一个C相连，其它三个键结合H仲碳原子(第二碳原子,2º):与两个个C相连，其它两个键结合H叔碳原子(第三碳原子,3º):与三个C相连，其它一个键结合H季碳原子(第四碳原子,4º):与四个C相连，不结合结合H

二、

烷烃中碳原子和氢原子的分类与伯、仲、叔碳原子相连的H原子,分别称为伯、仲、叔H原子。如：三、烷烃的结构

1、甲烷的结构和sp3杂化轨道甲烷的四面体结构键——凡是成键电子云对键轴呈圆柱形对称的键均称为键.以键相连的两个原子可以相对旋转而不影响电子云的分布.甲烷的四个C-H键2、其它烷烃的结构乙烷的C-C键Stuart模型据测定，除乙烷外，烷烃分子的碳链并不排布在一条直线上，而是曲折地排布在空间。这是烷烃碳原子的四面体结构所决定的。因此书写构造式时也常用键线式表示，只要写出锯齿形骨架,用锯齿形线的角(120º)及其端点代表碳原子.不需写出每个碳上所连的氢原子.但除氢原子以外的其它原子必须写出.如：四、烷烃的构象在有机物分子中，以单键相连的碳原子可以围绕着

碳碳σ键相对旋转。随着碳原子的旋转，其他原子团在空间的相对位置也不断地变化，因而会出现不同的

空间排布形象。1、乙烷的构象

乙烷分子中的碳碳单键可以自由旋转。在旋转过程中，由于两个甲基上的氢原子的相对位置不断发生变化，可得到无数种不同的构象。但其中典型的构象有两种：一种是交叉式构象，在这种构象中一个甲基上的氢原子正好处在另一个甲基的两个氢原子之间的中线上；一种是重叠式构象，在这种构象中碳原子上的氢彼此处于相互对映的位置。交叉式构象和重叠式构象只是乙烷无数构象中的两种极端的情况，其它构象都介于两者之间，称为扭曲式构象。这种由于围绕σ键轴旋转，而引起的分子中原子或原子团形成不同的空间排布形象，就称为构象。分子的不同构象称为构象异构或旋转异构。2、乙烷的球棒模型乙烷的交叉式构象乙烷的重叠式构象五、烷烃的命名C10以内用十天干命名：如甲烷,乙烷,丙烷.....对于支链烷（异构体）,常用正、异、叔、新等形容词命名。

（一）烷烃的习惯命名法SeeP20表2-2正戊烷异戊烷新戊烷如戊烷的三个异构体：（二）衍生物命名法

以甲烷为母体，将其它烷烃看作是甲烷的烷基衍物，选择连有烷基最多的碳原子作为甲烷碳原子。把与此碳原子相连的基团都看作甲烷的取代基。

如：

异丁烷三甲基甲烷

异戊烷二甲基乙基甲烷

新戊烷四甲基甲烷（三）系统命名法

1、直链烷烃按碳原子数命名10以内：依次用天干:甲乙丙丁戊己庚辛壬癸…烷10以上：用中文数字:十一、十二....烷

2、带有支链的烷烃，可看作直链烷烃的衍生物，命名时遵循下列原则：（1）选主链：选择最长碳链，支链数目最多的为主链.

上例中最长碳链有八个碳原子,该化合物母体的名称为辛烷CH3CH3CH3(CH2)4CH3CH3(CH2)10CH3乙烷己烷十二烷六个碳的主链有四个取代基六个碳的主链上有两个取代基

上例中最长的六个碳原子的碳链有两条，（I）式的支链较多，该化合物的母体名称为己烷。从最接近取代基的一端开始，使取代基位次最小。（2）编号（小基团，小序号）编号正确编号不正确（3）最低系列原则

如果碳链从不同方向编号得到两种（或两种以上）不同编号系列时，则遵循“最低系列”原则，即顺次逐项比较各系列的不同位次，最先遇到的位次最小者为最低系列（先比较两个系列中的第一个取代基位次，若相同则比较第二个取代基，依此类推。）123456789101111109876543213,5,9…..3,7,9…..若两种编号取代基的位次相同，则把小的编号给小的取代基。如：123456776543211）把它们在母链上的位次作为取代基的前缀，用半字线“－”与取代基分开。如2-甲基...2）有不同取代基时，简单的取代基（或原子、基团）放在前面复杂的放在后面;按“次序规则”确定列出顺序,较优基团后列出。3）相同的取代基可以合并，但应在基团名称之前写明位次和数目，数目用汉文数字二，三，四.....表示.——“简”O位次数字之间必须用逗号“,”隔开，位次与基名之间需用短线“-”相隔。最后一个基名和母体名称直接相连。（4）命名取代基取代基最多，小基团在前取代基相同要合并。举例：2,5-二甲基-4-异丁基庚烷3-甲基-5-乙基庚烷2,7,8-三甲基癸烷12

3456712345678910765432110987654321六、

烷烃的物理性质

2、沸点：（1）与范德华引力有关:相对分子量增加，分子间的范德华引力增加，导致沸点升高。1、聚集状态：C1～C4（g）C5～C17

（L）＞C17

（ｓ）（2）支链增加影响沸点：降低接触面从而减低分子间引力。在相同碳原子数的构造异构体中，分子的支链越多，则沸点越低。例如：正丁烷沸点-0.5℃异丁烷沸点-11.7℃正戊烷沸点36.1℃异戊烷沸点27.9℃新戊烷沸点9.5℃（1）基本上随分子量的增加而增加。（奇数和偶数碳）

（2）分子的对称性增加，它们在晶格中的排列越紧密，熔点也越高。（因为晶体分子间的作用力不仅取决于分子的大小，也取决于他们在晶格中的排列。）例如：3、熔点：正戊烷熔点

-129.8℃

异戊烷熔点-159.9℃

新戊烷熔点

-16.8℃

4、相对密度:随着相对分子量的增加而有所增加,最后接近0.8左右.（作用力随着分子质量的增加而增加，使分子间的距离相对地减少的缘故。）

5、溶解度：结构相似者相溶，当溶剂分子之间的吸引力和溶质分子之间，以及溶剂分子与溶质分子之间的相互吸引力相近时，溶解容易进行。

烷烃在空气或氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，并放出大量的热，这是汽油、柴油作为内燃机燃料的基本变化和根据。例如：CH4+2O2

CO2+2H2O=-891.0kJ/molCH3CH3+7O2

4CO2+6H2O=-1560.8kJ/mol1.氧化反应（热裂解）条件:催化剂KMnO4,MnO2或脂肪酸锰盐，120℃,1.5~3MPa其中C10~C20的脂肪酸可代替天然油脂制取肥皂.烷烃分子中原子间都是σ键结合的,不易断裂，故其化学性质非常稳定，是一类不活泼的有机化合物。

在一般条件下，烷烃与强氧化剂、强还原剂、强酸、强碱等都不起反应.但在一定条件下，例如高温、高压、光照或催化剂影响下，也能发生一些化学反应。七、烷烃的化学性质

*2.异构化反应

定义：由一个化合物转变为其异构体的反应。

工业上将直链烷烃异构化为支链烷烃可提高汽油质量。3.裂化反应

（1）裂化——在高温下使烷烃分子发生裂解的过程。碳原子数越多，裂化产物越复杂，使烷烃分子中的C-C键和C-H键断裂而形成复杂的混合物，有较低级的烷烃，也有烯烃和氢。

（2）热裂化反应——

通常在5MPa及500～600℃下进行的裂化反应（3）催化裂化——

在催化剂存在下的裂化。催化裂化一般在450～500℃,

常压下进行。能提高汽油的质量（高辛烷值，2,2,4-三甲基戊烷为100）。（4）裂解——在更高温度下（>700℃）进行深度裂化，得到更多低级烯烃。

4、卤代反应——自由基反应

烷烃分子中的氢原子被其它原子或原子团所取代的反应称为取代反应。若被卤原子取代则称为卤代反应。烷烃有实用价值的卤代反应是氯代和溴代反应。因为氟代反应非常剧烈且大量放热，不易控制，碘代反应则较难发生。卤代反应活性次序为：F2>Cl2>Br2>I2。（1）甲烷的氯代反应一般甲烷的氯化反应得到四种氯代产物的混合物，控制甲烷和氯气的摩尔比和反应时间可控制产物的组成。在漫射光、加热或某些催化剂存在下，氯、溴与烷烃反应较温和，其分子中的氢原子逐步被氯、溴取代，生成多种取代产物。下面以氯代反应为例进行讨论。氯和溴在室温和黑暗中不与烷烃发生反应，如果在强烈日光照射下，则发生猛烈反应，甚至发生爆炸。强烈光照

CH4+2CL2

→→→→4HCL+C+Q甲烷的重要性:总统也关注的甲烷资源（2）其它烷烃的卤代反应43％57％丙烷中仲氢与伯氢的反应活性之比为:57/2:43/6=4:1异丁烷中叔氢与伯氢的反应活性之比为:36/1:64/9=5:1烷烃中H反应活性顺序为：3oH>2oH>1oH对氯代反应而言，氢原子的反应活泼性3°H:2°H:1°H＝5:4:1对溴代反应而言，3°H:2°H:1°H＝1600:82:1因此溴比氯更具选择性。由于产物混合，复杂，一般不用卤代来制备卤代烃烷烃与F2作用反应剧烈不易控制，有时会引起爆炸。与I2作用得不到碘代烷。碳-叔氢键的离解能最小，说明这个键最容易断裂，所以叔氢原子的活泼性最高。

键离解能(kJ/mol)伯氢CH3CH2CH2—H410仲氢(CH3)2CH—H395叔氢(CH3)3C—H380烷烃分子中氢原子活泼性的不同也可用键离解能的不同来解释：

八、烷烃的天然来源与重要的烷烃1、烷烃的天然来源(1)石油的分馏产物；(2)天然气(煤层气)干天然气--甲烷86%~99%(体积)，(油层气)湿天然气--甲烷60%~70%,还含有一定的乙烷,丙烷,丁烷等气体；(3)油田气--低级烷烃,如甲烷,乙烷,丙烷,丁烷和戊烷等；(4)沼气--甲烷等；(5)甲烷冰。2、重要的烷烃（1）甲烷主要存在于天然气、石油气、沼气、煤矿的坑气中。地球表面覆盖着甲烷、水、氨、氮，在阳光的辐射作用下，产生氢氰酸、甲醛、氨基酸等，进而缩合生成嘌呤、蛋白质、糖类、核酸等生命的基础物质。NiCH4+H2O——→CO+3H2725℃（2）石油是烷烃的混合物，经分馏可得C5——C9的粗汽油、C10——C18的煤油、C16——C20的润滑油、C20——C24的石蜡及沥青。

九、烷烃的鉴别1、元素分析SeeP10-12（1）元素定性分析（2）元素定量分析2、分子与结构式的确定（1）实验式的确定（2）相对分子质量的测定3、官能团的测定4、溶解度试验5、物理常数和波谱分析鉴定习题SeeP27-28Zsq-XiZuo-谢谢分享

第二节烯烃一、烯烃的通式、同分异构体和分类二、烯烃的结构三、烯烃的命名四、烯烃的物理性质五、烯烃的化学性质1、加成反应2、亲电加成反应机理3、氧化反应4、聚会反应5、a-H的卤代反应六、重要的烯烃——乙烯、丙烯和丁烯一、烯烃的通式、同分异构体与分类烯烃分子中有一个碳碳双键是开链不饱和烃(一)烯烃的通式--CnH2n通式代表一系列的烯烃，他们互为同系物。(二)烯烃的同分异构体

>C=C<是烯烃的官能团.1、烯烃的构造异构乙烯和丙烯没有异构体，从丁烯开始有构造异构现象。CH3—CH2—CH=CH21-丁烯CH3—CH=CH—CH32-丁烯CH3—C=CH22-甲基-1-丙烯

¦CH31）双键不能自由旋转,

2）双键的两个碳原子各连接不同的原子或基团时。

（2）顺反异构产生的条件只要任何一个双键碳原子所连接的两个取代基是相同的，就不存在顺反异构体。构型：分子中各原子在空间的排列方式。顺反异构：双键的碳原子上连接不同基团而形成的异构现象。顺式：两个相同的基团处于双键同侧。反式：两个相同的基团处于双键两侧。（1）

基本概念2、烯烃的顺反异构现象(立体异构现象)顺反异构体，因几何形状（结构）不同，物理性质不同。如下列结构没有顺反异构具有顺反异构现象的除了烯烃外，常见的还包括亚胺=C=N—偶氮—N=N—等含有双键的化合物以及碳环化合物等。二、烯烃的结构（一）乙烯的结构乙烯分子所有的碳和氢原子都分布在同一平面。双键上的碳采取sp2杂化,形成处于同一平面上的三个sp2杂化轨道SeeP20图2-11sp2杂化轨道和乙烯的键

1、乙烯的键碳原子上尚有一个未参加杂化的p轨道，它们的对称轴垂直于乙烯分子所在的平面，它们相互平行以侧面相互交盖而形成键。2、

乙烯的键键不能自由旋转

1、选择含碳碳双键的最长碳链为主链(母体)，按主链碳原子数称为某烯。如果主链碳原子数超过十，则称为某碳烯；

三、烯烃的命名（一）系统命名法烯烃的命名一般采用系统命名法。其命名规则如下：2、碳链编号时,应从靠近双键的一端开始，并以双键碳原子中编号较小的数字表示双键的位次，写在烯烃名称的前面（如双键位置在第一个碳上,双键位置数据也可省去）；3、其它同烷烃的命名规则。甲烷的H-C-H键角109.5º

乙烷中C-C单键键长:0.154nm乙烯中C=C双键键长:0.133nm断裂乙烷C-C

单键需要347kJ/mol

断裂双键需要611kJ/mol;说明碳碳键断裂需要264kJ/mol

（二）

乙烯的结构对键长、键角的影响3-甲基-2-乙基-1-戊烯2,4-二甲基-3-己烯2-甲基-3-十三碳烯例14

3

2

11

5

623

41

2

3

4..13例2例3(Z)-1-氯-2-溴丙烯(E)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯(Z)-1,2-二氯-1-溴乙烯例4例5例6（二）

烯烃的来源和制法1.主要来源：石油裂解、热裂气中分离2.烯烃的实验室制法（1）乙醇脱水C6H14CH4+CH2=CH2+CH3-CH=CH2+其它15%40%20%25%用浓H2SO4脱水会有重排等反应发生，一般只用于制备简单的烯烃。如：脱氢方向——查依采夫规则（2）卤代烷脱卤化氢条件--在乙醇溶液内进行,在强碱(常用KOH,NaOH)下,脱卤化氢.四、

烯烃的物理性质1、含2~4个碳原子的烯烃为气体,5~18个碳原子的烯烃为液体.2、末端烯烃(α-烯烃)

的沸点比其它异构体要低.3、直链烯的沸点要高于带支链的异构体,但差别不大.4、顺式异构体的沸点一般比反式的要高;而熔点较低.5、烯烃的相对密度都小于1.6、烯烃几乎不溶于水,但可溶于非极性溶剂（戊烷,四氯化碳,乙醚等）。SeeP32表2-6所示。五、烯烃的化学性质

双键的存在使烯烃具有很大的化学活泼性，碳碳双键成为这类化合物的反应中心。烯烃主要发生加成、取代、氧化

三大类反应，其中最典型的反应就是双键中的π键断开，生成两个更强的σ键，即在双键碳上各加一个原子或基团。这样的反应叫做加成反应。（一）催化加成（氢）反应在催化剂Pt铂、Pd钯、Ni镍等存在下，烯烃与氢加成得到烷烃，这种反应称为催化加氢，它是一种还原反应。可根据氢气的吸收量来分析试样中烯烃的含量或测定烯烃分子中双键的目。原理：烯烃与氢加成反应需要很高的活化能，加入催化后，可以降低反应的活化能，使反应容易进行。在进行催化加氢时,常将烯烃先溶于适当的溶剂（如乙醇，乙酸等）,然后和催化剂一起在搅拌下通入氢气。催化剂一般制成高度分散的粉末状，还负载于载体上.大部分催化加氢都是顺式加成,即新的C-H键都形成于双键的同侧。氢化热——每一摩尔烯烃催化加氢放出的能量。例如:乙烯的氢化热为137kJ/mol,

2,3-二甲基-2-丁烯的氢化热为111kJ/mol。CH3—C==C—CH3

¦¦CH3CH3

1、

与HX的加成>C=C<+H-X-C-C-(sp2)HX(sp3)

烯烃卤烷HX=HCl,HBr,HI卤化氢的反应活性顺序为HI＞HBr＞HCl

烯烃具有双键，在分子平面双键位置的上方和下方都有较大的π电子云，容易受到带正电或带部分正电荷的亲电试剂的攻击而发生反应。由亲电试剂的作用而引起的加成反应叫做亲电加成反应。

电子云加成反应往往是放热反应,需要较低的活化能。所以烯烃容易发生加成反应是烯烃的一个特征反应.（二）亲电加成反应注意：氢化热越小表示分子越稳定。双键碳上烷基越多的烯烃越稳定。反应历程：第一步的反应速度慢，为速度控制步骤，及生成的碳正离子越稳定，反应速度越快。例2例1例3(主)(次)例42、马尔科夫加成（1）马尔科夫尼科夫规则：卤化氢等极性试剂与不对称烯烃的离子型加成反应，酸中的氢原子加到含氢较多的双键碳原子上，而卤原子或其他原子及基团加在含氢较少或不含氢的双键碳原子上第一步:形成各种碳正离子的稳定性和碳正离子生成难易程度的比较例如:2-甲基丙烯的加成（2）诱导效应按照静电学，一个带电体系的稳定性决定其电荷的分布情况，电荷越分散，体系越稳定。由于诱导效应和超共轭效应，和sp2杂化碳原子相连的甲基及其它烷基都有给电子性或供电性(与相连的氢原子比较)，烷基将电子云推向正碳原子，就减低了正碳原子的正电性，或者说，它的正电荷并不是集中在正碳原子上，而是分散到所连接的烷基上。诱导效应:因某一原子或基团的电负性（s>sp>sp2>sp3>p）,而引起电子云沿着键链向某一方向移动的效应。

比较伯、仲、叔碳正离子和甲基碳正离子的构造式可看出，带正电的碳原子上取代基越多，正电荷越分散，越稳定。因而它们的稳定性顺序如下：即叔(3°)R+＞仲(2°)R+

＞伯

(1°)R+

＞CH3+（3）与H2SO4的加成烯烃与浓硫酸反应,生成烷基硫酸(或叫酸性硫酸酯)CH2=CH2+HO-SO2-OHCH3-CH2-OSO3H不对称烯烃的加成方向符合马尔科夫尼科夫规律

烷基硫酸水解可得到醇—（烯烃的间接水合）

CH3CH2-OSO3H+H2O——CH3CH2-OH+H2SO4此反应可用于烯烃与烷烃的分离,烯烃生成的烷基硫酸溶于硫酸，而烷烃不溶。（4）

与H2O加成（与不对称烯烃加成符合马氏规则）

水加成反应机理：H3PO4/硅藻土

CH2=CH2+H2O————CH3CH2-OH300℃,7-8MPa（5）与卤素的加成烯烃容易与氯、溴发生加成反应（碘一般不与烯烃反应。氟与烯烃反应太剧烈，往往得到碳链断裂的各种产物）烯烃与溴作用,通常以CCl4为溶剂,在室温下进行。

溴的CCl4溶液为黄色,它与烯烃加成后形成二溴化物即转变为无色。褪色反应很迅速，是检验碳碳双键是否存在的一个特征反应。烯烃与卤素(Br2,Cl2)在水溶液中的加成反应。生成卤代醇,也生成相当多的二卤化物。（6）与HO-Br或HO-Cl的加成加成反应的结果,双键上加上了一分子次溴酸（HO-Br）或次氯酸（HO-Cl）,所以叫和次卤酸的加成.实际上是烯烃和卤素在水溶液中的加成。此反应可以在含双键的化合物中同时引入X和OH两个官能团。该反应也是亲电加成反应,第一步不是质子的加成,而是卤素正离子的加成。按照马尔科夫尼科夫规律,带正电的X+加到含有较多氢原子的双键碳上.HO－加到连有较少氢原子的双键碳上.例：硼氢化反应----烯烃和乙硼烷(B2H6)容易发生加成反应生成三烷基硼的反应。

RCH2CH26RCH=CH2+B2H6

2RCH2CH2-BRCH2CH2乙硼烷为甲硼烷(BH3)的二聚体,在溶剂四氢呋喃或其它醚中,乙硼烷能溶解并成为甲硼烷与醚结合的络合物形式.（三）

硼氢化—氧化反应

1、甲硼烷（BH3）为强路易斯酸（缺电子化合物,硼最外层只有6个价电子）,为亲电试剂而和烯烃的电子云络合.RCH=CH2+HBH2

RCH2CH2-BH2

RCH=CH2+RCH2CH2-BH2(RCH2CH2)2BHRCH=CH2+(RCH2CH2)2BH

(RCH2CH2)3B

H的加成取向反马尔科夫尼科夫规律,即加到含氢较少的双键碳原子上,硼原子加在取代基较少(立体障碍较小)的双键碳原子上。

如果烯烃双键上都具有障碍比较大的取代基,反应可停在一烷基硼,或二烷基硼阶段.氧化:

水解:

(RCH2CH2O)3B+3H2O

3RCH2CH2OH+B(OH)32、硼氢化-氧化（水解）反应

—制醇对-烯烃是制备伯醇的一个好方法.

问题一：预测下列反应的主要产物:问题二：完成下列反应,写出主要产物:1212（四）

氧化反应250℃370℃1、空气催化氧化氧化剂及反应条件不同，氧化产物不同。↑烯烃成环氧化一般用过氧酸（1）在稀、冷KMnO4（中性或碱性）溶液中生成邻二醇，如下：

2、高锰酸钾氧化结果是在双键位置顺式引入两个羟基。（高锰酸钾也可用四氧化锇(OsO4)代替）烯烃与高锰酸钾溶液反应，使紫红色的高锰酸钾溶液褪色，是检验烯烃的简便方法.反应产物与反应条件有关：稀、冷（2）在酸性高锰酸钾溶液中，继续氧化，双键位置发生断裂,得到酮和羧酸的混合物，如:以上反应可用于推测原烯烃的结构或碱性、中性条件下加热

↓进一步氧化

↓臭氧化物锌粉+醋酸（五）臭氧化反应根据臭氧化物水解后得到的醛、酮结构，可推测原烯烃的结构（六）

聚合反应

1.聚乙烯聚合反应——由低分子质量的有机化合物相互作用而生成高分子化合物的反应单体:聚合反应中，参加反应的低分子质量的化合物。聚合物:反应中生成的高相对分子质量的化合物。

低密度聚乙烯或软聚乙烯：高压聚乙烯分子不是单纯的直链化合物，分子中还有支链，这种结构决定它密度较低(0.92g/cm3)。高密度聚乙烯或硬聚乙烯：低压下聚合得到的聚乙烯分子，基本上是直链分子，密度较高(0.94g/cm3)。聚乙烯具有耐酸,耐碱,抗腐蚀,具有优良的电绝缘性能。2、聚丙烯3、共聚反应--不同单体共同聚合而成

4、二聚体,三聚体和双键碳直接相连的碳原子叫碳原子,碳上的氢叫做氢原子。氢原子受双键影响,比较活泼。

1、（自由基型）氯代（七）-氢原子的反应思考：反应条件高温、光照、室温、无光得加成产物

↓

2、氧化：烯烃的α氢原子易被氧化，在不同条件下，产物不同。六、重要的烯烃--乙烯,丙烯和丁烯P40(1)乙烯CH2=CH2（为什么说乙烯的产量代表一个国家和地区的化工发展水平？）(2)丙烯CH2=CH—CH3(3)丁烯CH2=CH—CH2—CH3塑料、纤维、橡胶统称有机高分子三大合成材料。塑料中的聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯和聚苯乙烯；纤维中的棉纶,涤纶,腈纶(聚丙烯腈)和维纶；橡胶中的丁苯橡胶,顺丁橡胶,异戊橡胶和乙丙橡胶。

Zsq-XiZuo-谢谢分享第三节

二烯烃一、二烯烃的通式二、二烯烃的分类三、二烯烃的命名四、共轭二烯烃的结构与共轭效应五、共轭二烯烃的化学性质六、鉴别烯烃的方法第三节二烯烃1、通式：CnH2n+2

2、类别：两个双键在碳链中的不同位置：C—C=C=C—C①累积二烯烃（不稳定）C=C—C=C—C②共轭二烯烃C=C—C—C=C③孤立二烯烃3、简单化学性质：+Cl2ClCl1，2—加成+Cl2ClCl1，4—加成（1）加成反应（2）加聚反应nCH2=C—CH=CH2

CH3[CH2—C=CH—CH2

]n

CH3

Cat.

一、二烯烃的通式CnH2n-2

二、二烯烃的分类(1)累积二烯烃--两个双键连接在同一C上.不稳定。H2C=C=CH2丙二烯(2)共轭二烯烃--两个双键之间有一单键相隔。H2C=CH-CH=CH21,3-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=CH21,4-戊二烯

三、二烯烃的命名1、二烯烃的命名要选择含二个双键在内的最长碳链为主链，由距离双键最近的一端起依次编号，母体称为某二烯，并在名称前标明两个双键的位置。例如：CH2=C—CH=CH22-甲基-1，3-丁二烯

¦CH3CH2=CH—CH2—C=CH22-甲基-1,4-戊二烯

¦CH3(2Z,4E)-2,4-己二烯H2C=CH-CH2-CH=CH21,4-戊二烯1,3,5-己三烯2、共轭二烯烃的命名1,3-丁二烯:四、共轭二烯烃的结构与共轭效应（一）共轭二烯烃的结构1、每个碳原子均为sp2杂化。2、四个碳原子与六个氢原子处于同一平面.

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。π键所在平面与纸面垂直P38图2-13σ键所在平面在纸面上4、四个p轨道都相互平行,不仅在C1-C2,C3-C4之间发生了p轨道的侧面交盖,而且在C2-C3之间也发生一定程度的p轨道侧面交盖,但比前者要弱。形成包括四个碳原子在内的大π键（或称离域键）。

5、C2-C3之间的电子云密度比一般键增大，键长(0.148nm)缩短，(乙烷碳碳单键键长0.154nm)。6、C2-C3之间的共价键也有部分双键的性质。7、乙烯双键的键长为0.133nm，而C1-C2,C3-C4

的键长却增长为0.134nm。说明:丁二烯分子中双键的电子云不是“定域”在C1-C2和C3-C4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”。根据分子轨道理论和量子化学计算,四个p轨道组成两个离域的成键分子轨道所放出的能量,大于组成两个定域的成键轨道所放出的能量。键的离域(即电子扩大了它的运动范围),可使体系的能。量降低更多,增加了共轭体系的稳定性。离域能（共轭能或共振能）—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,表示该共轭体系越稳定.（P78）1,3-戊二烯的离域能(共轭能)分子中每个双键的平均氢化热越小，分子越稳定。SeeP38表2-7中氢化热数据表明：共轭二烯烃比孤立二烯烃稳定，共轭体系越大，稳定性越好。

（二）共轭体系（效应）在不饱和化合物中，如果有三个或三个以上具有互相平行的p轨道形成大π键，这种体系称为共轭体系在共轭体系中，π电子云扩展到整个体系的现象称做电子离域或键离域。由于电子离域，使能量降低、键长趋于平均化等现象称做共轭效应（简称C效应）。共轭体系的结构特征是各个σ键都在同一平面内，参加共轭体系的p轨道轴互相平行且垂直于这个平面，相邻p轨道之间从侧面重叠，发生键的离域。共轭体系大体上分为三类：（1）π-π共轭体系

双键、单键相间的共轭体系称为π-π共轭体系。形成π-π共轭体系的双键可以多个，形成双键的原子也不限于碳原子。如：

C=C－C=C－C＝CC=C－C=O（2）p-π共轭体系P39图2-14与双键碳原子相连的原子上有p轨道，这个p轨道与π键形成p-π共轭体系。如：CH3－O－CH=CH2CH2=CH－CH2+

（*3）超共轭体系

σ-π超共轭体系

丙烯分子中的甲基绕碳碳σ键自由旋转，转到一个角度后，甲基上一个C－H键的键轨道与C=C的p轨道接近平行时，π键与C－H

σ键相互重叠，使原来基本上定域于两个原子周围的π电子云和σ电子云发生离域而扩展到更多原子的周围,因而降低了分子的能量,增加了分子的稳定性。形成σ-π共轭体系。

共轭二烯烃和卤素,氢卤酸发生亲电加成生成两种产物五、共轭二烯烃的化学性质1、1,2-加成和1,4-加成例1:1,2-加成产物1,4-加成产物例2:1,2-加成产物1,4-加成产物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。这个反应叫做双烯合成，又叫狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应。2、双烯合成——狄尔斯-阿尔德反应在D-A反应中，能和共轭二烯烃反应的重键化合物叫亲双烯体。当亲双烯体的双键碳原子上连有吸电子基团（－COR

、－CHO

、－COOR、－CN、－NO2时，反应比较容易进行。

双烯合成在有机合成中有广泛应用。它不是离子型反应，也不是自由基型反应，而是不生成活性中间体且一步完成的协同反应。如：问题三：完成下列反应问题四：指出下列化合物可由哪些原料通过双烯合成而得？问题五：以四个碳原子及以下烃为原料合成以四个碳原子及以下的烃为原料合成：解：问题六：水不能少↑注意点1）要正确使用HBr的过氧化物效应；2）不用烷烃卤代反应制备1-卤代烃；3）要学会使用硼氢化-氧化水解反应，制备伯醇；4）要学会用炔化物的烷基化反应来增加碳链。

3、聚合反应在催化剂存在下，共轭二烯烃可以聚合为高分子化合物。如1,3-丁二烯在金属钠催化下，聚合成聚丁二烯，又称为丁钠橡胶。工业上使用齐格勒－纳塔催化剂，1,3-丁二烯按1,4-加成方式聚合为顺-1,4-聚丁二烯，简称顺丁橡胶。共轭二烯烃还可以和其他双键化合物共同聚合（共聚）成高分子聚合物，如丁二烯-苯乙烯共聚物——丁苯橡胶，异戊二烯-异丁烯共聚物——丁基橡胶。（1）天然橡胶可看成:由异戊二烯单体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4、天然橡胶和合成橡胶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”丁二烯是制备丁钠,顺丁和丁苯橡胶的重要原料主要由石油裂解而得的C4馏分(丁烯,丁烷等)进一步脱氢而得:

（3）丁二烯的制备

丁腈橡胶-—丁二烯+丙烯腈聚合

ABS树脂—丁二烯+丙烯腈+苯乙烯聚合

（4）异戊二烯的制备以石油裂解产物中相应的馏分(异戊烷,异戊烯)部分脱氢而得。由更低级得烯烃(如丙烯)通过一系列反应而得。

六、鉴别烯烃的方法烯烃不容于水、稀酸和稀碱，但能溶于浓硫酸。可用下面两种试剂鉴别烯烃：1、溴的四氯化碳与含烯键的化合物加成反应溴色退去，但无HBr放出。CH2=CH2+Br2/CCL4→CH2Br-CH2Br2、烯烃与高猛酸钾溶液作用紫色退去，并有红棕色二氧化猛沉淀生成。3CH2=CH2+2KMnO4+4H2O→3CH2—CH2+2MnO2↓+2KOH↓↓OHOHSeeP43习题1——10谢谢！再见！

公元1964年10月16日下午三时整，伴随着一声惊雷，在古老东方的丝绸之路上，在中国西部的罗布泊上空〔新疆罗布泊试验基地），一朵巨大的蘑菇云冉冉升起。

第四节炔烃一、炔烃的通式与同分异构体二、炔烃的结构三、炔烃的命名四、炔烃的物理性质五、炔烃的化学性质六、重要的炔烃七、炔烃的鉴别一、炔烃的通式与同分异构体分子中含有碳碳叁键的烃叫做炔烃。1、炔烃的通式CnH2n-2官能团为-CC-2、炔烃的同分异构体（1）异构现象——从丁炔开始有异构体.

由碳链不同和叁键位置不同所引起。由于在碳链分支的地方不可能有叁键的存在,所以炔烃的异构体比同碳原子数的烯烃要少。同时，由于叁键碳上只可能连有一个取代基,因此炔烃不存在顺反异构现象.（2）同分异构体举例CH3—CH2—CH2—C-=-CH1-戊炔CH3—CH2—C-=-C—CH32-戊炔CH3—CH—C-=-CH

↓3-甲基-1-丁炔CH3CH3—CH2—C-=-CH1-丁炔CH3—C-=-C—CH32-丁炔乙炔分子是一个线形分子,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.二、炔烃的结构乙炔分子：炔烃的结构特征是分子中具有碳碳叁键。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,在侧面交盖形成两个碳碳键.乙炔分子中的键1、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.

三、炔烃的命名（系统命名法原则）

2、炔烃分子中同时含有碳碳双键时，命名时选择含有双键和三键的最长碳链为主链，先命名烯再命名炔。编号要使两者位次数值和最小，若有选择时应使双键的位次最小。例如：2-戊炔5-甲基-2-己炔3-戊烯-1-炔5-乙基-1-庚烯-6-炔3-乙基-6-庚烯-1-炔错误四、炔烃的物理性质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.4C2-C4气体，C5-C15液体，C16以上固体。5、叁键位于碳链末端的炔烃(又称末端炔烃)的沸点低于叁键位于碳链中间的异构体。6、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。SeeP46表2-8所示。五、炔烃的化学性质炔烃的主要性质是叁键的加成反应和叁键碳原子上氢原子的活泼性(弱酸性).

1、叁键碳上氢原子的活泼性(弱酸性)叁键的碳氢键由sp杂化的碳原子与氢原子组成的键,由于sp杂化碳的电负性比较强,使C-H键的电子云更靠近碳原子，从而使氢原子带有部分正电荷，所以它容易离解出质子。因此，炔烃H原子活泼,具有弱酸性且可被某些金属原子取代。

（1）生成炔化钠和烷基化反应与金属钠作用

CHCHCHCNaNaCCNa与氨基钠作用

RCCH+NaNH2RCCNa+NH3

NaNa液氨

烷基化反应CHCNa

+C2H5Br

CHC-C2H5+NaBr液氨注意：1）常用此法制备碳链增长的炔烃，2）炔化合物是重要的有机合成中间体。（2）生成炔化银和炔化亚铜————炔烃的定性检验

1）与硝酸银的液氨溶液作用(白色沉淀)

CHCH+2Ag(NH3)2NO3

AgCCAg+2NH4NO3+2NH3

RCCH+Ag(NH3)2NO3

RCCAg+NH4NO3+NH3

2）与氯化亚铜的液氨溶液作用（红色沉淀）

CHCH+2Cu(NH3)2ClCuCCCu+2NH4Cl+2NH3

RCCH+Cu(NH3)2Cl

RCCCu+NH4NO3+NH3

2、加成反应（1）催化加氢

R-CC-R`

R-CH=CH-R`

R-CH2-CH2-R`在H2过量的情况下,反应不易停止在烯烃阶段.从以下乙炔和乙烯的氢化热数据可看出：HCCH+H2H2C=CH2

氢化热=175kJ/molH2C=CH2+H2H3C-CH3

氢化热=137kJ/mol——炔烃比烯烃更容易加氢。如果同一分子中同时含有叁键和双键，首先在三键上发生加氢反应。

Pt,Pd或Ni，H2Pt,Pd或NiH2

如希望炔烃选择加氢生成烯烃，则使用活性较低的催化剂，如Lindlar催化剂。

顺式加成由于乙炔比乙烯容易发生加氢反应,工业上可利用此性质控制H2用量,使乙烯中的微量乙炔加氢转化为乙烯。Lindlar催化剂——附在CaCO3（或BaSO4）上的Pd并用醋酸铅处理。铅盐起降低Pd的催化活性，使烯烃不再加氢，而对炔烃的加氢任然有效，因此反应可停留在烯烃阶段。（2）亲电加成炔烃与氯,溴加成:

HCCH+Cl2ClCH=CHCl+Cl2HCCl2-CHCl2R-CC-R`+X2RXC=CXR`+X2R-CX2-CX2-R`

1）

和卤素的加成——炔烃与氯,溴加成,控制条件也可停止在一分子加成产物上。Cu2Cl2或HgSO42）

和氢卤酸的加成不对称炔烃的加成反应符合马尔科夫尼科夫规律。HCCH+HClH2C=CH-Cl

氯乙烯亚铜盐或高汞盐作催化剂,可加速反应的进行。分子重排分子重排烯醇式化合物酮3）和水的加成区分烯烃水合↑反应的条件！一个分子或离子在反应过程中发生了基团的转移和电子云密度重新分布而最后生成较稳定的分子的反应，称为分子重排反应或称重排反应互变异构现象、互变异构体、酮-烯醇互变异构现象只有乙炔和水的加成生成乙醛，其他炔烃都生成酮如：R-CCH得：甲基酮R-CC-R’得：混合酮（若：R为一级取代基，

R’为二、三级取代基，则C=O与R’相邻）烯醇式酮式（3）自由基加成和烯烃情况相似,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。（4）亲核加成—与醇的加成反应历程:甲基乙烯基醚乙酸乙烯酯丙烯腈以上反应首先是由CH3O-、CH3COO-、CN-等亲核试剂进攻乙炔开始，反应的结果也可以看作是这些试剂的氢原子被乙烯基（CH2=CH—）所取代，因此这些反应又叫作乙烯基化反应。3.氧化反应（2）缓慢氧化可停止在二酮阶段（1）与氧化剂（KMnO4或O3）反应，产物均为羧酸或CO2利用炔烃的氧化反应,检验叁键的存在及位置这些反应产率较低,不宜制备羧酸或二酮。CHCH+CHCHCH2=CH-CCH

乙烯基乙炔

CH2=CH-CCHCH2=CH-CC-CH=CH2

二乙烯基乙炔3CHCH

4CHCH

Cu2Cl2+NH4ClH2OCHCH催化剂Ni(CN)2,(C6H6)3P醚苯Ni(CN)2醚环辛四烯4、聚合反应在不同的催化剂作用下，可选择性的聚合成链形或环状化合物乙炔的二聚物和HCl加成Cu2Cl2+NH4Cl

CH2=CH-CCH+HCl→→→→→CH2=C-CH=CH2

↓

Cl氯丁橡胶的单体

此例中在叁键上发生亲电加成能生成较稳定的共轭二烯。

三聚氰胺六、重要的炔烃—乙炔(1)碳化钙法生产乙炔(2)由天然气或石油生产乙炔——甲烷的部分氧化法1、乙炔的制备2、乙炔的分子结构：电子式:H—C≡C—H结构简式:CH≡CH或HC≡CH结构式:C●×H●●●●●●C●×H直线型，键角1800空间结构：（1）C≡C的键能和键长并不是C-C的三倍，也不是C=C和C—C之和。说明叁键中有二个键不稳定，容易断裂，有一个键较稳定。（2）含有叁键结构的相邻四原子在同一直线上。（3）链烃分子里含有碳碳叁键的不饱和烃称为炔烃。（4）乙炔是最简单的炔烃。3、乙炔分子的结构特点甲烷、乙烯、乙炔的燃烧火焰对比

谢谢！再见！

一九六七年六月十七日中国自行设计、制造的第一颗氢弹在中国西部地区上空试爆成功，中国真正跨入核大国的行列。

第五节

脂环烃学习要求1．掌握脂环烃的命名。

2．掌握脂环烃的结构和性质，环的大小与稳定性的关系。

3．掌握脂环烃的顺反异构，环己烷及取代环己烷的构象分析（船式和椅式、a键和e键）。

4．理解多环己环烃（十氢萘的顺反异构）。

5．了解脂环烃的一般合成方法。6.了解萜类和甾族化合物。一、脂环烃的通式与同分异构体

二、脂环烃的定义与分类三、脂环烃的命名

四、脂环烃的性质（一）环烷烃的物理性质（二）环烷烃的化学性质五*、环烷烃的环张力和稳定性

六*、环烷烃的结构

一、脂环烃的通式与同分异构体1、脂环烃的通式单环环烷烃的通式：CnH2n与烯烃的通式相同。2、脂环烃的同分异构体（1）单环环烷烃与相同碳原子数的烯烃互为同分异构体；（2）组成环的碳原子数不同，以及环上取代基结构及其不同而产生的同分异构体。（3）同分异构体举例：

1）环烷烃由于环的大小及侧链的长短及位置不同而产生的同分异构体。

四个碳原子的环烷烃有二个异构体：

五个碳原子环烷烃有五个异构体：

2）结构相同，分子中原子在空间的排列方式不同的化合物互称为立体异构体,顺反异构体是立体异构体的一类。立体异构体