《化妆品化学》3001烯烃结构异构和命名

烯烃的结构和命名1烯烃的结构烯烃的同分异构烯烃的命名烯烃的结构

烯烃：分子中含有碳碳双键（C＝C）的烃称为烯烃。

不饱和烃：分子含有碳碳（C＝C）或者碳碳三键（C≡C）的烃称为不饱和烃。单烯烃：分子中只含有一个碳碳双键（C＝C）的不饱和烃称为单烯烃，通式：CnH2n（n≥2）。二烯烃：分子中含有二个碳碳双键（C＝C）的不饱和烃称为二烯烃，通式：CnH2n－2（n≥3）。

分子中含有两个碳原子的烯烃叫乙烯，分子式为C2H4。乙烯是最简单的烯烃，下面我们以乙烯为例来讨论烯烃的结构。烯烃的结构

根据物理方法测得，乙烯是平面型分子。也就是说，乙烯分子中的两个碳原子和四个氢原子都在同一平面内，其中H—C—C的键角约为121°，H—C—H的键角约为118°。一、平面构型

杂化轨道理论认为，乙烯分子中碳原子在形成双键时，一个2S轨道和二个2P轨道进行杂化重新组合，形成了三个全新的轨道，称为SP2杂化轨道。这三个SP2杂化轨道完全相同，以平面三角形对称地分布在碳原子周围，彼此间的夹角为120°。二、SP2杂化一个2S轨道二个2P轨道三个SP2杂化轨道杂化

三、π键90°P轨道SP2杂化轨道SP2杂化轨道SP2杂化轨道C—Cσ键

三、π键

C—Hσ键C—Hσ键C—Hσ键C—Hσ键C—Cσ键C—Cπ键三、π键

σ键可绕键轴自由旋转，而π键则不能，因为旋转会破坏两个P轨道的平行状态，也就是破坏了π键。由于π键是P轨道从侧面重叠形成的，重叠程度比较小，所以π键不如σ键牢固，容易断裂。也正是由于这个原因，烯烃的化学活性比烷烃大得多。烯烃中除C＝C键外，C—C键、C—H键与烷烃一样，都是σ键。乙烯的分子模型烯烃的同分异构烯烃的同分异构现象构造异构顺反异构一、构造异构

烯烃的构造异构包含碳链异构和双键位置异构。1、碳链异构烯烃的碳链异构与烷烃相似，是由于分子中碳原子的排列方式不同而引起的。乙烯和丙烯分子中的碳原子只有一种排列方式，就像甲烷、乙烷和丙烷一样没有异构体。CH2＝CH2CH3—CH＝CH2没有异构体

对于分子中含四个以上碳原子的烯烃，由于碳原子可以按不同的方式进行排列，所以存在碳链异构体。例如，烯烃C4H8就有两种碳链异构体，分别是1－丁烯和2－甲基丙烯（异丁烯）：CH2＝CHCH2CH31－丁烯CH2＝C－CH3CH32－甲基丙烯2、双键位置异构烯烃双键位置异构是由于碳碳双键（C＝C）在碳链中的位置不同而引起的。例如，直链烯烃C4H8就有两种双键位置异构体，分别是1－丁烯和2－丁烯：CH2＝CHCH2CH31－丁烯CH3CH＝CHCH32－丁烯3、烯烃构造异构体的推导方法（1）按照烷烃碳链异构体的推导方式写出所有的碳链异构体。（2）在所有碳链中可能的位置上依次移动双键的位置。（3）补上碳链中所有的氢原子。下面我们以C5H10为例来推导该烯烃的所有构造异构体。烯烃C5H10构造异构体的推导过程：

（1）按烷烃碳链异构的推导方式，该烯烃有A、B、C三个碳链异构体。×√√（2）在所有碳链中可能的位置上依次移动双键的位置。

①在A碳链异构体中移动双键，得到异构体有两个（A1和A2）②在Ｂ碳链异构体中移动双键，得到异构体有三个（B1、B2和B3）（３）补碳链中所有氢原子，烯烃C5H10的构造异构体共有五个。

1－戊烯２－戊烯２－甲基－1－丁烯２－甲基－２－丁烯３－甲基－１－丁烯

推导己烯（C6H12）的所有同分异构体习题一：推导同分异构体二、顺反异构

由于烯烃中的双键不能自由旋转，所以当两个双键碳原子上都连有不同的原子或基团时，烯烃分子就会产生两种不同的空间排列方式，这种由于原子或基团在空间的排列方式不同所引起的异构现象称为顺反异构。这两种异构体称为顺反异构体。

相同原子或者基团在双键同侧称为顺式构型，异侧称为反式构型。

如２－丁烯的两种空间排列方式（顺－２－丁烯和反－２－丁烯）：

顺反异构条件：同一个双键碳子上所连接的原子或基团必须互不相同，才有顺反异构；只要有一个碳原子上连有两个相同的原子或者基团就没有顺反异构。A1≠A2并且A3≠A4，有顺反异构A1＝A2或者A3＝A4，没有顺反异构

例题：指出下列化合物中哪些可能存在顺反异构体，并写出其顺反异构体的构造式√×√习题二(抢答）

指出下列化合物中哪些可能存在顺反异构体，并写出其顺反异构体的构造式

烯烃的命名烯烃的命名烯烃的命名方法也包括普通命名法和系统命名法，其中普通命名法只适用于个别的烯烃。

碳原子数目较多，结构复杂的烯烃，只能用系统命名法命名。异丁烯乙烯丙烯一、构造异构体的命名1、直链烯烃的命名：按照分子中碳原子的数目称为某烯。为了区别位置异构，需要在烯烃的名称前用阿拉伯数字标明双键在链中的位次。注意，阿拉伯数字与中文字之间要用“－”相连，碳原子的数目表示与烷烃一样。如：1－丁烯2－丁烯乙烯丙烯无位置异构体，不用标明双键位次。

请同学们命名下面五碳和十二碳直链烯烃的名称：（1）CH3

CH2CH＝CHCH3（2）CH3

(CH2)3CH＝CH(

CH2)

5CH3

习题三：

请同学们命名下面直链烯烃的名称(抢答）（3）CH3

CH2CH2CH2CH＝CHCH3（4）CH3CH2

CH=CHCH2CH2CH2CH3（5）CH2=CHCH2CHCH2CH2CH2CH3２－戊烯５－十二碳烯２－庚烯3－辛烯1－辛烯２、支链烯烃的命名：按下列步骤和规则进行。

①选取主链作为母体②③①

应选取含有双键并且连接支链较多的最长碳链作为主链，按主链上碳原子的数目命名为“某烯”。√××２、支链烯烃的命名：按下列步骤和规则进行。①选取主链作为母体

②给主链原子编号

从靠近双键一端开始给主链碳原子编号，用以标明双键和支链的位次。12345２、支链烯烃的命名：按下列步骤和规则进行。①选取主链作为母体②给主链原子编号

③写出烯烃名称

按取代基位次、相同基数目、取代基名称、双键位次、母体名称的顺序写烯烃的名称。123454－甲基－3－乙基－2－戊烯

例题2：给下面的烯烃命名（1）选取主链作为母体（2）给主链碳原子编号（3）写出烯烃的名称①√654321CH3－CH2－C＝

CH－CH－CH3CH3CH32，4－二甲基－3－己烯

请同学们命名下面烯烃的名称：习题四：用系统命名法给下面的烯烃命名(书写）CH3－CH＝CH－CH2－CH－CH3CH3CH3（5）3、烯基：

烯烃分子中去掉一个氢原子后剩下的基团称为烯基。CH2＝CH－

乙烯基CH3－CH＝CH－

丙烯基CH2＝CH－CH2－

烯丙基都是边碳失去一个氢原子，但命名有区别。双键C碳子上失去一个氢叫丙烯基。CH3－C＝CH2异丙烯基1、顺反命名法：就是在顺式异构体的名称前面加上“顺”字，在反式异构体的名称前面加上“反”字。如２－丁烯的命名：两种：一是顺反命名法，二是Z/E命名法。二、顺反异构体的命名顺－2－丁烯反－2－丁烯CH3HCH3HC＝CCH3CH3HHC＝C顺式结构反式结构

顺反命名法方便、简单，直观明了，但却有局限性。为什么？因为当两个双键碳原子上没有相同的原子或者基团时，就难以确定顺式或反式，如：2、Z/E命名法：Z/E命名法的基本原则如下：（１）应用“次序规则”确定每个双键碳原子所连接的两个原子或者基团的相对次序。（２）如果两个次序高的基团或者原子在双键同侧，称为Z构型，反之称为E构型。CH2CH3HCH3CH2CH2CH3C＝C不适用顺反命名法，只能采用Ｚ/Ｅ命名法命名。

（３）次序规则①按直接与双键碳原子相连的原子的原子序数大小排列，原子序数大的排在前面，次序优先；原子序数小的排在后面，次序在后。如：I(53)

＞Br(35)＞Cl(17)

＞S(16)

＞P(15)

＞O(8)

＞N(7)

＞C(6)＞H(1)②如