楚雄师范学院科教专业《有机化学》教案

第一章绪论

一、教学目的和要求

绪论只是从整体上阐述了有机化学的一般概念，在本章中涉及的一些名词，无论是有关

化学键及分子结构方面的，或是有关有机物分类方面的，对学上来讲，也都不是新的概念。

所以，在系统的讨论的有机化学的主要内容之前，有必要将无机化学中已学过的一些基本知

识和基本理论略加复习，再从有机化学的角度加以研究讨论和概括，其中特别重要的是关于

共价键的特性及属性。这些基本知识和基础理论，在以后的学习过程中经常用到。

教学要求：

1、掌握有机化合物和有机化学的定义，有机化合物中共价键性质及有机化合物的特点。

2、了解有机反应的基本类型

3、掌握有机化合物的分类原则，熟悉官能团

二、教学重点与难点

有机化合物及共价键的特性及其属性的基本知识和基础理论

三、教学方法和教学学时

1、教学方法：以课堂讲授为主，结合必要的课堂讨论。教学手段以板书和多媒体相结合。

2、教学学时：2学时

四、教学内容：

1、有机化合物和有机化学

2、有机化合物在组成和结构上的特点

3、价键的本质

4、共价键的属性

5、有机化合物的特性

6、有机化合物的分类

7、有机化学与生物、食品、医学等科学的关系

五、课后作业、思考题

1.1有机化学的产生和发展

1.1.1简述有机化学的产生和发展史

化学是研究物质的组成、结构、性质及变化的科学，有机化学是化学的分支，是研究有

机化合物的组成、结构、性质及变化的科学。

人类与有机化合物打交道己有几千年的历史,但有机化学作为一门科学则产生于19世纪

初。我国早在夏、商时代就知道了酿酒、制醋，并使用中草药医治各种疾病，但直到18世

纪末人类才开始得到纯的有机物，并通过特殊的燃烧实验发现这些物质的主要组成元素是

碳、氢、氧、氮等少数几种。“有机物”最初的含义是“有生机之物”，当时人们认为有机物

只能从动、植物的体内受神秘的“生命力”的作用才能产生。而“无机物”则是从矿物等没

有生命的物质内提取的，有机物与无机物在组成、性质上都相差非常大。1824年，德国化

学家魏勒在实验室中用无机物氟酸银和氨水合成了有机物尿素，于1828年发表论文《论尿

素的人工合成》，从而一举突破了“生命力学说”，打破了无机物和有机物的绝对界限，开创

了有机化学的新纪元。现在的有机化学早已不再局限于从天然物质中提取有机物，绝大多数

有机物都是人工合成的。有机化学的研究也形成了多个学科领域，如有机合成化学、天然有

机化学、生物有机化学、物理有机化学、元素有机化学等等。

1.1.2现代定义：

有机化合物（Rrgan\cCompounds）：即碳氢化合物及其衍生物。

有切化学（OrganicChemistry）：研究碳氢化合物及其衍生物的组成、结构、性质和变化的科学。

1.1.3有机化学从一开始就与生命科学紧密联系在一起。

据不完全统计，从1966〜2004,诺贝尔化学奖获得者约40%的奖项与生命科学有关。

2004年诺贝尔化学奖授予以色列科学家阿龙-西查诺瓦、阿弗拉姆-赫尔什科和美国科学

家伊尔温-罗斯。三人因在蛋白质控制系统方面的重大发现而共同获得该奖项。他们突破性

地发现了人类细胞如何控制某种蛋白质的过程，具体地说，就是人类细胞对无用蛋白质的"废

物处理”过程。他们发现，人体细胞通过给无用蛋白质"贴标签"的方法，帮助人体将那些被

贴上标记的蛋白质进行"废物处理"，使它们自行破裂、自动消亡。

下表是摘取近几年来有关的奖项:

阿龙・西查诺瓦、阿弗拉姆・赫尔什科（以色因在蛋白质控制系统方面的重大发现而共

2004

列）、伊尔温•罗斯（美国）同获得该奖项

2003彼得•阿格雷，罗德里克・麦金农（美国）细胞膜通道方面做出的开创性贡献

约翰・芬恩（美国）、田中耕一（日本）、库生物大分子进行识别和结构分析的方法

2002

尔特•维特里希（瑞士）（NMR和MS）

P.B.博耶（美国）发现人体细胞内负责储藏转移能量的离子传

1997

J.E.沃克尔（英国）输酶

K.B,穆利斯（美国）发明"聚合酶链式反应"法

1993

M.史密斯（加拿大）开创"寡聚核甘酸基定点诱变"法

S.奥尔特曼，发现RNA自身具有酶的催化功能

1989

T.R.切赫（美国）

1988J.戴森霍弗、R.胡伯尔分析了光合作用反应中心的三维结构

1984R.B.梅里菲尔德（美国）开发了极简便的肽合成法

开发了结晶学的电子衍射法，并从事核酸蛋

1982A.克卢格（英国）

白质复合体的立体结构的研究

P.伯格W.吉尔伯特（美国）从事核酸的生物化学研究

1980

F.桑格（英国）确定了核酸的碱基排列顺序

1.1.4有机化学发展中的两个事例:

①富勒烯Fullerenes

富勒烯(学名)，又称足球烯、碳六十、又译巴基球、巴克球(BuckyBall),英文为

BuckminsterFuller,简称Fullerene。富勒烯是一种全碳分子，它由60个碳原子形成一个由

12个正五边形和20个正六边形组成的闭合系统，与金刚石、石墨一起构成了碳元素的三种

同素异形体。

C60球棍模型如下：

图1.1Ceo球棍模型

1985年9月4日18时56分4.7秒，在美国赖斯大学化学实验室，克鲁托(H.W.Kroto,

英)、柯而(R.F.Curl,美)和史莫利(R.ESmalley,美)三位教授从激光束照射石墨产物中

用质谱法检出了由6。个碳原子组成的球团碳六十分子，这一发现轰动科学界，它不仅为碳

的同素异形体家族增添了一名新的成员，更重要的是，这个意料之外的发现开辟了化学研究

的新领域，由此这三位科学家荣获1996年诺贝尔化学奖。

富勒烯的命名原因:1985年，克鲁托(Kroto)等获得了以碳六十为主的质谱图，受建

筑学家富勒为1967年蒙特利尔世界博览会设计的巨蛋建筑物(用五边形和六边形构成的拱

形圆顶建筑)的启发，提出了C60结构，Kroto等认为CGO是由60个碳原子组成的球形32面

体，即由12个五边形和20个六边形组成。为了纪念此事，克鲁托便把碳六十以巨蛋建筑物

的设计者巴克尼斯特-富勒(BuckminsterFuller)之名来命名，所以称富勒烯。富勒烯

(Fullerene)并不局限于碳六十,它还有系列分子(Cn)(n=20,60,70,76,84,...),

均为含偶数个碳原子、具有类似碳六十结构的分子，因此富勒烯也作为碳六十、碳七十等此

类物质的统称。

由于碳六十等富勒烯新物质的发现，引发新的"科技革命"！

碳六十的用途:富勒烯结构奇特新颖，具有许多激动人心的物理特性：超导、特殊的磁

学性质、光电导性质以及非线性光学性质。从C6。被发现的短短的十多年以来，富勒烯已经

广泛地影响到物理学、化学、材料学、电子学、生物学、医药学各个领域，极大地丰富和提

高了科学理论，同时也显示出巨大的潜在应用前景。

据报道，对C60分子进行掺杂，使C60分子在其笼内或笼外俘获其它原子或集团，形成

类C60的衍生物。例如C60F60，就是对C60分子充分氟化，给C60球面加上氟原子，把C60球

壳中的所有电子“锁住”，使它们不与其它分子结合，因此C60F60表现出不容易粘在其它物

质上，其润滑性比C60要好，可做超级耐高温的润滑剂，被视为“分子滚珠”。再如，把K、

Cs、TI等金属原子掺进C60分子的笼内，就能使其具有超导性能。用这种材料制成的电机，

只要很少电量就能使转子不停地转动。再有c60H60这些相对分子质量很大的碳氢化合物热值

极高，可做火箭的燃料。等等。

②海葵毒素(C145H264N4O78)

1989年，Kishi经8年的努力，由24位研究生和博士后完成了全合成。

海葵毒素是由海洋生物中分得的一个最复杂的天然有机物，也是目前最毒的化合物

(LD500.4ug/kg,为河豚毒素的25倍)。有64个手性中心，可能存在2:1个异构体。这一

复杂立体专一的合成显示了有机合成界当今所具有的非凡的能力。

1.2有机化合物的特性

有机化合物与无机化合物相比有很大的区别，具体表现在有机化合物具有如下一些特性：

1.2.1数量庞大，异构现象复杂。

组成有机化合物的元素并不多，绝大多数有机化合物只是由碳、氢、氧、氮、卤素、硫、

磷等少数元素组成，但是有机化合物的数量却非常庞大，截止1998年底，在全球最大的化

学文摘一一美国化学文摘上登记的化合物总数为18.8百万种，其中绝大多数是碳的化合物,

无机物只有几十万种，且每年又有数以千计的新的有机物出现。

有机化合物的数量如此之多首先是因为碳原子相互结合的能力很强。碳原子可以相互结

合成不同碳原子数目构成的碳链或碳环，一个有机化合物的分子中碳原子数目少则仅一、二

个，多则可达几千、几万甚至几十万个（有机高分子化合物）。此外，即使是碳原子数目相

同的分子，由于碳原子间的连接方式有多种多样，因而又可以组成结构不同的许多化合物。

分子式相同而结构相异因而性质也各异的不同化合物称为同分异构体，这种现象叫同分异构

现象•有机化合物的同分异构现象非常普遍，也很复杂，有由于构造、构型或构象不同而造

成的各种不同的构象。

1.2.2热稳定性差，易燃烧。

热稳定性差：许多有机化合物在200~300℃时即逐渐分解。

易燃烧：大多数有机物都可以燃烧，有些有机物如汽油等很容易燃烧。

1.2.3熔点和沸点低。

许多有机化合物在常温下是气体、液体，常温下为固体的有机物，它们的熔点一般也很

低，超过300℃的有机物很少，这是因为有机物晶体一般是由较弱的分子间引力维持所致。

1.2.4难溶于水

一般有机物的极性较弱或是完全没有极性，而水是强极性液体，因此一般有机物难溶或

不溶于水，而往往可溶于某些有机溶剂，如苯、乙醛、丙酮、石油酸等。但一些极性较强的

有机物如低级醇、竣酸、磺酸等也易溶于水。

1.2.5反应速度慢，且副反应多。

有机化合物的化学反应多数不是离子反应，而是分子间的反应，大多数有机反应需要一

定时间才能完成反应。为了加速反应，往往需要加热、加催化剂或光照等手段来增加分子动

能、降低活化能或改变反应历程来缩短反应时间。

有机反应往往不是单一的反应，反应物之间可以同时进行若干不同的反应，可以得到几

种产物。一般把在某种特定反应条件下主要进行的一个反应叫做主反应，其他的反应叫做副

反应。选择最有利的反应条件以减少副反应来提高主要产品的数量（得率）也是有机化学家

的一项重要任务。

1.3有机化合物结构的表示法

有机化合物的结构是指分子中各原子的连接顺序、连接方式及相应的空间排列。学习有机物

结构的表示法首先要理解有机物的空间结构概念。

1.3.1有机结构的立体概念

有机化合物分子中各个原子在空间具有一定的排列方式，例如甲烷分子呈正四面体结构，碳

原子位于正四面体的中心，四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点：

图1.3碳原子的四面体模型（甲烷）

甲烷分子的另外二种模型:

图1.4甲烷斯陶特模型图L5甲烷棍棒模型

杂化轨道理论解释甲烷的正四面体空间结构:

图1.6C原子的sd杂化轨道图1.7甲烷的4个C-H。键

图1.8乙烯的。键和“键

1.3.2结构表示法：

1、缩写式与折线式

丁烷CH3cH2cH2cH3

OH

丙醇CH3cH2cH20H

戊烷CH3cH2cH2cH2cH3

2、透视式与投影式

二氯甲烷透视式与投影式，理解二个不同的投影式表示同一个分子

HHH

H--------------------------0H

HHH

图1.9丙醇的投影式与结构模型(动画：丙醇结构模型)

1.4有机化合物中的共价键(CovalentBonds)

碳是组成有机物的主要元素，在周期表中位于第二周期第四主族，介于典型金属与典型

非金属之间。它所处的特殊位置，使得它具有不易失去电子形成正离子，也不易得到电子形

成负离子的特性，故在形成化合物时更倾向于形成共价键.大多数有机物分子的碳原子跟其

它原子是以共价键相结合的，因此讨论共价键的性质具有重要意义。

共价键的属性：

共价键的属性包括键长、键角、键能、键的极性等。

键长：形成共价键的两个原子的原子核之间，保持一定的距离，这个距离称为键长。不同的

共价键具有不同的键长，即使是同一类型的共价键，在不同的分子中其键长也有可能稍有不

同。

键角：共价键有方向性，因此任何一个两价以上的原子，与其他原子所形成的两个共价键之

间都有一个夹角，这个夹角就是键角。

键长和键角决定了分子的空间形状。

图1.10一氯甲烷(CH£1)球棍模型

键长C-CI=0.177nmC-H=0.109nm

键角(H,C,CI)=109.47°(H,C,H)=109.45°

键能：共价键形成时，有能量释放出而使体系的能量降低，反之，共价键断裂时则必须从外

界吸收能量，这个能量就是键能。

键能的数据可以表示共价键结合的强度，一般对于同种类型的共价键，键能越大则键的

结合越牢固。

1.5有机化合物的分类

按碳架分类:开链、碳环、杂环…

按官能团分类：双键、叁键、卤素、羟基、钺基、竣基、酯基、氨基…

练习：指出下列结构式中所含的官能团：

1.维生素A：双键(共枕)、羟基

3.卵磷脂：酯基、磷酸酯基、季钱碱

o

II

H2c——0—C—R

0

II

HC—0—C—R'

H;

H2C—0——P—OCH2cH?N+—CH3(OH)-

OH——

CH

3

4.a-D-葡萄糖:多个羟基、环状半缩醛结构

1.6研究有机化合物的一般程序和方法

图1.11研究有机化合物的一般程序和方法

蒸储装置1、蒸储装置2、色谱分离、色谱一质谱联用仪

第二章他和脂肪短

(SaturatedFattyHydrocarbons)

一、教学目的和要求

烷煌是最基础的一类有机化合物，通过对烷嫌这一章的学习，可以很好的掌握有机化学

的基础知识和基础理论，如同系列、通式、碳原子轨道的杂化、键、有机化学的异构现象和

构像等。此外，烷煌的命名方法、物理和化学性质，以及通过化学性质所讨论的自由基反应

的历程等也十分重要，尤其是烷嫌同分异构的排列及其命名方法，更应反复练习，掌握熟练

的技巧，这对其他章节的学习极为重要。

本章的具体要求

1、了解同分异构体和同系物的区别。

2、能够写出低级烷煌的同分异构体。

3、掌握系统命名法的规则，并能够正确的运用这些规则进行命名。

4、了解构像的概念，熟练掌握纽曼投影式的表达。

5、通过烷烧的氯化反应，了解自由基的反应历程。

二、教学重点与难点

重点：烷烧的结构特征、命名。

难点：构像的概念，自由基的反应历程。

三、教学方法和教学学时

1、教学方法：以课堂讲授为主，结合必要的课堂讨论。教学手段以板书和多媒体相结合，

配合适量的课外作业。

2、教学学时：4学时

四、教学内容：

1＞烷煌

(1)烷烧的结构

(2)烷烧的同系物和异构现象

(3)烷姓的命名法

(4)烷煌的化学性质

五、总结、布置作业

2.1概述

^Hydrocarbon)：分子中只含有碳和氢两种元素的有机物

辍(Alkane)：分子中C原子间都以单键相连成链状，其余价键都与H原子相连的有机物。

烷克的同分异构：碳链异构

CH3

—CH—CH

CH3—CH2—CH2-CH3CH33

正丁烷(bp.-o.5℃)异丁烷(bp.-11.7℃)

CH

H3CcwCH3

伯碳原子仲碳原子叔碳原子季碳原子

一级碳原子二级碳原子三级碳原子四级碳原子

1°2°3°

PrimarySecondaryTertiaryQuarternary

2.2命名

1、普通命名法

天干与数字正（直链）烷煌的命名，按它所含碳原子数来命名。含1~10个碳原子以

天干（甲、乙、丙、丁…）表示，10以上用数字表示。

CHCH

CH3—CH2—CH2—CH2—2—3

正己烷

CH

3

——

CH2—c—CH3

CH

3

2、系统命名法

直链烷烧与普通命名法相似，但取消"正"字。

支链烷烧，首先选取一个主链，以其所含碳原子数命名为某烷，支链按取代基处理。

选主链碳链最长原则

CH3CH2

X

CH3

2,5,7—三甲基壬烷

若长度相等，则以文链藻多的为主链。

H3C

CH3CH3

2,3,5—三甲基一4一丙基庚烷

若支链数相同，则选支链具有表位眩次的链。

2,5一二甲基一4•—（1—甲基丙基）庚烷V

3,5一二甲基一4一异丁基庚烷x

取代基的列出按"次序规则"，主要内容为：

1、将各取代基的原子按原子序数大小排列，大者为优（命名时后列出）。

如：CI>。>C>H

2、若两个基团的第一个元素相同，则依次比较与它直接相连的其它原子。

/CH3

如：-CH<>-CH2CH2CH3

\CH3

-c,C,H>-c,H,H

3、含有双键和叁键基团可认为连有两个或三H个相H同原子。（如乙烯基和异丙基）

IIC1:C,C,H

CC-2

—CH=CH2为—II

12CHC2:C,H,H

H2

I

CCH

1I一3C1:C,C,H

CH

C2:H.H.H乙烯基>异丙基

所以下面这个化合物的正确命名应为4一丙基一6一异丙基壬烷。

烷基的名称：由相应的烷烧而来

月次,CH厂异建

CH3-甲基

methyl73,isobutyl

CH3cH2-乙基

CH2-CH2-CH-CH3彳中

ethyl

sec-butyl

异丙基叔售

isopropyltert-butyl

2.3烷煌的结构

甲烷的结构模型乙烷的结构模型

乙烷和丁烷的构象

构象(Conformation),是指有机分子中单键相连的原子，以键为轴相对旋转而产生的不同

空间形象(或花样)，如乙烷(Ethane),它的典型构象可表示为：

透视式

纽曼投影式

HH

H

交叉式重叠式

乙烷的各种构象和能量曲线:

看看丁烷(Butane)

用红球代表甲基

丁烷五种典型构象的Newman式

DE

.“及它们的能量曲线

060120180240300360

DegreesofRotation0

2.4烷煌的物理性质

有机化合物的物理性质主要包括物理状态、熔点、沸点、溶解度等。

在常温常压下，C1〜C4的直链烷烧是气体，C5〜C17的直链烷烧是液体，十八个碳原子以

上的直链烷烧是固体。直链烷烧的沸点见下图：

4oo

o

。3oo

a

u2oo

o

d1oo

buoo

二T

loo

o

goo

-2Numbersofcarbon

正烷烧的沸点随分子中碳原子数目增加而呈现有规律的升高。原因：烷烧分子是靠范德

华引力吸引在一起，而分子的大小能影响引力的大小，一般随分子质量的增加，分子间的作

用力也增加，其沸点也相应增高。

2.5烷煌的化学性质

1、燃烧

烷烧在常温下对一般氧化剂不发生反应，例如不能使KMnO4溶液褪色。化学稳定性是

烷会—大特点。

燃烧是二种剧烈的氧化反应，烷烧燃烧放出大量的热。这是石油作为能源的基础。

2、裂化反应

在隔绝空气的高温下使烷烧分子发生裂解的过程叫裂化。

有热裂化和催化裂化之分

裂化产物复杂，如：

CH„=CH?+CKCH„

热裂r

CH3cH2cH2cH3-------------►〈CH2=CHCH3+CH4

ICH2=CHCH2CH3+H2

3、卤代反应主要指氯代与漠代，不讨论氟与碘.

甲烷的氯代反应历程：

CI—CI--------*2CI-①引发（均裂反应）

/--------x

CH3-（g）+Cl-——*-CH3+HCI②增长

•CF^T（cj—Cl--------*CH3CI+CI-

CI-+H——CH2CI--------*-CH2CI+HCI

•CH2CI+Cl—Cl--------*CH2c必+ci-

CI-+Cl---------»Cl2③终止

•CH3+-CH3--------*CH3—CH3

Cl-+-CH3--------*CH3CI

甲烷一卤代反应过程中的能量变化

过渡态

思考：

CH3cH2cH3一氯代时，主要产物为何？为什么？

主要产物为：

CI

I

/CH、

CH

CH33

原因：自由基的稳定性不同。

自由基的稳定性：

夺取VHcc,,C,+Cl2c.

1I----------------**CH3CH2CH2---CH3CH2CH2cl

+CI--Cl-

CHgCH2cH3-----------►

-HCI

夺取2%+CI2

--------------*CH3cHe乩-----►CH3cHeH,

-Cl-I

Cl(主)

稳定性：

(CH3)3C->(CH3)2CH->CH3cH2・>CH3-

2.6自然界的烷燃

❖石油与天然气

❖另一温室气体一一甲烷

❖天然气水合物(可燃冰)卬⑵

单位体积水合物可含164倍体积气体，成份不稳定，除甲烷外还有乙、丙、丁烷

等。属超分子结构。据估计全球有机碳中煤、石油、天然气三者总合仅估36.6%,而天然气

水合物约估53.3%o

2.7参考文献

[1]胡春，裘俊红.天然气水合物的结构性质及应用[J].天然气化工，2000,25(4)：48-52

⑵刘芙蓉，王胜杰，张文玲，等.冰-水-气生成天然气水合物的实验研究[J].西安交通大学

学报，2000,34(12)：66-69

第三章不跑和脂肪短

(UnsaturatedFattyHydrocarbons)

一、教学目的和要求

1、掌握烯煌(单)、焕煌和二烯煌结构特征、命名、性质。

2、掌握不饱和煌的构造异构体的命名。

3、掌握烯煌顺反异构的命名。

4了解不饱和燃的结构特点，牢牢掌握这几类化合物的特点，比较他们之间的异同。

5、掌握电子效应及应用。

二、教学重点与难点

重点与难点：离子型的亲电加成反应及其历程，用煌基的电子效应，正碳离子的稳定性来阐

明马而柯夫尼Markounikou规则。

三、教学方法和教学学时

(1)教学方法：以课堂讲授为主，结合必要的课堂讨论。教学手段以板书和多媒体相结合,

配合适量的例题与课外作业。

(2)教学学时：4学时

四、教学内容

1、烯烧和燃烧

烯崎、焕煌的结构

烯烧、焕煌的异构现象和命名

烯崎、焕煌的物理性质

烯烧、快炫的化学性质

2、共扼二烯嫌

二烯嫌概述

共扼二烯燃的性质

2一甲基一1,3丁二烯

五、总结、布置作业

3.1烯煌(Alkene)

3.1.1单烯烧的结构

乙烯的。键和n键如下图：

乙烯的n电子云如下图:

m电子云离核较远，受核的束缚较少，容易极化，易断裂。

烯煌的同分异构--除碳链异构外，还有官能团(双键)的位置异构、碳碳双键的顺反异构。

3.1.2单烯煌的系统命名

主链应包括双键

CH3

CH3(p=CH-----c—CH2cH3

CH2cH3|

CHQCCHQ

CH3

5-Ethyl-3,5,6,6-tetramethy

-hept-3-ene

3,5,6,6-四甲基-5-乙基-3-庚烯(IUPAC法)

试从上例比较我国系统命名法与IUPAC命名的异同。

双键的构型(顺反异构):

KCH

3\/

c=c

HCH3

bp0.9℃bp3.7℃

(E)—2一丁烯(Z)—2—丁烯

上述异构现象是由于以双键相连的两个碳原子不能绕。键轴作相对自由旋转而产生,所以当

这两个碳原子各连有两个不同的原子和基团时，双键上的四个基团在空间就可以有两种不同

的排列方式，这种空间的排列方式叫构型(configuration)o

构型(configuration)和范蒙(conformation)都是用来描述分子中各原子或基团在空间的

不同的排列，但，其涵义不同。

构象与构型涵义的比较：

起因转化能量分离情况

绕。健轴相对旋转而得的不同构象的分子一

构象各种空间排列一般较低般不能分离

不同构型的分子能

构型因H键使旋转受阻而引起较高稳定存在，可以分

离。

所以，下两式无顺反异构

CH3cH*,HCH,CH

Jc=c3

H、H'CH3

顺反异构的条件:

组成双键的每个c原子所联接的二个原子或基团均不得相同:

那么，下列两个化合物是顺式还是反式？

H3C

HCH2cH2cl

HCH2CH3

显然，此时用"顺""反"表示已无能为力。

我国命名原则规定，在烯燃顺反异构的命名中不用"顺""反"，而用"Z""E"体系。

Z、E规则：将与双键相连的基团排序,找出与各个双键C相连的较优基团(原子)。如果较

优在同侧为"Z",否则为"E"。

H

(E)3甲基-2-戊烯(2Z,4E)-3-甲基-2,4-己二烯

注意：不可将"顺"等同于"Z"；"反"等同于"E"。它们是不同的二组概念。

3.1.3烯烧的物理性质

烯燃在常温常压下的状态以及其沸点、熔点等都和烷烧相似，下图为n-烷煌和1—烯崎的沸

点:

n-alkanes------1-alkenes

3.1.4烯燃的化学性质

从官能团＞C=C＜谈起

n-电子云覆盖在成键原子的上下方，核对它的控制较弱。这种电子云易受外界电场的影响而

极化变形。

一、加成反应(AdditionReaction)

通式：

\/

C=C+H-OSOOH—c-c—

/\2II

HO-SO2OH

I——

\/CC-

C=c+H-OHII

/\HOH

—I

cC

-I-

X-OH—

XOH

反应历程对某一化学反应由反应物转变为产物的每一个过程（包括过渡态、中间体）的逐

步而详细的描述，称为反应历程

反应历程可分为三大类：

・游离基反应

亲电反应

离子型反应亲核反应

Y

聚合反应

周环反应

按照共价键的断裂方式有均裂和异裂:

C：Y均裂AC+Y

C=+Y+

C:Y

C++Y-

自由基反应属于均裂，离子型反应属于异裂

烯煌的加成反应属于亲电物成，HX、H2。、出§。4、XOH、X2、Hz皆为亲电试剂。

首先，由亲电试剂的6+部分向双键进攻

CHCH?CH2

^2'、+

Br—Br-------->Br—Br---------*/、>Br+Br

HCH2-----CH2

CHI

2CHCH2

2Br

n—络合物

有些进攻试剂，如CI2,则形成碳正离子中间体：

+

CH2CH2CH2CI

+ci—Cl---------a_|_Cl---------►

CH2CH2CICH2CI

不对称烯煌与不对称加成试剂的反应，存在定位取向：

cC

-2

3—I

H

3BCr

Ic

3-H2

—

Br

马氏定则（锦上添花）。

解释之一：诱导效应

cl

C—C

3I2

HH

解释之二:碳正离子的稳定性

/CHJ©H-CH3

CHrCH=CH2+H-CI

CHrCH^@H2

CF3-CH=CH2+HBr--------*CFg-CH-CH2

HBr

6-

CF*——C:H-------CH?

二、氧化反应(OxidationReaction)

1、KMnO4氧化

H3C

X/KMnO4%C、OH

C=C-------------c=o+o=c

+

H3CCH„H

03H。„CCHo„

现象：紫红色消失(可用作鉴定)

氧化产物视双键两端的结构不同而异：

CH=

2—*CO2+H2O

R—CH-—*R-COOH

R\R\

〉c=-*>C=0

R/

R/

2、臭氧氧化

%C、HH3Cc尸

J

/C%+o3--/\/nu----------------

c0—0ur,3Zn/HAc

H3CCH3H3

H„CH

3\/

C=o+o=c

CH

H3c3

反应无明显现象，用以确定双键位置。

三、聚合反应

200-300℃

nCH2=CH2-------------------(-CH?-CH?-)n

100-150MPan

催(■饰J

nCH-CH2------------*十置时;

CH3

四、a—H的取代反应

CH'+CH,+q5。。~600—CH2-CH=CH2

怫Cl

3.2快煌(Alkyne)

3.2.1快烧的分子结构

分子中含碳-碳叁键的烧叫快炫，快烧的官能团是"C三C"。

组成叁键的碳原子呈sp杂化。sp杂化的碳原子含有较多的S成分(50%),电负性较sp2、

sp3强。

图：乙焕分子结构模型

图：乙焕分子电子云。

3.2.2燃炫的命名

烯焕命名：

主链编号使两者位次之和最小；若有选择应使双键位次最小。

5432112345

CH3-CH=CH—C=CHCH2=CH-CH2—C=CH

3-戊烯-1-烘1-戊烯4烘

3.2.3快烧的化学性质

快基中的C—H键难以进行均裂反应，却易于异裂反应。

1、金属焕化物的生成

HC=CH+2Ag^H3)2NO3------------*AgC=CAg

HC=CH+2Cu(N切2cl~CuC—~uuu

NaNa

HC=CH-------------►HnuC—C5NawaMNcaCC———CUMN—a

液NH3190-220PC

2、加成反应

(1)催化加氢

HcHcH

「cH

/cHcHPa/CaCOH、C\2

、/+H2cH、

Cc卜*2IoH

咻

I唾C

C

H3H3

哇咻的作用是毒化催化剂，使催化作用减弱，反应停留在烯煌阶段。

(2)亲电加成

1°加卤素

BrJCCI,Br/Ca,下Br

HC三CH------------*CH=CH------------►HTi

BrBrEBr

1-戊烯-4-焕4,5-二漠-1-戊焕

2°加卤化氢

HgCI2HC=CH

HC=CH+HCI----------------II

120-18CPCHCl

3°加水

H2SO4H

HC=CH+H-OH-------------CH<CQ

3O

HgSO4

H2so4

CH•,C三CH+H-OH--------------CHCCH

]33q

HgSO4II

o

(3)与氢氟酸加成

CuCI

HC=CH*CH=CH-CN