课程名称：《有机化学B》第6周，第3讲次摘 要第三章烯烃3.1烯烃的构造异构和命名3.2烯烃的结构授课题目（章、节）3.3Z一E标记法一一次序规则3.4烯烃的来源和制法3.5烯烃的物理性质3.6烯烃的化学性质本讲目的要求及重点难点：【目的要求】1.掌握烯烃的结构特点：SP2杂化、元键、C=C双键，掌握乙烯的结构，2．掌握烯烃的命名及含碳碳双键化合物的顺反异构：顺反异构产生的原因及条件，次序规则，Z/E命名法。3．掌握烯烃的亲电加成反应；掌握烯烃的氧化反应，理解烯烃的聚合反应；4.了解吸电子基团、供电子基团，了解碳正离子的稳定性；5．了解重要的烯烃。【重点】SP2杂化，顺反异构，次序规则，Z/E命名法，烯烃的亲电加成反应，自由基加成，碳正离子的稳定性，【难点】次序规则，烯烃的亲电加成反应，自由基加成内容【本讲课程的引入】生活中使用量很大的塑料袋其化工原料是什么？是乙烯或者氯乙烯等石油产品，那么这些化合物在结构上有那些特点，是如何反应制备生产生活所需的塑料用品？烷烃化合物能否作化工原料生产塑料？本章内容主要解决这个问题。【本讲课程的内容】烯烃第三章3.1烯烃的构造异构和命名定义：具有碳碳双键的不饱和烃。通式：ChH2n官能团：一C=C-①官能团位置异构构造异构②碳链异构1.习惯命名法命名2.衍生物命名法1
1 课程名称：《有机化学 B》 第 6 周，第 3 讲次 摘 要 授课题目（章、节） 第三章 烯烃 3.1 烯烃的构造异构和命名 3.2 烯烃的结构 3.3Z－E 标记法――次序规则 3.4 烯烃的来源和制法 3.5 烯烃的物理性质 3.6 烯烃的化学性质 本讲目的要求及重点难点： 【目的要求】 1． 掌握烯烃的结构特点：SP2 杂化、兀键、C＝C 双键，掌握乙烯的结构， 2． 掌握烯烃的命名及含碳碳双键化合物的顺反异构：顺反异构产生的原因及条件，次序规则，Z／E 命名法。 3． 掌握烯烃的亲电加成反应；掌握烯烃的氧化反应，理解烯烃的聚合反应； 4． 了解吸电子基团、供电子基团，了解碳正离子的稳定性； 5． 了解重要的烯烃。 【重 点】SP2 杂化，顺反异构，次序规则，Z／E 命名法，烯烃的亲电加成反应，自由基加成，碳正离子 的稳定性， 【难 点】次序规则，烯烃的亲电加成反应，自由基加成 内 容 【本讲课程的引入】生活中使用量很大的塑料袋其化工原料是什么？是乙烯或者氯乙烯等石油产 品，那么这些化合物在结构上有那些特点，是如何反应制备生产生活所需的塑料用品？烷烃化合 物能否作化工原料生产塑料？本章内容主要解决这个问题。 【本讲课程的内容】 第三章 烯烃 3.1 烯烃的构造异构和命名 定义：具有碳碳双键的不饱和烃。 通式：CnH2n 官能团：－C=C－ ①官能团位置异构 构造异构 ②碳链异构 ⒈ 习惯命名法 命 名 ⒉ 衍生物命名法
3.系统命名法官能团位置异构定义：双键位置的不同引起的异构。例如：CH3—CH2—CH= CH21-丁烯CH;-CH2 = CH-CH22-丁烯CH;-=CH22-甲基丙烯CH31.习惯命名法：低级烯烃采用"正"、"异"、"对称"、"不对称"、-、β-等称呼。例如：CH:CH2CH=CH2正丁烯（a-丁烯）B-丁烯，对称二甲基乙烯CH;CH=CHCH32.衍生物命名法：乙烯为母体，其它烯烃看作是乙烯的烷基衍生物。乙基乙烯例如：CHCH2CH=CH23.系统命名法：①选择主链：以含有C-C的最长碳链为主链。②编号：从靠近双键的一端开始。③命名：把取代基的位次、数目和名称以及双键的位次，写在烯烃名称之前。注意：双键的位次为1位时，"1"字可省略。例如：CH3CHCHCHCHCH2CH34563—乙基—2—已烯5432CH,CHCH=CHCH3CH34一甲基一2一戊烯3.2烯烃的结构乙烯的结构①杂化方式：采用sp2杂化三个杂化轨道夹角成120°②键：两个平行的pz轨道从侧面重叠形成π键，2
2 ⒊ 系统命名法 官能团位置异构 定义：双键位置的不同引起的异构。 例如： CH3－CH2－CH = CH2 1-丁烯 CH3－CH2 = CH－CH2 2-丁烯 CH3－C = CH2 2-甲基丙烯 ⒈ 习惯命名法：低级烯烃采用"正"﹑"异"﹑"对称"﹑"不对称"﹑α-﹑β-等称呼。 例如：CH3CH2CH=CH2 正丁烯（α-丁烯） CH3CH=CHCH3 Β-丁烯，对称二甲基乙烯 ⒉ 衍生物命名法：乙烯为母体，其它烯烃看作是乙烯的烷基衍生物。 例如：CH3CH2CH=CH2 乙基乙烯 ⒊ 系统命名法： ①选择主链：以含有 C=C 的最长碳链为主链。 ②编号：从靠近双键的一端开始。 ③命名：把取代基的位次、数目和名称以及双键的位次，写在烯烃名称之前。 注意： 双键的位次为 1 位时，"1"字可省略。 例如： CH3CH2C CHCH3 CH2CH2CH3 4 5 6 3 2 1 3－乙基－2－己烯 CH3CHCH CHCH3 CH3 5 4 3 2 1 4－甲基－2－戊烯 3.2 烯烃的结构 一、 乙烯的结构 ① 杂化方式：采用 sp2 杂化三个杂化轨道夹角成 120°。 ② π键：两个平行的 pz 轨道从侧面重叠形成π键。 CH3
元键特点①电子云对称分布于分子平面的上、下方，易受亲电性试剂的影响②②电子云没有对称轴，不能自由旋转：元键键能低，反应活性较高元键键能C=C:0C=C的键能为611KJ/molQ键的键能为347KJ/mol元键的键能为611-347=264KJ/mol可见元键的键能比α键的低，因而烯烃的反应活性较强。二、顺反异构现象顺反异构的原因：碳碳双键不能自由旋转。例：CH3CHCH.HCHFF顺一2-丁烯（沸点3.7℃）异一2-丁烯（沸点3.5℃）命名：相同基团在同侧叫做顺式，在异侧则叫反式。顺反异构：定义：构造相同，空间的排列方式（即构型）不同。立体异构现象：定义：不同的空间排列方式引起的异构现象。注意：不是所有的烯烃都有顺反异构。例如：D就没有顺反异构3.3Z一E标记法一一次序规则当取代基团不同时，如a.无法用顺反异构命名，此时采用Z一E标记法E一Z标记法：定义：用取代基团的先后次序来区别顺、反异构体的方法。3
3 πσ π键特点 ① 电子云对称分布于分子平面的上、下方，易受亲电性试剂的影响； ② ②电子云没有对称轴，不能自由旋转；π键键能低，反应活性较高 π键键能 C = C： C = C 的键能为 611 KJ/mol σ键的键能为 347 KJ/mol π键的键能为 611-347=264 KJ/mol 可见π键的键能比σ键的低，因而烯烃的反应活性较强。 二、顺反异构现象 顺反异构的原因：碳碳双键不能自由旋转。 例： CH CH H C C 3 3 H CH CH H C C 3 3 H 顺－2－丁烯（沸点 3.7℃） 异－2－丁烯（沸点 3.5℃） 命名：相同基团在同侧叫做顺式，在异侧则叫反式。 顺反异构： 定义：构造相同，空间的排列方式(即构型)不同。 立体异构现象：定义：不同的空间排列方式引起的异构现象。 注意：不是所有的烯烃都有顺反异构。 例如： C C b a a b 就没有顺反异构 3.3 Z－E 标记法――次序规则 当取代基团不同时，如 C C b a c d 无法用顺反异构命名，此时采用 Z－E 标记法 E—Z 标记法： 定义：用取代基团的先后次序来区别顺、反异构体的方法
aaa>a'b'C=Ca'"bab>b'(II)E构型(I)Z构型取代基团的先后次序确定规则【原子序数决定规则第一原子相同，比较以后的原子序数把双键、叁键看作和多个原子相连1、原子序数决定规则：由和双键直接相连原子的原子序数决定，原子序数大的优先。Br>OHSNH>-CH>-H例如：CHCHHBrBrCK(E)-2-溴-2-丁烯(Z)-1-氯-2-溴丙烯2、第一原子相同，比较以后的原子序数第一原子相同，则须比较其后原子的原子序数。例如：H,CH,CCH,CH,CHCH2CH,C=0CH,CHCH,CHCHCH,CH3CH2CH3(Z)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯(E)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯3、取代不饱和基团，把双键或叁键看作是它和多个原子相连。例如：cC一TCH—CH2-CH=CH2相当于CCCC1//C-CH一-C=CH相当于例如：CHCHCHCH(CH3)2CH(Z)-2-甲基-4-异丙基-3-庚烯3.4烯烃的来源和制法
4 a b C C a' b' a b C C a' b' (Ⅰ) Z 构型 (Ⅱ) E 构型 取代基团的先后次序确定规则 原子序数决定规则 第一原子相同，比较以后的原子序数 把双键、叁键看作和多个原子相连 1、原子序数决定规则： 由和双键直接相连原子的原子序数决定，原子序数大的优先。 －Ｂr＞－ＯＨ＞－ＮＨ２＞－ＣＨ３＞－Ｈ 例如： CH H C C 3 Br Cl CH CH C C 3 3 H Br (Z)-1-氯-2-溴丙烯 (E)-2-溴-2-丁烯 2、第一原子相同，比较以后的原子序数 第一原子相同，则须比较其后原子的原子序数。 例如： CH CH H C C 3 3C CH2 2 CH3 CH 2 CH2 CH3 CH CH H C C 3 3C CH2 2 CH3 CH 2 CH2 CH3 (Z)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯 (E)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯 3、取代不饱和基团，把双键或叁键看作是它和多个原子相连。 例如： －CH＝CH2 相当于 C C CH CH 2 －C≡CH 相当于 C C C CH C C 例如： CH3CH2 CH CH3 2 CH 2 CH CH3 2 C C CH3 ( ) (Z)-2-甲基-4-异丙基-3-庚烯 3.4 烯烃的来源和制法 a＞a’ b＞b’
、工业来源：石油裂解制取烯烃1.醇脱水二、烯烃的实验室制法：2.卤烷脱卤化烃石油裂解制取烯烃C6H14 700~900℃、CH4+CH2=CH2+CH;CH=CH2+其他1、醇脱水Al03CH3CH2OHCH2=CH2 +H2O350~360°CH,SO4CH2=CH2 + H200CH,CH,OH170°c2、卤烷脱卤化烃例如：乙醇溶液CH3CH-CH-CH3+KOHCH3CH=CH-CH3+KBr+H20强碱3.5烯烃的物理性质1、烯烃的熔沸点与烷烃相似；2、相对密度p<13、烯烃不溶于水；4、易溶于戊烷、CCI4及乙醚等弱极性或非极性溶剂。3.6烯烃的化学性质元键易受到攻击，且能量低（键能弱），键易断裂。新键生成放出的能量大于元键断裂吸收的能量，因此加成反应是个放热反应，因此易发生加成反应。例如：-C-C-1-ZY—CH2—CH2—CH, = CH2 + CI-CI △H=-171KJ/mol1CICI加成反应：在双键上各加一个原子或基团的反应。一、催化加氢催化剂CH;-CHCH2=CH2 + H2Pt、Pd或Ni5
5 700～900℃ 乙醇溶液 强碱 Pt、Pd 或 Ni 催化剂 一、工业来源：石油裂解制取烯烃 ⒈ 醇脱水 二、烯烃的实验室制法： ⒉ 卤烷脱卤化烃 石油裂解制取烯烃 C6H14 CH4+CH2=CH2+CH3CH=CH2+其他 1、醇脱水 CH3CH2OH CH2 CH2 + H2O C O Al2O3 350~360 CH3CH2OH H2SO4 CH2 CH2 + H2O 170 C O 2、卤烷脱卤化烃 例如： 3.5 烯烃的物理性质 1、烯烃的熔沸点与烷烃相似； 2、相对密度ρ﹤1； 3、烯烃不溶于水； 4、易溶于戊烷、CCl4 及乙醚等弱极性或非极性溶剂。 3.6 烯烃的化学性质 π键易受到攻击，且能量低(键能弱)，键易断裂。 新键生成放出的能量大于π键断裂吸收的能量，因此加成反应是个放热反应，因此易发 生加成反应。 例如： C C C + Y Z Y Z C CH2 CH2 + Cl Cl CH2 CH 2 Cl Cl 加成反应:在双键上各加一个原子或基团的反应。 一、催化加氢 CH2＝CH2 + H2 CH3－CH3 CH3CH－CH－CH3+KOH CH3CH＝CH－CH3+KBr+H2O △H=－171KJ/mol