1、第十章第十章 烃烃有机化合物概述有机化合物概述烷烃烷烃烯烃烯烃炔烃和二烯烃炔烃和二烯烃环烃环烃一、有机化合物概述一、有机化合物概述（一）有机化合物与有机化学（一）有机化合物与有机化学 有机化合物有机化合物：含碳的化合物，或者碳氢化合物：含碳的化合物，或者碳氢化合物及其衍生物。可含及其衍生物。可含C、H、O、N、P、S等元素。等元素。有机化学的发展概况有机化学的发展概况17701770年，舍勒从酿酒副产物酒石中分离出酒石酸；年，舍勒从酿酒副产物酒石中分离出酒石酸；17731773年，儒勒首次从尿中取得纯的尿素；年，儒勒首次从尿中取得纯的尿素；18061806年，史特纳从鸦片中分离出吗啡。年，史特
2、纳从鸦片中分离出吗啡。拉瓦锡首先将从动植物体内来源的化合物定义为拉瓦锡首先将从动植物体内来源的化合物定义为“有机化合物有机化合物”。18世纪末期，人们开始从动植物中取得一系列较纯的有机物质。世纪末期，人们开始从动植物中取得一系列较纯的有机物质。从动植物体内得到的这些化合物有许多共同的性质，明显地从动植物体内得到的这些化合物有许多共同的性质，明显地不同于当时从矿物来源的无机化合物。不同于当时从矿物来源的无机化合物。“有机化学有机化学”这一名词于这一名词于18061806年首次由贝采利乌斯提出。年首次由贝采利乌斯提出。当时是作为当时是作为“无机化学无机化学”的对的对立物而命名的。立物而命名的。19
3、19世纪初，许世纪初，许多化学家相信，在生物体内由多化学家相信，在生物体内由于存在所谓于存在所谓“生命力生命力”，才能，才能产生有机化合物，而在实验室产生有机化合物，而在实验室里是不能由无机化合物合成的。里是不能由无机化合物合成的。1824年，年，28岁的德国化学家维勒从氰经水解制得草酸；岁的德国化学家维勒从氰经水解制得草酸；1828年年他无意中用加热的方法又使氰酸铵转化为尿素。氰和氰酸铵都是他无意中用加热的方法又使氰酸铵转化为尿素。氰和氰酸铵都是无机化合物，而草酸和尿素都是有机化合物。无机化合物，而草酸和尿素都是有机化合物。证明有机物可以用证明有机物可以用普通化学方法由无机物制取，突破了有机
4、物和无机物的界限。普通化学方法由无机物制取，突破了有机物和无机物的界限。NH4OCNH2NCNH2O尿尿 素素氰酸铵氰酸铵 1840年，德国化学家柯尔柏合成了醋酸；年，德国化学家柯尔柏合成了醋酸；1950年，法国化学年，法国化学家柏赛罗合成了油脂。家柏赛罗合成了油脂。从此，人们深信：不但可以从简单物质合成与天然有机物从此，人们深信：不但可以从简单物质合成与天然有机物完全相同的物质，还可以合成有机体不能合成的比天然有机物完全相同的物质，还可以合成有机体不能合成的比天然有机物更好的物质。这样有机化学就进入了合成的时代。有机化学作更好的物质。这样有机化学就进入了合成的时代。有机化学作为一门科学就真正
5、形成了。为一门科学就真正形成了。1.1.有机化合物的结构有机化合物的结构（1）碳原子的四价及其共价键的形成）碳原子的四价及其共价键的形成C1s22s22p21s2s2p激发态激发态sp、sp2、sp3杂化杂化（二）有机化合物的结构、特性及分类（二）有机化合物的结构、特性及分类CH4HCHHHHCHHH四个四个C-H共价键共价键C 达到达到8电子的稳定结构，电子的稳定结构，H 达到达到2电子的稳定结构电子的稳定结构(c)CHHHH+_109284个个 sp3 +4H10928（2）碳原子之间的结合方式）碳原子之间的结合方式HCHHHCHHcc单单 键键HCHHCHcc双双 键键HCHCcc叁叁
6、键键（3）有机化合物结构的表示方法）有机化合物结构的表示方法 构造式：构造式：表示分子中各原子的连接顺序和方式的化学式（结构表示分子中各原子的连接顺序和方式的化学式（结构式）。式）。结构简式：结构简式：是介于构造式和分子式之间的一种式子，能基本表是介于构造式和分子式之间的一种式子，能基本表示出分子内原子的排列情况，也能看出原子的个数，有机化合示出分子内原子的排列情况，也能看出原子的个数，有机化合物常用结构简式表示。物常用结构简式表示。化合物化合物分子式分子式构造式构造式结构简式结构简式分子模型分子模型甲甲烷烷CH4HCHHHCH4分子的结构：分子中原子的连接顺序和方式。分子的结构：分子中原子的
7、连接顺序和方式。化合物化合物分子式分子式构造式构造式结构简式结构简式分子模型分子模型乙乙 醇醇甲甲 醚醚C2H6OC2H6OH3C-CH2-OHH3C-O-CH3CCHHHHHOHCHHHOCHHH碳架异构体碳架异构体位置异构体位置异构体官能团异构体官能团异构体互变异构体互变异构体价键异构体价键异构体构型异构体构型异构体几何异构体几何异构体旋光异构体旋光异构体交叉式构象交叉式构象重叠式构象重叠式构象构造异构体构造异构体 同分异构体同分异构体立体异构体立体异构体构型：在分子中原子的空间排布。构型：在分子中原子的空间排布。（4）构型和同分异构体的概念）构型和同分异构体的概念构象异构体构象异构体同分
8、异构体：分子式相同，结构不同的化合物。2.有机化合物的特征有机化合物的特征 （1 1）组成元素种类少，数目繁多）组成元素种类少，数目繁多（2）容易燃烧）容易燃烧（3）熔点较低）熔点较低（4）一般难溶于水，易溶于有机溶剂一般难溶于水，易溶于有机溶剂（5）反应速度慢）反应速度慢（6）反应复杂，常伴有副反应）反应复杂，常伴有副反应 3.有机化合物的分类有机化合物的分类 （1）按碳架分类）按碳架分类 有机化合物有机化合物 1.1.开链化合物开链化合物分子链都是开环分子链都是开环 2.2.脂环族化合物脂环族化合物 分子链都是闭环分子链都是闭环 3.3.芳香族化合物芳香族化合物 含有苯环结构含有苯环结构
9、4.4.杂环化合物杂环化合物 环中含有杂原子环中含有杂原子 丁丁 烷烷环戊烷环戊烷苯苯呋喃呋喃（2）按官能团分类）按官能团分类 官能团官能团：有机化合物分子中特别容易发生反应的、：有机化合物分子中特别容易发生反应的、能决定化合物主要性质的原子或基团。能决定化合物主要性质的原子或基团。官能团名称分类名C=C双键烯烃CC叁键炔烃X（F，Cl，Br，I）卤素卤代物OH羟基醇（脂肪族）或酚（芳香族）O醚键醚CHO醛基醛酮基酮COOH羧基羧酸SO3H磺基磺酸NO2硝基硝基化合物NH2氨基胺CN氰基腈CCCO(三三)有机化学与医药的关系有机化学与医药的关系 1.天然物质中提取天然有机物天然物质中提取天然有
10、机物 2.有机化学工业的诞生与合成药物有机化学工业的诞生与合成药物 3.有机化学的理论知识推动医药工业的进一步发展有机化学的理论知识推动医药工业的进一步发展 4.医药的有机合成发展趋势医药的有机合成发展趋势烃脂肪烃脂环烃芳香烃饱和脂肪烃烷烃不饱和脂肪烃烯烃炔烃 1.烷烃的结构、通式烷烃的结构、通式CHHHHCCHH HHHHCCCHHHHHHHHCCCCHHHHHHHHHH（一）烷烃的分子结构、命名（一）烷烃的分子结构、命名构造异构立体异构构型异构构象异构异构现象 2.烷烃的同分异构现象烷烃的同分异构现象 CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3分子中碳原子的排列方式不同CH3CH3CH2CH
11、2CH3CH3CHCH3CH3如：己烷的构造异构体有五种，分别为：CH3CHCH2CH2CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CH3CH3CHCHCH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CCH2CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3或CH3(CH2)4CH3 3.烷烃的命名烷烃的命名CH3CH2CH2CH2CH312CH3CHCH2CH3CH33CH3CCH3CH3CH34（1）碳原子的类别：伯、仲、叔、季碳原子）碳原子的类别：伯、仲、叔、季碳原子烷基 名称 通常符号 CH3-甲基 Me
12、CH3CH2-乙基 Et CH3CH2CH2-正丙基 n-Pr (CH3)2CH-异丙基 i-Pr CH3CH2CH2CH2-正丁基 n-Bu (CH3)2CHCH2-异丁基 i-Bu CH3CH2CH(CH3)-仲丁基 s-Bu (CH3)3C-叔丁基 t-Bu 烷基的通式为CnH2n+1-，常用R-表示。CH2CHCH3 CH2CH2亚 甲 基亚 乙 基1，2 亚 乙 基或 二 亚 甲 基CH次甲基CCH3次乙基（3）烷烃的命名）烷烃的命名CH3CH3CHCH2CH2CH3异己烷CH3CCH3CH3CH3新戊烷CH3CH2CHCH2CH3CH3甲基二乙基甲烷 CH3CH2CHCH2CH3C
13、H33-甲基戊烷 CH2CH3CH3CHCH2CH2CH3CH2CH3CH3CHCH2CH2CH31234563-甲基己烷CH3CH2CHCH2CHCH31234562-甲基-4-乙基己烷CH2CH3CH3 CH3CH3CH2CHCHCHCHCH3CH3CH2CH3CH32，3，5-三甲基-4-乙基庚炔12345672,5-二甲基二甲基-3,4-二乙基已烷二乙基已烷 CHCHCCC HHCH CHCHH325（）（）22232（）43-叔丁基-2-甲基己烷2-甲基-4-乙基庚烷 CHCCCHHCHCHCHCHCHCHCH33332233 2,2-二甲基-3-异丙基己烷 CH3CH2CH-CHC
14、H2CH3CHCH3CH3CH3CHCH32,4-二甲基己烷二甲基己烷 CH3CHCH2CHCH3C2H5CH3CCH3CH3CH3CH3CH22)CH2CH2CH2CH23-甲基甲基-3-乙基庚烷乙基庚烷 CH3CHCHCH2CH2CH3CH3CH31)CH2CH22-甲基甲基-3-乙基庚烷乙基庚烷 2-甲基-3-异丙基庚烷()CH3CHCHCH2CH2CH3CH3CH3CH2CH2CCH3CH3CH3CH3CH3CH1)2,2,3-三甲基丁烷 （二）烷烃的物理性质、化学性质（二）烷烃的物理性质、化学性质（1）状态）状态（2）沸点）沸点 （3）熔点）熔点（4）相对密度）相对密度（5）溶解度溶
15、解度（6）折射率折射率 1.烷烃的物理性质烷烃的物理性质2.烷烃的化学性质烷烃的化学性质CH4 Cl2+漫射光CH3Cl Cl2+漫射光漫射光+CH2Cl2 HCl+CHCl3 HCl+CCl4 HClCHCl3 Cl2+CH2Cl2 Cl2+在漫射光或热的作用下，烷烃发生卤代反应：在漫射光或热的作用下，烷烃发生卤代反应：+CH3Cl HCl 100kJ mol-1甲烷的氯化较难停留在一氯化阶段：甲烷的氯化较难停留在一氯化阶段：漫射光 产物为四种氯甲烷的混合物，氯气过量时主要得产物为四种氯甲烷的混合物，氯气过量时主要得到四氯化碳，甲烷过量时主要得到一氯甲烷。到四氯化碳，甲烷过量时主要得到一氯甲
16、烷。不同卤素与烷烃的反应活性不同，其顺序为：不同卤素与烷烃的反应活性不同，其顺序为：F2Cl2Br2I2其它烷烃也可以发生卤代反应：其它烷烃也可以发生卤代反应：CH3CHCH3Cl光25取代伯氢45%55%取代仲氢CH3CH2CH2ClCH3CH2CH3+Cl2丙烷的氯化反应：丙烷的氯化反应：仲氢与伯氢活性之比为：仲氢与伯氢活性之比为：仲氢伯氢=55/245/627.57.541=（2）氧化反应）氧化反应 CnH2n+2(3n+1)/2O2nCO2(n+1)H2OQ+RCH2CH2RO2RCOOHRCOOH+锰盐+（3）裂化、裂解和脱氢）裂化、裂解和脱氢 裂化催化裂化热裂化CH3CH2CH34
17、60CH3CH=CH2+H2CH2=CH2+CH4CH3CH2CH2CH3500CH3CH=CH2+H2CH3CH2CHCH2CH3CH3CH2=CH2+CH4+石油、生物体中的烷烃。石油、生物体中的烷烃。三、三、烯烃烯烃 乙烯是最简单的烯烃，分子式为乙烯是最简单的烯烃，分子式为C2H4，构造式，构造式H2C=CH2，含有一个双键。含有一个双键。C=C是由一个是由一个 键和一个键和一个键构成。键构成。（一）烯烃的结构、命名（一）烯烃的结构、命名 现代物理方法证明，乙烯分子的所有原子都在同一平面上，现代物理方法证明，乙烯分子的所有原子都在同一平面上，每个碳原子只和三个原子相连。杂化轨道理论根据这
18、些事实，每个碳原子只和三个原子相连。杂化轨道理论根据这些事实，设想碳原子成键时，由一个设想碳原子成键时，由一个s轨道和两个轨道和两个p轨道进行杂化，组成轨道进行杂化，组成三个等同的三个等同的sp2杂化轨道，杂化轨道，sp2轨道对称轴在同一平面上，彼此成轨道对称轴在同一平面上，彼此成120角。此外，还剩下一个角。此外，还剩下一个2p轨道，它的对称轴垂直于轨道，它的对称轴垂直于sp2轨道轨道所在的平面所在的平面。1.乙烯的结构乙烯的结构其它烯烃的双键也是由一个其它烯烃的双键也是由一个键和一个键和一个 键组成的。键组成的。键的特点：键的特点：（1）键重叠程度比键重叠程度比键小，不如键小，不如键稳定，
19、比较容易键稳定，比较容易破裂。破裂。C=C中中 键的键能等于键的键能等于264.4kJ/mol。610(C=C键能键能)-345.6(C-C键能键能)小于小于C-C单键的键能单键的键能345.6kJ/mol。（2）键具有较大的流动性，容易受外界电场的影响，键具有较大的流动性，容易受外界电场的影响，电子云比较容易极化，容易给出电子，发生反应。电子云比较容易极化，容易给出电子，发生反应。由于由于键的电子云不象键的电子云不象键电子云那样集中在两原键电子云那样集中在两原子核连线上，而是分散成上下两方，故原子核对子核连线上，而是分散成上下两方，故原子核对电电子的束缚力就较小。子的束缚力就较小。（1）C=
20、C的键长比的键长比C-C键短。键短。C=C和和C-C的区别：的区别：（2）C=C两原子之间不能自由旋转。由于旋转时，两个两原子之间不能自由旋转。由于旋转时，两个py轨道不能重叠，轨道不能重叠，键便被破坏。键便被破坏。双键一般用两条短线来表示，如：双键一般用两条短线来表示，如：C=C，但两条短线含义不，但两条短线含义不同，一条代表同，一条代表键，另一条代表键，另一条代表键。键。两个碳原子之间增加了一个两个碳原子之间增加了一个键，也就增加了原子核对电子键，也就增加了原子核对电子的吸引力，使碳原子间靠得很近。的吸引力，使碳原子间靠得很近。C=C键长键长0.134nm，而，而C-C键长键长0.154n
21、m。双键的表示法：双键的表示法：2.烯烃的同分异构现象烯烃的同分异构现象 烯烃具有双键，其异构现象较烷烃复杂，主要包括碳链烯烃具有双键，其异构现象较烷烃复杂，主要包括碳链异构，双键位置不同引起的位置异构，双键两侧的基团在空间异构，双键位置不同引起的位置异构，双键两侧的基团在空间的位置不同引起的顺反异构。的位置不同引起的顺反异构。碳链异构：碳链异构：CH3-CH2-CH=CH2 CH2=C(CH3)2 官能团位置异构：官能团位置异构：CH3-CH2-CH=CH2 CH3-CH=CH-CH3（1）构造异构）构造异构由于双键不能自由旋转而产生了另一个异构现象由于双键不能自由旋转而产生了另一个异构现象
22、顺顺反异构，如：反异构，如：2-丁烯有两种书写方式：丁烯有两种书写方式：两个相同基团在双键 两个相同基团 的同一侧称为顺式 在双键的两侧称为反式CCHH3CH3CCCHH3CHCH3H顺-2-丁烯反-2-丁烯（2）顺反异构）顺反异构 如果与双键相连的两个碳原子，其中一个带有两个相如果与双键相连的两个碳原子，其中一个带有两个相同的原子或基团，则这种分子就没有顺反异构体。因为它的同的原子或基团，则这种分子就没有顺反异构体。因为它的空间排列只有一种。如：空间排列只有一种。如：CCbabaCCbacaCCbcdaCCaabaCCHHHC2H5CCC2H5HHH分子产生顺反异构现象在结构上必须具备两个条
23、件：分子产生顺反异构现象在结构上必须具备两个条件：分子中有限制自由旋转的因素分子中有限制自由旋转的因素。如。如键、碳环等。键、碳环等。双键所连的两个双键所连的两个C原子各连不同的原子或基团原子各连不同的原子或基团。3.烯烃的命名烯烃的命名（1）系统命名法）系统命名法选择主链：选含双键的最长碳链作主链，支链当作取代基，选择主链：选含双键的最长碳链作主链，支链当作取代基，编号：从靠近双键的一端开始，编号：从靠近双键的一端开始，写出名称：写出名称：依次把取代基的位次、数目、名称、双键的位次依次把取代基的位次、数目、名称、双键的位次写在烯烃名称前面，按主链碳原子的数目称某烯。书写时，相写在烯烃名称前面
24、，按主链碳原子的数目称某烯。书写时，相同基团要合并，双键的位次用较小一个编号。同基团要合并，双键的位次用较小一个编号。注：其它要求与烷烃相同。注：其它要求与烷烃相同。烯基：当烯烃分子中去掉一个氢原子后剩下的基团叫做烯基。烯基：当烯烃分子中去掉一个氢原子后剩下的基团叫做烯基。CH2=CHCH3CHCHCH3CCH2CH2CHCH2乙烯基烯丙基丙烯基异丙烯基（2）顺反命名法）顺反命名法 顺反命名是将相同原子或基团在双键平面同一侧称顺反命名是将相同原子或基团在双键平面同一侧称为顺式，在异侧时称为反式。命名时在系统命名法的名称为顺式，在异侧时称为反式。命名时在系统命名法的名称前面加上一个前面加上一个“
25、顺顺”字或字或“反反”字。字。CCHH3CH3CCCHH3CHCH3H顺-2-丁烯反-2-丁烯CCCH2CH2CH3H3CH3CH2CCH3反-3,4-二甲基-3-庚烯3-甲基-1-戊烯CH3CH3CH2CCH CH2CH3CCHCHCH2CH3CH3CH32,4-二甲基-2-己烯123456CH3CHCCH2C2H53-甲基-2-乙基-1-丁烯1234CH3 根据根据IUPAC命名法，字母命名法，字母Z是德文是德文Zusammen的字头，指的字头，指同一侧的意思。同一侧的意思。E是德文是德文Entgegen的字头，指相反的意思。用的字头，指相反的意思。用“次序规则次序规则”来决定来决定Z、E
26、的构型。主要内容有两点：的构型。主要内容有两点：（3）Z、E命名法命名法次序规则次序规则 a.将双键碳原子所连接的原子或基团按其原子序数的大小排将双键碳原子所连接的原子或基团按其原子序数的大小排列，把大的排在前面，小的排在后面，同位素则按原子量大列，把大的排在前面，小的排在后面，同位素则按原子量大小次序排列。小次序排列。如如 HDBCNOFSiPSClBr 等等。等等。CCHH3CCH3H(Z)-2-丁 烯 当两个双键碳原子所连接的四个原子或基团都不当两个双键碳原子所连接的四个原子或基团都不相同时相同时,则难用顺反命名法命名。则难用顺反命名法命名。b.如果与双键碳原子连接的基团第一个原子相同而
27、无法如果与双键碳原子连接的基团第一个原子相同而无法确定次序时，则应看基团的第二个原子的原子序数，依确定次序时，则应看基团的第二个原子的原子序数，依次类推。按照次序规则先后排列。次类推。按照次序规则先后排列。如：如：CH3-CH3CH2-(CH3)2CH-e.若原子的键不到四个，可补加原子序数为零的若原子的键不到四个，可补加原子序数为零的“假想原假想原子子”使之达到四个。使之达到四个。烯烃碳碳双键烯烃碳碳双键C1和和C2上原子序数大的原子或原子团在双上原子序数大的原子或原子团在双键平面同一侧时，为键平面同一侧时，为“Z”构型，在异侧时为构型，在异侧时为“E”构型。构型。CCHH3C(E)-3-甲
28、基-2-戊烯-CH3-HCH3CH2-CH3CH3CH2CH3CCHH3C(Z)-3-甲基-2-戊烯-CH3-HCH3CH2-CH3CH3CH2CH3 Z、E命名法命名法练习练习1：用系统命名法命名下列烯烃。用系统命名法命名下列烯烃。CHCH2CH33)CC2H5CH2CCH3CH3CH3CH3)CHCH31)NCH3C2H52)CH2CCH3CCH2CH2CH33)HOOCH3 4)FCH2CH2COOH5)H2NCOCl6)CH3OCH2CHCH27)CH3CHCH2CHCH2 CH3CH2CH38)CH3CCH2CHOO9)CClH3CCCHCH2CH3310)CH2NH21)NCH3C
29、2H5CH32)CH2CCH3CCH2CH2CH33)H2NOCH3 4)F2CHCH2COOH5)HO COCl6)CH3OCH2CHCH27)CH3CHCHCHCH2 CH3CH2CH3NO28)CH3CCH2COOHO9)CClH3C10)CH2OHCBrCH2CH3 2-乙基-1-戊烯 2,4-二甲基-2-戊烯 4-甲基-2-乙基-1-戊烯4-甲基-2-乙基-3-硝基-1-戊烯CH3CHCH2CH320)CC2H5CH3CH3CH2CCH CH2 3-甲基-2-乙基-1-丁烯 3-甲基-1-戊烯练习2：用Z、E命名法命名下列化合物CCH3CHCH2CH3CH(CH3)2CCClFCH2
30、CH3CH3CH3 H,-CH(CH3)2 -CH2CH3(E)-4-甲基-3-乙基-2-戊烯Cl F,-CH2CH3 -CH3(Z)-2-甲基-1-氟-1-氯-1-丁烯(E)-3-甲基-2-氯-2-戊烯 CClH3CCCHCH2CH33（二）（二）烯烃的物理性质、化学性质烯烃的物理性质、化学性质 在常温下，在常温下，C2C4的烯烃为气体，的烯烃为气体，C5C16的为液体，的为液体，C17以上为固体。沸点、熔点、密度都随碳原子数的增加以上为固体。沸点、熔点、密度都随碳原子数的增加而升高，密度均小于而升高，密度均小于1，都是无色物质，溶于有机溶剂，都是无色物质，溶于有机溶剂，不溶于水。不溶于水。
31、沸点：3.7 0.88 熔点：-138.9 -105.6CCHH3CH3CCCHH3CHCH3H顺-2-丁烯反-2-丁烯1.烯烃的物理性质烯烃的物理性质 顺、反异构体之间差别最大的物理性质是偶极矩，顺、反异构体之间差别最大的物理性质是偶极矩，反式异构体的偶极矩较顺式小，或等于零，由于反式异反式异构体的偶极矩较顺式小，或等于零，由于反式异构体中两个基团和双键碳相结合的键，方向相反可以抵构体中两个基团和双键碳相结合的键，方向相反可以抵消，而顺式中则不能。消，而顺式中则不能。在顺、反异构体中，顺式异构体因为极性较大，在顺、反异构体中，顺式异构体因为极性较大，沸点通常较反式高。它们的对称性较低，较难填
32、入晶格，沸点通常较反式高。它们的对称性较低，较难填入晶格，故熔点较低。故熔点较低。H3CCCHCCHHCH3HH3CH3C 烯烃的化学性质较活泼，易发生加成、氧化、聚合等烯烃的化学性质较活泼，易发生加成、氧化、聚合等反应，大多数化学反应都发生在双键上。反应，大多数化学反应都发生在双键上。2.烯烃的化学性质烯烃的化学性质（1）加成反应）加成反应 加成反应：烯烃双键中的加成反应：烯烃双键中的键断裂，双键的两个碳原键断裂，双键的两个碳原子上各加一个原子或原子团，这种反应称为子上各加一个原子或原子团，这种反应称为加成反应加成反应。催化加氢：在催化剂催化加氢：在催化剂Pt、Pd或雷内或雷内Ni（Rane
33、y Ni）等）等作用下，烯烃能与氢加成生成烷烃。作用下，烯烃能与氢加成生成烷烃。CH2CH2+H2CH3CH3催化剂RCHCH2RCH2CH3+H2催化剂 主要是与氯和溴的反应，生成邻二卤代烷。氟反应太剧烈，主要是与氯和溴的反应，生成邻二卤代烷。氟反应太剧烈，容易发生分解反应，碘与烯烃不进行离子型加成反应。容易发生分解反应，碘与烯烃不进行离子型加成反应。卤素的活泼性：氟氯溴碘卤素的活泼性：氟氯溴碘 烯烃分子中烯烃分子中 的的键易受带正电荷或带部分正电荷的亲电性键易受带正电荷或带部分正电荷的亲电性的质点（离子或分子）的进攻从而发生化学反应。的质点（离子或分子）的进攻从而发生化学反应。与卤素加成与
34、卤素加成CC+X2CCXXXCl，BrCH3CHCH2CH2CHBrCH2Br+Br2CCl4CH2CH2Br2CCl4CH2BrCH2Br+反应在常温时就可以迅速的定量的进行，溴的四氯化碳溶反应在常温时就可以迅速的定量的进行，溴的四氯化碳溶液与烯烃反应时，溴的颜色消失，利用这个反应来检验烯烃。液与烯烃反应时，溴的颜色消失，利用这个反应来检验烯烃。与卤化氢的加成与卤化氢的加成不对称烯烃和卤化氢加成时，氢原子总是加到含氢较多的双键碳不对称烯烃和卤化氢加成时，氢原子总是加到含氢较多的双键碳原子上，而卤原子则加到含氢原子较少的双键碳原子上。此规律原子上，而卤原子则加到含氢原子较少的双键碳原子上。此规
35、律适用于所有的离子型亲电加成反应适用于所有的离子型亲电加成反应。CH2CH2CH3CH2X+HXCH2CH2CH3CH2Cl+HClCH2CH2CH3CH2Br+HBrCH2CH2CH3CH2I+HI乙酸无水AlCl3130150CH3CHCH2+HBrCH3CHBrCH3a.HX的活泼次序：的活泼次序：HI HBr HCl浓浓HI，浓，浓HBr能和烯烃起反应，浓盐酸要用能和烯烃起反应，浓盐酸要用AlCl3催化剂才行。催化剂才行。b.马氏规则马氏规则Markovnikov 规则（规则（马尔柯夫尼柯夫）在酸催化下，烯烃和水加成生成醇。在酸催化下，烯烃和水加成生成醇。不对称烯烃与水加成也遵循马氏规
36、则不对称烯烃与水加成也遵循马氏规则。H2OH+OH-+CH3CHCH2+H2OH3PO4,硅藻土CH3CHOHCH3CH2CH2+H2OH3PO4,硅藻土CH3CH2OH与水加成与水加成直接水合法制醇直接水合法制醇 直接水合法制备醇的过程中，避免使用腐蚀性较大的硫酸，而且直接水合法制备醇的过程中，避免使用腐蚀性较大的硫酸，而且省去稀硫酸的浓缩回收过程。这既可以节约设备投资和减少能源消省去稀硫酸的浓缩回收过程。这既可以节约设备投资和减少能源消耗，又避免酸性废水的污染。但是，直接水合法要求烯烃的纯度必耗，又避免酸性废水的污染。但是，直接水合法要求烯烃的纯度必须达到须达到97%以上。而间接水合法，纯
37、度较低的烯烃也可以使用，故以上。而间接水合法，纯度较低的烯烃也可以使用，故间接水合法对于回收利用石油炼厂气中的烯烃，仍然是一种良好的间接水合法对于回收利用石油炼厂气中的烯烃，仍然是一种良好的方法。方法。直接水合法与间接水合法的优缺点比较：直接水合法与间接水合法的优缺点比较：a.稀、冷的稀、冷的KMnO4 在碱性条件下或中性条件下可使烯在碱性条件下或中性条件下可使烯烃氧化生成邻二醇烃氧化生成邻二醇。（2）氧化反应）氧化反应3RCHCH2+2KMnO44H2O碱性或中性介质3RCHOH+2MnO22KOH+CH2OHMnO42(碱性条件下)氧化剂氧化剂KMnO4氧化氧化 b.在酸性溶液中或加热，产
38、物为酸或酮。在酸性溶液中或加热，产物为酸或酮。RCHCH2KMnO4H+RCOOH+CO2+H2O羧酸 故故酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液和和 Br2/CCl4 溶液都可用来溶液都可用来鉴鉴别不饱和键（别不饱和键（双键或叁键）双键或叁键）的存在的存在。用途：用途：利用不同结构的烯烃，可制备有机酸或酮。利用不同结构的烯烃，可制备有机酸或酮。可以鉴别烯烃。现象：可以鉴别烯烃。现象：高锰酸钾溶液的紫色褪去。高锰酸钾溶液的紫色褪去。根据产物结构来推测烯烃的结构。根据产物结构来推测烯烃的结构。烯烃结构 KMnO4氧化产物 CH2=CO2 RCH=RCOOH（羧酸）R2C=R2C=O（酮）例如：某烯烃经
39、KMnO4氧化后得到如下产物，试推断该烯烃的结构？CH3COCH3HO C CH2CH2 C OHOOCH3 C OHOCH3 C CH CH2CH2CH CHCH3 CH3重铬酸钾氧化重铬酸钾氧化 重铬酸钾是一种强氧化剂，在双键处发生断键氧化，重铬酸钾是一种强氧化剂，在双键处发生断键氧化，生成酮或酸生成酮或酸。(CH3)2CCHCH3K2Cr2O7H2SO4CH3CCH3CH3COOH+O丙酮CH3CH2CHCH2H2SO4CH3CH2COOHCO2+丙酸K2Cr2O7臭氧化反应臭氧化反应 利用此反应也可以根据产物推测烯烃的结构。利用此反应也可以根据产物推测烯烃的结构。有时也可用来合成某些醛
40、或酮。有时也可用来合成某些醛或酮。CCCOOOCCOOCH2OZn/H2O或H2+O3CCRRHRCOOOCRRRHCORROCHRZn/H2O或H2+酮醛O3CH3CH2CHCH2Zn/H2OCH3CH2CHOCH2O+O3丙醛甲醛空气氧化空气氧化催化氧化催化氧化 b.PdCl2-CuCl2催化氧化催化氧化2CH2CH2Ag200300CH2CH2O+2工业上生产环氧乙烷的方法O22CH2CH2Ag+3O22CO2+3002H2O2CH2CH2PdCl2-CuCl2O21001252CH3CHO+CH3CHCH2120CH3CCH3OPdCl2-CuCl2O2a.银催化氧化银催化氧化 （3）
41、聚合反应）聚合反应 烯烃在少量引发剂或催化剂作用下，键断裂而互相烯烃在少量引发剂或催化剂作用下，键断裂而互相加成，形成高分子化合物的反应称为加成，形成高分子化合物的反应称为聚合反应聚合反应。共聚反应共聚反应 两种或两种以上含有烯基的物质也可以共同聚合，两种或两种以上含有烯基的物质也可以共同聚合，生成高聚物，称为生成高聚物，称为共聚反应共聚反应。nCH2CH2CH2CH2n乙烯(单体)聚乙烯(高分子)TiCl4-Al(C2H5)3nCH2=CH2+nCH2=CHCH3CH3CH2CH2CH2CHn 加聚反应加聚反应烯烃的化学性质小结尤其要注意对马氏规则的理解和应用。2.卤代烷脱卤化氢卤代烷脱卤化
42、氢 卤代烷在卤代烷在NaOH的醇溶液中加热，可脱去一分子的醇溶液中加热，可脱去一分子卤化氢而生成烯烃。卤化氢而生成烯烃。醇在无机酸催化剂存在下加热时，失去一分子水醇在无机酸催化剂存在下加热时，失去一分子水而得到相应的烯烃。常用的酸是硫酸和磷酸。而得到相应的烯烃。常用的酸是硫酸和磷酸。1.醇脱水醇脱水CH3CH2OH浓H2SO4170CH2CH2+H2OCH3CH2CH2ClKOH，醇CH3CHCH2+HClCH3CH2CHBrCH3KOH，醇CH3CHCHCH3CH2CHCH2CH32丁烯1丁烯81%19%+（三）烯烃的制备（三）烯烃的制备 3.炔烃还原炔烃还原RCCRRCCR林德拉催化剂b.
43、脱卤素CH3CHCHCH3CH3CH=CHCH3+ZnBr2ZnBrBrB、炔烃的还原C=CC=CRRRRHHHHNa/NH3(l)LindlarRCCR(四四)重要的烯烃重要的烯烃乙烯、丙烯和丁烯乙烯、丙烯和丁烯（1 1）石油炼制过程中产生的炼厂气，含有大量烯烃。主要是）石油炼制过程中产生的炼厂气，含有大量烯烃。主要是乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯。石油裂化、裂解可获大量烯烃。乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯。石油裂化、裂解可获大量烯烃。2.烯烃的来源烯烃的来源1.乙烯、丙烯和丁烯乙烯、丙烯和丁烯 有机合成中的重要基本原料，都是高分子合成中的重要单体。它们是合成树脂、合成纤维和合成橡胶中的最主要原料。乙烯
44、是植物体内自己能够产生的一种激素，很多植物器官中含有微量乙烯，可促进果实成熟。（2）炼焦过程中产生的焦炉气，含有大量的）炼焦过程中产生的焦炉气，含有大量的CO和部分乙烯、和部分乙烯、丙烯、丁烯等低级烯烃。丙烯、丁烯等低级烯烃。1.乙炔分子的结构乙炔分子的结构炔烃：分子中含有炔烃：分子中含有碳碳叁键碳碳叁键的不饱和烃。的不饱和烃。官能团官能团:碳碳叁键。碳碳叁键。通式：通式：CnH2n-2 2.炔烃的构造异构和命名炔烃的构造异构和命名 含有五个或五个以上碳原子的炔烃存在碳架异构含有五个或五个以上碳原子的炔烃存在碳架异构和官能团位次异构。和官能团位次异构。CH3CH2CH2C CHC CHCHCH
45、3CH3CH3CH2CCCH31-戊炔戊炔2-戊炔戊炔3-甲基甲基-1-丁炔丁炔（1）炔烃的构造异构）炔烃的构造异构 （2）炔烃的命名）炔烃的命名CH3CHCH2C CHCH3CH3CHCCCHCH3CH3CH3CH3CHCH2C CCH3CH3 4-甲基甲基-1-戊炔戊炔 2,5-二甲基二甲基-3-己炔己炔 5-甲基甲基-2-己炔己炔 炔烃的系统命名法炔烃的系统命名法a.选择主链：选择主链：选择含有叁键的最长碳链为主链，并根据选择含有叁键的最长碳链为主链，并根据主链的碳原子数目确定为主链的碳原子数目确定为“某炔某炔”。b.编号：编号：从靠近叁键最近的一端开始编号。从靠近叁键最近的一端开始编号
46、。c.书写名称：书写名称：将取代基的位次、数目、名称和叁键的将取代基的位次、数目、名称和叁键的位次写在炔烃名称前面。位次写在炔烃名称前面。烯炔的命名烯炔的命名 当分子中同时含有双键、叁键时，即烯炔化合物。在当分子中同时含有双键、叁键时，即烯炔化合物。在命名时应把炔烃作为母体，其命名原则为：命名时应把炔烃作为母体，其命名原则为：a.选择主链：选选择主链：选同时含有双键、叁键的最长碳链同时含有双键、叁键的最长碳链为主链。为主链。b.编号：从编号：从官能团（双键、叁键）最近官能团（双键、叁键）最近的一端编号；若的一端编号；若双键、叁键的双键、叁键的位次相同位次相同，则，则从双键一端从双键一端开始编号
47、。开始编号。c.书写名称：与书写名称：与烯烃或炔烃烯烃或炔烃相同。相同。C CHCHCH3CHCH3C CCHCH2CHC2H5CH2 3-戊烯戊烯-1-炔炔 4-乙基乙基-1-庚烯庚烯-5-炔炔HC C CH CH2CH3C CCHCH2CHCHCHCH3CH2 1-丁烯丁烯-3-炔炔 5-乙烯基乙烯基-2-辛烯辛烯-6-炔炔练习：命名下列化合物。练习：命名下列化合物。CHCHCH27)CCH3CH CCH3)CCHCHCH26HCCH3)C CHCHCH4 4-己烯-1-炔 3-甲基-1-戊烯-4-炔3-甲基-1,4-戊二炔1-戊烯-4-炔 3,4-二甲基-1-己炔CH2CHCH2CCHC
48、H3HCCHCCHCH2CH3CH3练习：写出下列物质的结构简式。练习：写出下列物质的结构简式。CH3CCCH3CH3CH3)C CHCHCH3CHCH21219 CHN+C2H5CH33Cl-20NHH17 CH2CH2CHO18 HCOCH2COOH15 H2CCCH3CCHCH3CH3CHCH316 CCHCCH3HCH3)C CHCHCH1CH2CH2 2-丁炔3-碘-1-丁炔3,4-二甲基-1-己炔3-乙基-1-戊烯-4-炔3-苯基-1-丁炔H3CCHCCHI 3.炔烃的物理性质炔烃的物理性质熔点/沸点/乙炔-81.8-83.4丙炔-101.5-23.31-丁炔-122.58.51-
49、戊炔-9839.72-戊炔-10155.53-甲基-1-丁炔28(10kPa)1-己炔-12471.41-庚炔-80.999.81-十八碳炔22.5180(2kPa)名称相对密度()0.6180.8700.6710.6950.6680.7130.6850.7190.733与烯烃相似，沸点、相对密度等都与烯烃相似，沸点、相对密度等都比相应的烯烃略高些比相应的烯烃略高些。在常。在常温常压下，温常压下，C4以下的炔烃为气体。炔烃比水轻，有微弱的极性，不以下的炔烃为气体。炔烃比水轻，有微弱的极性，不易溶于水，而易溶于石油醚、苯乙醚、丙酮等有机溶剂。易溶于水，而易溶于石油醚、苯乙醚、丙酮等有机溶剂。4.
50、炔烃的化学性质炔烃的化学性质 主要发生加成反应、氧化反应、聚合反应、炔化物等。主要发生加成反应、氧化反应、聚合反应、炔化物等。CH炔氢具有酸性 （1）加成反应）加成反应 CH3C CCH3 +2H225 C,5MPaNi,C2H5OHCH3CH2CH2CH3炔烃比烯烃更容易进行催化氢化。炔烃比烯烃更容易进行催化氢化。林德拉催化剂还原特点：顺式加氢林德拉催化剂还原特点：顺式加氢 催化加氢催化加氢 用喹啉或醋酸铅部分毒化的用喹啉或醋酸铅部分毒化的Pd-CaCO3一般称为一般称为Lindlar催化剂。催化剂。与卤素加成与卤素加成C CHCH3Br2C CHCH3BrBrBr2C CHCH3BrBrB
