1、1學習要求：學習要求：1 1掌握碳正四面體的結構、掌握碳正四面體的結構、spsp3 3雜化和雜化和鍵鍵。2 2掌握烷烴的命名法掌握烷烴的命名法。3 3掌握烷烴光鹵代反應歷程掌握烷烴光鹵代反應歷程。4 4理解烷烴的物理性質理解烷烴的物理性質-熔、沸點。熔、沸點。5 5理解自由基的穩定性次序理解自由基的穩定性次序。22.3.1 系統命名系統命名系統命名法規則如下：系統命名法規則如下：1. 選擇主鏈（定母體）選擇主鏈（定母體）（1） 選擇最長的碳鏈作為主鏈，選擇最長的碳鏈作為主鏈，根據主鏈碳原子數，定母體，稱為根據主鏈碳原子數，定母體，稱為“某烷某烷”3 主碳鏈的選擇主碳鏈的選擇當有當有兩個以上兩個

2、以上的的等長等長碳鏈可供選擇時，碳鏈可供選擇時，其選擇順序為：其選擇順序為： 例例1：選擇支鏈選擇支鏈最多最多的碳鏈為主碳鏈。的碳鏈為主碳鏈。 CH3CH2CHCHCHCH3CHCH3CH3CH3CH2CH2CH32 , 3 , 5_ _4三甲基丙基庚烷正確：（有四個支鏈）4 例例2：選擇支鏈位號較小的為主碳鏈。：選擇支鏈位號較小的為主碳鏈。 CH3CH2CHCHCH2CHCH3CH3CH3CH2CHCH3CH312345671234567正確正確: 2,5-二甲基二甲基-4-異丁基庚烷異丁基庚烷(支鏈編號支鏈編號:2,4,5)錯誤錯誤: 2,6-二甲基二甲基-4-仲丁基庚烷仲丁基庚烷(支鏈編

3、號支鏈編號:2,4,6)5例例3 3：兩個等長碳鏈上的：兩個等長碳鏈上的支鏈數目支鏈數目、位次位次均相同，選擇側均相同，選擇側分支少的鏈為主碳鏈。分支少的鏈為主碳鏈。 CH3(CH2)3CHCH(CH2)5CH3CH2CH2CH3CHCH3(CH2)3CHCH3CH312456711121245只有一個支化鏈有兩個支化鏈6_ _51_丙基異丙基戊基 十二烷6例例4 4：兩個等長碳鏈上的：兩個等長碳鏈上的支鏈數目支鏈數目、位次位次、側分支鏈數目側分支鏈數目均均相同，選擇支鏈碳原子多（相同，選擇支鏈碳原子多（支鏈的主鏈支鏈的主鏈）的為主碳鏈。）的為主碳鏈。 CH3CH2CHCH2CHCH2CH3C

4、H2CHCH2CHCH2CH2CHCH2CHCH2CH3CH2CHCH2CHCH2CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH3C123456789101112133 , 5 , 9_ _11_ _7 , 72 , 4_三甲基乙基二甲基己基二十三烷72. 2. 主鏈的編號主鏈的編號近取代基端開始編號，并遵守近取代基端開始編號，并遵守“最低系列編號規則最低系列編號規則”編號正確編號正確編號錯誤編號錯誤編號正確編號正確編號錯誤編號錯誤）取代基編號取代基編號最小最小）小的）小的取代基編號取代基編號最小最小CCCCCCCC78CC87654321234615234615CCCCCCCC1

5、622 43 52 42 52 3 42 3 582、 甲烷具有正四面體的結構特征甲烷具有正四面體的結構特征1、 烷烴分子中的碳原子是烷烴分子中的碳原子是SP3雜化雜化3、 烷烴中的碳碳鍵和碳氫鍵都是烷烴中的碳碳鍵和碳氫鍵都是鍵鍵9沸點沸點：沸點高低的判斷方法：沸點高低的判斷方法 A：數碳原子數目：數碳原子數目數目數目，b.p； B：碳原子數目相同：碳原子數目相同支鏈支鏈，b.p。 熔點熔點(m.p)(m.p) 直鏈烷烴直鏈烷烴 M，m.p (C3以后以后)。 2.5 烷烴的物理性質烷烴的物理性質10 由此可見：含偶數由此可見：含偶數C，m.p的多；的多； 含奇數含奇數C，m.p的少。的少。

6、從而形成了從而形成了“偶上奇下偶上奇下”兩條曲線。兩條曲線。 解釋解釋： 在晶體中，分子間作用力不僅取決于分子的大小，還在晶體中，分子間作用力不僅取決于分子的大小，還于晶體中晶格排列的于晶體中晶格排列的對稱性對稱性有關。有關。 含偶數碳原子的碳鏈具有較好的對稱性，晶格排列緊密。含偶數碳原子的碳鏈具有較好的對稱性，晶格排列緊密。 112.6. 鹵代反應鹵代反應烷烴的氫原子被鹵素取代生成鹵代烴的反應稱為鹵代反烷烴的氫原子被鹵素取代生成鹵代烴的反應稱為鹵代反應。通常是指氯代或溴代。應。通常是指氯代或溴代。CH4Cl2黑暗中強烈日光不發生反應猛烈反應4HCl + C2.6 烷烴的化學性質烷烴的化學性質

7、12氯甲基自由基的形成：氯甲基自由基的形成：C CH H3 3C Cl l C Cl l+ + C CH H2 2C Cl l H HC Cl l+ +鏈增長鏈增長 氯甲基自由基再與氯分子作用，生成二氯甲烷及氯原子：氯甲基自由基再與氯分子作用，生成二氯甲烷及氯原子：C CH H2 2C Cl l + + C Cl l2 2C CH H2 2C Cl l2 2 + + C Cl l 鏈增長鏈增長 .自由基之間碰撞，形成穩定分子，反應終止：自由基之間碰撞，形成穩定分子，反應終止：C Cl l+ +C Cl lC Cl l2 2C CH H3 3+ +C Cl lC CH H3 3C Cl l+ +

8、C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C CH H3 3C CH H2 2C Cl l+ +C CH H2 2C Cl lC Cl lC CH H2 2C CH H2 2C Cl l鏈終止鏈終止132.8 2.8 鹵代反應機理鹵代反應機理-過渡態理論及能量變化過渡態理論及能量變化過渡態的特點過渡態的特點: : （1 1）能量高。）能量高。 （2 2）極不穩定，不能分離得到。）極不穩定，不能分離得到。 （3 3）舊鍵未完全斷開，新鍵未完全形成。）舊鍵未完全斷開，新鍵未完全形成。A B C.AB + CA + BC任何一個化學反應都要經過一個過渡態才能完成。任何一個化學反應都要經過

9、一個過渡態才能完成。=14自由基的穩定性自由基的穩定性苯甲基自由基苯甲基自由基 烯丙基自由基烯丙基自由基 叔丁基自由基叔丁基自由基 異丙基自由基異丙基自由基乙基自由基乙基自由基 甲基自由基甲基自由基 苯基自由基苯基自由基CH2 CH2CHCH2 (CH3)3C (CH3)2CH CH3CH2 CH3 15第三章第三章 烯烴（烯烴（alkenes）學習要求：學習要求：1 掌握烯烴的分子結構，掌握烯烴的分子結構，sp2雜化，雜化，鍵，鍵，鍵與鍵與鍵的異。鍵的異。2 掌握烯烴的同分異構現象和命名法，引起順反異構的結構特掌握烯烴的同分異構現象和命名法，引起順反異構的結構特 征和征和Z/E標記法。標記法

10、。3 掌握烯烴的化學性質：親電加成，馬氏規則，硼氫掌握烯烴的化學性質：親電加成，馬氏規則，硼氫 化氧化化氧化反應、臭氧化反應。反應、臭氧化反應。4 掌握碳正離子的結構及其穩定性。掌握碳正離子的結構及其穩定性。5 掌握親電加成的反應歷程。掌握親電加成的反應歷程。6 理解理解HBr的過氧化物效應。的過氧化物效應。163.1 烯烴的結構烯烴的結構CCsp2ABAB 官能團：官能團： C=C（+鍵）鍵） Csp2（平面三角形）（平面三角形）; 五個五個鍵在同一個平面上；鍵在同一個平面上；電子云電子云分布在平面的上下方。分布在平面的上下方。鍵能/kJmol-1 346 610 C-C C=C 鍵長/nm

11、0.154 0.134 鍵鍵能：鍵鍵能：611-347=264kJ/molCCHHHH121.7o116.6o可自由旋轉可自由旋轉 不能自由旋轉不能自由旋轉烯烴：分子中含有一個碳碳雙鍵（官能團）的開鏈不飽和烴。烯烴：分子中含有一個碳碳雙鍵（官能團）的開鏈不飽和烴。17 幾個重要的烯基幾個重要的烯基CH3CH=CH丙烯基丙烯基propenylCH=CHCH2烯丙基烯丙基allylCH2=C異丙烯基異丙烯基isopropenylCH3CH2=CH乙烯基乙烯基Vinyl 3.2 命名命名 18 A 選擇含碳選擇含碳-碳雙鍵最長的碳鏈作主鏈，根據碳原子數目稱為碳雙鍵最長的碳鏈作主鏈，根據碳原子數目稱為

12、某烯。某烯。 B 編號從靠近雙鍵一端開始，把雙鍵上第一個碳原子編號加在編號從靠近雙鍵一端開始，把雙鍵上第一個碳原子編號加在烯烴名稱前表示雙鍵位置。烯烴名稱前表示雙鍵位置。 C 以雙鍵碳原子中編號小的數字標明雙鍵的位次，并將取代以雙鍵碳原子中編號小的數字標明雙鍵的位次，并將取代基的位次、名稱及雙鍵的位次寫在烯的名稱前基的位次、名稱及雙鍵的位次寫在烯的名稱前例例: :6754321CHCH2CHCCH2CH2CH3CH2CH3CH3CH33，5-二甲基二甲基-2-乙基乙基-1-庚烯庚烯 （選擇含有雙鍵的最長碳鏈為母體）（選擇含有雙鍵的最長碳鏈為母體） 系統命名法系統命名法19 a a a b C=

13、C C=C b b b a只要任何一個雙鍵上的同一個碳所連接的兩個取代基是只要任何一個雙鍵上的同一個碳所連接的兩個取代基是相同的相同的,就沒有順反異構就沒有順反異構.命名命名:在前加一順在前加一順(cis-)或反或反(trans-)字表示字表示.條件條件: 構成雙鍵的任何一個碳原子上所連接的兩個原子或基團構成雙鍵的任何一個碳原子上所連接的兩個原子或基團都要不同都要不同; 順式順式(兩個相同基團處于雙鍵同側兩個相同基團處于雙鍵同側) 順反異構現象順反異構現象(立體異構現象立體異構現象) 反反式式(兩個相同基團處于雙鍵兩個相同基團處于雙鍵異異側側)20若順反異構體的雙鍵碳原子上若順反異構體的雙鍵碳

14、原子上沒有相同基團沒有相同基團,順反順反的命名發生困難的命名發生困難. Br Cl Br H C=C C=C CH3 H CH3 Cl3.2.4 E-Z標記法標記法次序規則次序規則IUPAC規定規定: E - Entgegen-表示表示“相反相反” Z - Zusammen-表示表示“共同共同” 21 單原子取代基單原子取代基,按原子序數大小排列。原子序數大按原子序數大小排列。原子序數大,順序大；順序大； 原子次序小原子次序小,順序小；同位素中質量高的順序小；同位素中質量高的,順序大。順序大。I Br Cl F O N C D H 多原子基團第一個原子相同多原子基團第一個原子相同,則依次比較與

15、其相連的其它原子。則依次比較與其相連的其它原子。CH2CH2CH3 C（C、H、H、） C（C、C、H）CHCH3CH3CH2ClCHF2C（Cl、H、H） C（F、F、H） 含雙鍵或叁鍵的基團含雙鍵或叁鍵的基團,則作為連有兩個或叁個相同的原子。則作為連有兩個或叁個相同的原子。CCH C(CH3)3CHCH2CCH(C)(C)(C)(C)(C)CCH3CH3CH3CHCHH(C)次序大的基團稱次序大的基團稱E-Z標記法的次序規則標記法的次序規則223.5 化學性質化學性質-碳碳雙鍵是烯烴的官能團碳碳雙鍵是烯烴的官能團特點：特點：1. 加成反應加成反應2. 親電加成親電加成3. 放熱反應放熱反應

16、-斷開一個斷開一個 , 生成兩個生成兩個鍵鍵 C=C+YZYZCCRCH CH CHHR烯烴的加成反應烯烴的氧化還原反應氫的鹵代反應C-C 347kJ/mol 264kJ/mol23定義：兩個或多個分子相互作用，生成一個定義：兩個或多個分子相互作用，生成一個 加成產物的反應稱為加成反應。加成產物的反應稱為加成反應。加成反應加成反應自由基加成（均裂）自由基加成（均裂） 離子型加成（異裂）離子型加成（異裂）環加成（協同）環加成（協同）親電加成親電加成親核加成親核加成 加成反應的定義和分類加成反應的定義和分類分類：分類： 根據反應時化學鍵變化的特征分根據反應時化學鍵變化的特征分 （或根據反應機理分）

17、（或根據反應機理分）3.5.2 親電加成親電加成- 電子云暴露，束縛小電子云暴露，束縛小,易流動，易極化易流動，易極化24與鹵化氫加成與鹵化氫加成反應條件反應條件: 1.干燥干燥HCl 2. 極性溶劑極性溶劑 3.無水氯化鋁（工業）無水氯化鋁（工業）CC+ HXCCHX （H I 可用可用K I + H3PO4 代）代）活性次序：活性次序： HIHBr HCl （ HF）， HF同時使烯聚合同時使烯聚合雙鍵上電子云密度越高，反應速率越快。雙鍵上電子云密度越高，反應速率越快。(CH3)2C=CH2 CH3CH=CHCH3 CH3CH=CH2 CH2=CH225CH3C=CH2CH3+ HBrCH

18、3CCH3BrCH3+ CH3CCH2BrCH3H90% 10% 加成取向加成取向馬氏規則馬氏規則 在不對稱烯烴的加成中在不對稱烯烴的加成中, 氫總是加到含氫較多的雙鍵氫總是加到含氫較多的雙鍵碳原子上，而鹵素總是加在含氫較少或不含氫的雙鍵碳碳原子上，而鹵素總是加在含氫較少或不含氫的雙鍵碳原子上。原子上。 加成取向屬反應速率問題，與中間體碳正離子的結加成取向屬反應速率問題，與中間體碳正離子的結構和穩定性有關。構和穩定性有關。不對稱烯烴：兩個雙鍵碳原子上取代基不相同的烯烴。不對稱烯烴：兩個雙鍵碳原子上取代基不相同的烯烴。26例如例如:2-甲基丙烯與甲基丙烯與HBr的加成機理：的加成機理：CH3C=

19、CH2CH3HBrCH3CCH3CH3+CH3CHCH3CH2+3oC+1oC+(A)(B)(C)第二步第二步:碳正離子迅速與碳正離子迅速與 Br- 結合生成溴烷結合生成溴烷.馬氏規則的解釋馬氏規則的解釋第一步第一步:生成的碳正離子活潑中間體生成的碳正離子活潑中間體27 重排反應重排反應 分子中原子的排列發生變化。發生在碳正離子上的重分子中原子的排列發生變化。發生在碳正離子上的重排，稱碳正離子重排。排，稱碳正離子重排。CH3CCH=CH2CH3CH3HClCH3CCHCH3ClCH3H3C+ CH3CCHCH3CH3ClCH317% 83%反應經歷碳正離子中間體。反應經歷碳正離子中間體。28C

20、H3CCH=CH2CH3CH3HClCH3CCHCH3ClCH3H3C CH3CCHCH3CH3ClCH317% CH3CCHCH3CH3CH3+Cl-CH3遷移CH3CCHCH3CH3CH3+Cl-83%CH3CHCH=CH2CH3HClCH3CCHHCH3CH3+Cl-CH3CHCHCH3CH3Cl-H-遷移CH3CCH2CH3CH3+Cl-CH3CCH2CH3ClCH3(40%)(60%)2級級C+離子離子3級級C+離子離子29 烯烴與次鹵酸的加成烯烴與次鹵酸的加成HOX+ H2O + X2（HO- X+）1符合馬氏規則符合馬氏規則 2反式加成反式加成類類 似似 試試 劑：劑： ICl,

21、 NOCl(亞硝酰氯亞硝酰氯) 烯烴與溴或氯的水溶液（烯烴與溴或氯的水溶液（X2/H2O）反應，生成）反應，生成 -鹵代醇。鹵代醇。 雙鍵有機化合物分子中同時引入鹵素和羥基官能團的普遍方法。雙鍵有機化合物分子中同時引入鹵素和羥基官能團的普遍方法。303.5.3 自由基加成反應自由基加成反應在日光或過氧化物的存在下，不對稱烯烴加成不遵循馬氏在日光或過氧化物的存在下，不對稱烯烴加成不遵循馬氏規則。例如：規則。例如：通過實驗證明，在過氧化物的存在下，不對稱烯烴的加成通過實驗證明，在過氧化物的存在下，不對稱烯烴的加成反應機理變成了反應機理變成了自由基加成反應自由基加成反應，因而得到了不同的反應產物。，

22、因而得到了不同的反應產物。過氧化物分子中過氧化物分子中-O-O-鍵的離解能鍵的離解能146.3kJ.mol-1, 比一般的有比一般的有機化合物的鍵的離解能低得多，因而容易離解成自由基：機化合物的鍵的離解能低得多，因而容易離解成自由基：CH2=CHCH2CH3 HBrCH3CHCH2CH3 2-溴丁烷CH2CH2CH2CH3 1-溴丁烷BrBr(90%)(95%)無過氧化物有過氧化物31 HCl和和HI不能自由基加成的分析不能自由基加成的分析+RCH=CH2IRCHCH2I HX H + X CH3CH=CH2 + X CH3CHCH2X CH3CHCH2X + HX CH3CH2CH2X +

23、X HI不能自由基加成不能自由基加成-CI鍵弱，反應吸熱，且需克鍵弱，反應吸熱，且需克服較大活化能。服較大活化能。HCl不能自由基加成不能自由基加成-H-Cl鍵強，反應吸熱，且需鍵強，反應吸熱，且需克服較大活化能克服較大活化能H=39.7kJ/mol+RCHCH2Cl HClRCH2CH2I+ClH=33.5kJ/mol32 烯烴和烯烴和甲甲硼烷反應生成三烷基硼，其中親電試劑硼烷反應生成三烷基硼，其中親電試劑是是缺電子的硼。缺電子的硼。CH2CH=CH2BH3CH2CH2CH23B3反應經歷環狀過渡態，順式加成；反馬氏加成反應經歷環狀過渡態，順式加成；反馬氏加成-硼原子加在取硼原子加在取代基較

24、小因而立體障礙較小的雙鍵碳原子上。代基較小因而立體障礙較小的雙鍵碳原子上。C CH H3 3C CH HC CH HH H+ + H HB BH HH HC CC CH HB BH HH HH H3 3C CH HH HH HC CC CH HB BH HH HH H3 3C CH HH HH HH HH HH HH H3 3C CH HC CC CB B3 3順式加成產物硼接近空阻小、硼接近空阻小、 電荷密度電荷密度高的雙鍵碳，并接納高的雙鍵碳，并接納 電子電子四中心過渡態四中心過渡態 硼氫化反應硼氫化反應33三烷基硼堿性氧化，羥基取代硼原子得醇（伯醇）。三烷基硼堿性氧化，羥基取代硼原子得醇

25、（伯醇）。CH2CH2CH23BH2O2OH-CH2CH2CH2OH31o 醇C CH H2 2C CH H= =C CH H2 2H H+ +H H2 2O O1 1) ) B BH H3 32 2) )H H2 2O O2 2/ /O OH H- -C CH H2 2C CH HC CH H3 3O OH HC CH H2 2C CH H2 2C CH H2 2O OH H1 1o oo o2 234硼氫化反應的特點硼氫化反應的特點*1 立體化學：順型加成（烯烴構型不會改變）立體化學：順型加成（烯烴構型不會改變） *2 區域選擇性區域選擇性反馬氏規則。反馬氏規則。 *3 因為是一步反應，反

26、應只經過一個環狀過渡因為是一步反應，反應只經過一個環狀過渡 態，所以不會有重排產物產生。態，所以不會有重排產物產生。35 硼氫化硼氫化-氧化反應、硼氫化氧化反應、硼氫化-還原反應的應用還原反應的應用硼氫化硼氫化-氧化反應的應用氧化反應的應用*1 CH3CH=CH2B2H6H2O2， HO-H2OCH3CH2CH2OH*2CH3HHHOCH3B2H6H2O2， HO-H2OCH3C2H5HCH3HCH3HHOCH3C2H5*3B2H6H2O2， HO-H2O36環氧化反應環氧化反應 過去常用過去常用:CH2=CH2 CH2CH2OO2,Ag2500C環氧乙烷CH3CH=CH2 CH3COOHOC

27、H3CHCH2O丙烯過氧乙酸環氧丙烷=CH2HOClHOCH2CH2ClCa(OH)2CH2CH2O+ CaCl2 + H2OCH23.5.5 氧化反應氧化反應CH2CHCH3+O2CH2CHCHO+ H2OCuO3700C37稀稀KMnO4(中性或堿性中性或堿性)溶液溶液-可用四氧化鋨可用四氧化鋨(OsO4)代代 CH2-O O CH2-OH CH2=CH2 + MnO4- Mn + MnO2 CH2-O O- - CH2-OH 在雙鍵位置引入順式兩個羥基在雙鍵位置引入順式兩個羥基,生成連二醇生成連二醇.OH-H2O 高錳酸鉀氧化高錳酸鉀氧化 在酸性高錳酸鉀溶液中在酸性高錳酸鉀溶液中,繼續氧

28、化繼續氧化,雙鍵位置發生斷裂雙鍵位置發生斷裂,得得到酮和羧酸的混合物到酮和羧酸的混合物:38A: RCH=CH2 RCOOH + CO2B: R R” R O R-C=C-H R-C=O + HO-C-R”KMnO4 紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液迅速褪色紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液迅速褪色 是檢驗是否有雙鍵的一個重要方法是檢驗是否有雙鍵的一個重要方法.KMnO439臭氧化反應臭氧化反應:C=C+ O3COCOO不穩定，不能分離，易爆炸。本反應可以用作烯烴的結構推測。本反應可以用作烯烴的結構推測。 RCHCH2(1) O3(2) Zn, H2O CO + H2CORRCHCH2(1) O3(2) Zn,

29、 H2OO + RCHOCRRRH40 3.5.6 -氫的反應氫的反應 - -氫的氫的鹵代鹵代 (高溫或氣相高溫或氣相-自由基取代反應自由基取代反應)CH3CHCH=CH2Ha-Ha-CCH3CH=CH2 + Cl2500oCCCl4r.t.ClCH2CH=CH2CH3CHCH2Cl ClCl2高溫2ClCH3CH=CH2 + ClCH2CH=CH2Cl2ClCH2CH=CH2 + ClCH3CHCH2ClCl2CH3CHCH2Cl + ClCl自由基穩定性：烯丙基自由基自由基穩定性：烯丙基自由基 2oC自由基自由基 (p- ) ( -p) 反應控制在高溫、鹵素低濃度條件下進行。反應控制在高溫

30、、鹵素低濃度條件下進行。41NBS法（烯丙位的溴化）法（烯丙位的溴化）NBrOONHOOBr+(C6H5COO)2CCl4 , NBS42第四章第四章 炔烴炔烴 二烯烴二烯烴 學習要求學習要求1. 掌握炔烴及二烯烴的命名法。掌握炔烴及二烯烴的命名法。2. 掌握炔烴中叁鍵的結構及掌握炔烴中叁鍵的結構及SP雜化。雜化。3. 掌握炔烴的化學性質：加成反應，炔氫的反應，碳負離子。掌握炔烴的化學性質：加成反應，炔氫的反應，碳負離子。4. 掌握共軛二烯烴的反應：掌握共軛二烯烴的反應：1,4-加成和加成和1,2-加成，離域。加成，離域。5. 掌握烷烴、烯烴和炔烴的鑒別，碳原子掌握烷烴、烯烴和炔烴的鑒別，碳原

31、子sp與與sp2、sp3雜化雜化的比較。的比較。6. 掌握掌握D-A反應。反應。 434.1 炔烴的結構炔烴的結構-SP雜化，線形分子雜化，線形分子炔烴分子內含有炔烴分子內含有“C C”鍵，分子通式鍵，分子通式CnH2n-2，相對于，相對于同樣碳數的烷烴少同樣碳數的烷烴少4個氫原子。個氫原子。碳原子（碳原子（sp雜化）雜化）乙炔分子的結構示意圖乙炔分子的結構示意圖 C C1個個C spC sp鍵鍵2個相互垂直的個相互垂直的鍵鍵44CH3CH2CCCHCH2CH3CH35-甲基-3-庚炔4.2.2 炔烴的命名炔烴的命名系統命名系統命名: 炔烴的系統命名法與烯烴相似炔烴的系統命名法與烯烴相似;以包

32、含叁鍵在內的最長碳以包含叁鍵在內的最長碳鏈為主鏈鏈為主鏈,按主鏈的碳原子數命名為某炔按主鏈的碳原子數命名為某炔,代表叁鍵位置的代表叁鍵位置的阿拉伯數字以取最小的為原則而置于名詞之前阿拉伯數字以取最小的為原則而置于名詞之前,側鏈基團側鏈基團則作為主鏈上的取代基來命名則作為主鏈上的取代基來命名.CH3CCCHCH3CH2CH34-甲基甲基-2-己炔己炔45 4.4 炔烴的化學性質炔烴的化學性質 炔烴的化學性質和烯烴相似炔烴的化學性質和烯烴相似,也有加成、氧也有加成、氧化和聚合等反應。這些反應都發生在叁鍵上，化和聚合等反應。這些反應都發生在叁鍵上，所以叁鍵是炔烴的官能團。所以叁鍵是炔烴的官能團。乙烯

33、的乙烯的電子云電子云乙炔的乙炔的電子云電子云 炔烴和烯烴具有相似的結構炔烴和烯烴具有相似的結構, ,也具有相似的性質也具有相似的性質, ,在學習炔在學習炔烴的性質時烴的性質時, ,要有意將炔烴的性質與烯烴進行比較要有意將炔烴的性質與烯烴進行比較, ,要注意它要注意它們的相同點，更要注意它們的不同點們的相同點，更要注意它們的不同點. .46叁鍵的碳氫鍵由叁鍵的碳氫鍵由sp雜化軌道與氫原子參加組成雜化軌道與氫原子參加組成 共價共價鍵鍵,叁鍵的電負性比較強叁鍵的電負性比較強,使使C-H 鍵的電子云更靠近鍵的電子云更靠近碳原子碳原子. 這種這種 C-H鍵鍵的極化使炔烴易離解為質子和的極化使炔烴易離解為

34、質子和比較穩定的炔基負離子比較穩定的炔基負離子. 炔烴具有酸性炔烴具有酸性,是與烷烴和烯烴比較而言是與烷烴和烯烴比較而言,其酸性比水其酸性比水還弱還弱.炔烴炔烴H原子活潑原子活潑,有弱酸性和可被某些金屬原子取代有弱酸性和可被某些金屬原子取代.4.4.1 叁鍵碳上氫原子的活潑性叁鍵碳上氫原子的活潑性 (弱酸性弱酸性)CH炔氫具有酸性47與金屬鈉作用與金屬鈉作用 CH CH CH CNa NaC CNa與與氨基鈉作用氨基鈉作用 RC CH + NaNH2 RC CNa + NH3 烷基烷基化反應化反應 炔化合物是重要的有機合成中間體炔化合物是重要的有機合成中間體.CH CNa + C2H5Br C

35、H C-C2H5NaNa液氨液氨液氨液氨 得到得到碳鏈增長的炔烴碳鏈增長的炔烴 生成炔化鈉和烷基化反應生成炔化鈉和烷基化反應48R-C CHR-C CCuR-C C AgR-C C CuR-C CH + Ag(CN)-2 + HO-R-C C AgR-C CH + AgNO3R-C CH + Cu2(NO3)2Ag (NH3)+2NO3Cu (NH3)+2ClHNO3HNO3-CN + H2O純化炔烴的方法純化炔烴的方法鑒鑒別別金屬炔化物的生成金屬炔化物的生成-末端炔烴的鑒別末端炔烴的鑒別49 炔烴與氯炔烴與氯, ,溴加成溴加成: : HC CH + X2 XCH=CHX HCX2-CHX2

36、R-C C-R + X2 RXC=CXR R-CX2-CX2-R炔烴與氯炔烴與氯,溴加成溴加成,控制條件也可停止在一分子加成產物上控制條件也可停止在一分子加成產物上.4.4.3 親電加成親電加成 和鹵素的加成和鹵素的加成X2X250 碘與乙炔的加成碘與乙炔的加成-主要為一分子加成產物主要為一分子加成產物 HC CH + I2 ICH=CHI (1,2-二碘乙烯二碘乙烯)選擇性加成選擇性加成: : CH2=HC-CH2-C CH + Br2 CH2BrCHBrCH2C CH 在低溫下在低溫下, ,緩慢地加入溴緩慢地加入溴, ,叁鍵不參加反應叁鍵不參加反應: :反應活性：烯烴反應活性：烯烴 炔烴炔

37、烴Br2R-C=CRBrBrC=CRBrBrRBr2R CC RBrBrBrBrR-C C-R反應歷程反應歷程51 加加 HX（X=Cl、Br、I）-反應活性小于烯烴反應活性小于烯烴*1 與不對稱炔烴加成時，符合馬氏規則。與不對稱炔烴加成時，符合馬氏規則。*2 常用汞鹽和銅鹽做催化劑加速反應進行。常用汞鹽和銅鹽做催化劑加速反應進行。*3 由于鹵素的吸電子作用，反應能控制在一元階段。由于鹵素的吸電子作用，反應能控制在一元階段。R-C C-RHXR-CH=C-RXHXR C C RXXHH52 HO H CH CH + H2O H2C=CH CH3-C=O OH O RC CH + H2O R-C

38、=CH2 R-C-CH3 H2SO4HgSO4分子重排分子重排H2SO4HgSO4分子重排分子重排烯醇式化合物烯醇式化合物 酮酮乙醛乙醛記住反應記住反應條件！條件！ 水化反應水化反應-需要催化劑硫酸汞或稀硫酸需要催化劑硫酸汞或稀硫酸53炔烴的硼氫化炔烴的硼氫化與烯烴相似，三鍵能與硼烷進行硼氫化反應：與烯烴相似，三鍵能與硼烷進行硼氫化反應：BH3醚C2H5C CC2H5C CC2H5C2H5HB( )30CH3COOHC CC2H5C2H5HBC CC2H5C2H5HH(CH3COO)3B3( )+25若將烯基硼用乙酸處理，得到順式烯烴：若將烯基硼用乙酸處理，得到順式烯烴：54若將烯基硼若將烯基

39、硼在堿性水溶液中用過氧化氫處理得到酮和醛：在堿性水溶液中用過氧化氫處理得到酮和醛：這是實驗室中制這是實驗室中制醛醛的方便方法的方便方法. .H2O2-NaOHPH=8CCC2H5C2H5HOH CCC2H5C2H5HBC2H5CH2CC2H5O3( )H2O2-NaOHC CHC2H5HBC2H5CH2COHPH=3( )855按分子中雙鍵數目的多少按分子中雙鍵數目的多少,分別叫二烯烴分別叫二烯烴,三烯烴三烯烴.至多烯烴至多烯烴.二烯烴最為重要二烯烴最為重要,其通式為其通式為: CnH2n-2 ,與炔烴通式相同與炔烴通式相同二烯烴的分類二烯烴的分類:累積二烯烴累積二烯烴-兩個雙鍵連接在同一兩個

40、雙鍵連接在同一C上上.不穩定。不穩定。 丙二烯丙二烯 共軛二烯烴共軛二烯烴-兩個雙鍵之間有一單鍵相隔，共軛。兩個雙鍵之間有一單鍵相隔，共軛。 H2C=CH-CH=CH2 1,3-丁二烯丁二烯 隔離二烯烴隔離二烯烴-兩個雙鍵間有兩個或以上單鍵相隔。兩個雙鍵間有兩個或以上單鍵相隔。 H2C=CH-CH2-CH=CH2 1,4-戊二烯戊二烯 注意：中間注意：中間C為為sp雜化雜化 CH2=C=CH2sp2sp 共軛二烯烴（共軛二烯烴（conjugated diene ）56和鹵素和鹵素,氫鹵酸發生親電加成氫鹵酸發生親電加成-生成兩種產物生成兩種產物CH2=CH-CH=CH2+Br2 CH2-CH-C

41、H=CH2+CH2-CH=CH-CH2 Br Br Br Br 1,2-加成產物加成產物 1,4加成產物加成產物CH2=CH-CH=CH2+HBr CH2-CH-CH=CH2 +CH2-CH=CH-CH2 H Br H Br 1,2-加成產物加成產物 1,4加成產物加成產物4.10 共軛二烯烴的化學性質共軛二烯烴的化學性質1,2-加成和加成和1,4-加成加成4.10 .1 共軛二烯烴的加成反應共軛二烯烴的加成反應親電試劑親電試劑(溴溴)加到加到C-1和和C-4上（即共軛體系的兩端）上（即共軛體系的兩端）,雙鍵移雙鍵移 到中間，稱到中間，稱1,4-加成或共軛加成。加成或共軛加成。57出現出現1,

42、4-加成的理論解釋加成的理論解釋原因：電子離域的結果，共軛效應所致。原因：電子離域的結果，共軛效應所致。對對1,3-丁二烯與丁二烯與HBr加成：加成： p空- 共軛+有HBrCH2=CH-CH-CH3無p空- 共軛+CH2=CH-CH2-CH2HBr穩定不穩定！CCHH2C+CH3Hp空CCHH2p空C+CH2H2sp3CH2=CH-CH=CH2CH2=CH-CH=CH2第一步第一步: 烯丙基碳正離子的生成烯丙基碳正離子的生成58HCH2 CH CH CH3CH2=CH-CH-CH2BrCH2-CH=CH-CH3BrBr-21121,2-加成產物1,4-加成產物+CH2=CH-CH-CH3第二

43、步第二步: 溴離子溴離子( Br- )加成加成CH2=CHCH=CH2 + HBrCH3CH=CHCH2Br + CH3CHCH=CH2Br-80oC 20% 80%40oC 80% 20% 1,4- 1,2-加成反應的取向性加成反應的取向性 CH3CH-CH=CH2+1234CH3CH=CH-CH2+432159反應進程反應進程C C H H2 2C C H H = = C C H H C C H H2 2B B r r+ +C C H H3 3C C H H C C H H C C H H2 2+ +B B r r- -C C H H3 3C C H H C C H H = = C C H

44、 H2 2B Br rE EE E1 1, ,4 4E E1 1, ,2 2低溫低溫 1,2-1,2-加成加成 速率控制速率控制高溫高溫 1,4-1,4-加成加成 平衡控制平衡控制速率（動力學）控制：速率（動力學）控制：EaEa較小的產物為主產物較小的產物為主產物平衡（熱力學）控制：穩定產物為主產物平衡（熱力學）控制：穩定產物為主產物604.10.2 雙烯合成（雙烯合成（ 狄爾斯狄爾斯-阿爾德反應阿爾德反應-D-A反應）反應）共軛二烯烴與烯烴（炔烴）進行加成，形成環己烯或其衍生物。共軛二烯烴與烯烴（炔烴）進行加成，形成環己烯或其衍生物。+ CHO苯CHO +OOO苯OOO雙烯體雙烯體親雙烯體親

45、雙烯體+ 加壓+ +經環狀過渡態，一步完成經環狀過渡態，一步完成反應條件：加熱，無催反應條件：加熱，無催化劑，反應定量完成。化劑，反應定量完成。61親雙烯體上帶有吸電子基如：親雙烯體上帶有吸電子基如：CHOCHO、CORCOR、CNCN、NONO2 2時，時，Diels-AkderDiels-Akder反應更容易進行。例：反應更容易進行。例： 150 C。CO CH3O+CHCH2CH2CHCHCH2CO CH3O雙烯體親雙烯體4-環己烯甲酸甲酯+順丁烯二酸酐苯COO（白 ）150 C。COCCOOOHHCHCH2CH2CH4.10.3 D-A反應的特點反應的特點雙烯體上連有推電子基團也使能夠

46、反應更容易進行。雙烯體上連有推電子基團也使能夠反應更容易進行。62第五章第五章 脂脂 環環 烴烴 學習要求學習要求 1掌握脂環烴的命名。掌握脂環烴的命名。 2掌握脂環烴的結構和性質，環的大小與穩定性的關系。掌握脂環烴的結構和性質，環的大小與穩定性的關系。63單環烷烴的命名單環烷烴的命名 只有一個環的環烷烴稱為單環烷烴（只有一個環的環烷烴稱為單環烷烴（monocyclic alkane）。環上沒有取代基的環烷烴命名時只須在相應的）。環上沒有取代基的環烷烴命名時只須在相應的烷烴前加環，英文名稱只須在相應的英文名稱前加烷烴前加環，英文名稱只須在相應的英文名稱前加cyclo。例如：例如：環丙烷cycl

47、opropane環戊烷cyclopentane環丁烷cyclobutane環己烷cyclohexane64 環上有取代基的單環烷烴命名分兩種情況。環上的取環上有取代基的單環烷烴命名分兩種情況。環上的取代基比較復雜時，應將鏈作為母體，將環作為取代基，按代基比較復雜時，應將鏈作為母體，將環作為取代基，按鏈烷烴的命名原則和命名方法來命名。例如：鏈烷烴的命名原則和命名方法來命名。例如：CH3CH2CHCH2CHCH3CH3123456中文名稱: 2甲基4環己基己烷英文名稱: 4cyclohexyl2methylhexaneCH2CH3中文名稱: 乙基環己烷英文名稱: ethylcyclohexane

48、而當環上的取代基比較簡單時，通常將環作為母體來而當環上的取代基比較簡單時，通常將環作為母體來命名。例如：命名。例如：65 當環上有兩個或多個取代基時，要對母體環進行編號，當環上有兩個或多個取代基時，要對母體環進行編號，編號仍遵守最低系列原則。例如：編號仍遵守最低系列原則。例如：CH3CH2CH3H3C12345666環烯環烯(炔炔) -脂環烴的環上有雙鍵脂環烴的環上有雙鍵(或叁鍵或叁鍵). 命名與開鏈烴相似命名與開鏈烴相似:以不飽和碳環為母體以不飽和碳環為母體,側鏈為取代基側鏈為取代基. 碳環上的編號順序碳環上的編號順序:應是不飽和鍵所在的位置號碼最小應是不飽和鍵所在的位置號碼最小. 對于只有

49、一個不飽和鍵的環烯對于只有一個不飽和鍵的環烯(或炔或炔)烴烴,雙鍵或叁鍵位置可雙鍵或叁鍵位置可不標不標.環辛炔環辛炔環戊烯環戊烯1,3-環己二烯環己二烯67若只有一個不飽和碳上有側鏈若只有一個不飽和碳上有側鏈,該不飽和碳編號為該不飽和碳編號為1;若兩個不飽和碳都有側鏈或都沒有側鏈若兩個不飽和碳都有側鏈或都沒有側鏈,則碳原子編號順序除則碳原子編號順序除雙鍵所在位置號碼最小外雙鍵所在位置號碼最小外,還要同時以側鏈位置號碼為最小還要同時以側鏈位置號碼為最小.3-甲基甲基-1-環己烯環己烯帶有側鏈的環烯烴命名帶有側鏈的環烯烴命名:1-甲基甲基-1-環己烯環己烯CH3123456CH312345668

50、其中兩個碳環共用一個碳原子的叫其中兩個碳環共用一個碳原子的叫螺環化合物螺環化合物. 共用兩個或以上碳原子的叫共用兩個或以上碳原子的叫橋環化合物橋環化合物.螺螺2.4庚烷庚烷雙環雙環2.2.1庚烷庚烷5.1.4 雙環化合物雙環化合物-分子中含有兩個碳環分子中含有兩個碳環螺原子螺原子69 組成環的碳原子總數命名為組成環的碳原子總數命名為“某烷某烷”, ,加上詞頭加上詞頭“螺螺”. . 再把連接于螺原子的兩個環的碳原子數再把連接于螺原子的兩個環的碳原子數( (不含螺原子不含螺原子),),按由按由小到大小到大的次序寫在的次序寫在“螺螺”和和“某烷某烷”之間的方括之間的方括號里號里, ,數字用圓點分開數

51、字用圓點分開. .例例1:1:螺螺2.4庚烷庚烷 螺化合物的命名螺化合物的命名:螺原子螺原子70例例2:螺螺3.4辛烷辛烷 帶支鏈的螺烷帶支鏈的螺烷-螺環上的編號螺環上的編號,從連接螺原子從連接螺原子(不含不含)上的上的一個碳開始一個碳開始,先編較小的環先編較小的環,然后經過螺原子再編第二個然后經過螺原子再編第二個環環.編號的順序以取代基位置號碼最小為原則編號的順序以取代基位置號碼最小為原則.例例3:5-甲基螺甲基螺2.4庚烷庚烷71都有兩個都有兩個“橋頭橋頭”碳原子碳原子(即兩個環共用的碳原子即兩個環共用的碳原子)和三和三條連在兩個條連在兩個“橋頭橋頭”上的上的“橋橋”.組成環的碳原子總數命

52、名為組成環的碳原子總數命名為某烷某烷,加詞頭加詞頭雙環雙環.各各“橋橋”所含碳原子數目所含碳原子數目,按由按由大到小大到小的次序寫在的次序寫在“雙環雙環”和和“某烷某烷”之間的方括號里之間的方括號里.雙環雙環2.2.1庚烷庚烷例例1:橋環化合物的命名橋環化合物的命名72例例2:雙環雙環2.1.0戊烷戊烷雙環雙環3.1.1庚烷庚烷例例3:73 環上碳原子編號環上碳原子編號:從一個橋頭碳原子從一個橋頭碳原子(含含)開始開始,先編最長先編最長的橋至第二個橋頭的橋至第二個橋頭,再編余下的較長的橋再編余下的較長的橋,回到第一個橋回到第一個橋頭頭;最后編最短的橋最后編最短的橋. 編號的順序以取代基位置號碼

53、為較小編號的順序以取代基位置號碼為較小. 例例4:6-甲基雙環甲基雙環3.2.2壬烷壬烷例例5:1,7-二甲基雙環二甲基雙環3.2.2壬烷壬烷74CH2CH2CH2CH3反應易生成有支鏈的化合物：反應易生成有支鏈的化合物：5.3.2 開環反應開環反應-也叫加成反應也叫加成反應.催化加氫催化加氫+H2CH3CH2CH3+H2CH3CH2CH2CH3+H2CH3CH2CH2CH2CH3Ni80Ni200Pt300不不易易開開環環75 加鹵素加鹵素 室溫+ Br2BrCH2CH2CH2BrCCl4不易開環易開環+ Br2取代產物取代產物+ Br2Br(CH2)4Br+ Br2(常溫下不反應! ) 和

54、氯也可以發生類似的加成反應。和氯也可以發生類似的加成反應。76 加鹵化氫加鹵化氫 + HBrCH3CH2CH2BrH2O易開環+ HBr不反應不反應+ HBr不易開環CH3 + HCH3CHCH2CH3II 此反應是離子型機理，極性大的鍵易打開；三元環此反應是離子型機理，極性大的鍵易打開；三元環比四元環易發生此反應，其它環不發生此反應。比四元環易發生此反應，其它環不發生此反應。77 環烷烴的烷基衍生物與環烷烴的烷基衍生物與HX加成，環的破裂發生在含加成，環的破裂發生在含H最最多和最少的兩個碳原子之間，且符合馬氏規律多和最少的兩個碳原子之間，且符合馬氏規律.CH3CHCH2 + HBr CH3C

55、HCH2CH3CH2Br四碳環不易開環，在常溫下與鹵素，鹵化氫不反應。四碳環不易開環，在常溫下與鹵素，鹵化氫不反應。開環反應：離子型機理，極性條件有利于開環反應開環反應：離子型機理，極性條件有利于開環反應的發生的發生 。78第六章第六章 單環芳烴單環芳烴 學習要求：學習要求： 1掌握苯分子的結構，雜化軌道理論的定性解釋。掌握苯分子的結構，雜化軌道理論的定性解釋。 2掌握單環芳烴的同分異構和命名法。掌握單環芳烴的同分異構和命名法。 3掌握單環芳烴的化學反應掌握單環芳烴的化學反應-親電取代反應。親電取代反應。 4掌握苯環取代基的定位規則掌握苯環取代基的定位規則 。 5通過鹵化、硝化、磺化、質子化以

56、及傅通過鹵化、硝化、磺化、質子化以及傅-克烷基化克烷基化 和酰基化反應理解芳香親電取代反應歷程。和酰基化反應理解芳香親電取代反應歷程。 79苯分子的形成苯分子的形成六個碳均為六個碳均為 sp2雜化雜化苯的苯的p軌道交蓋軌道交蓋閉合共軛體系大閉合共軛體系大 鍵鍵6.2.3 苯分子苯分子結構的近代概念結構的近代概念六個離域的六個離域的 電子總能量較電子總能量較低低.苯中所有碳碳鍵都相等苯中所有碳碳鍵都相等.鍵鍵長也完全相等長也完全相等(0.139nm)苯的離域苯的離域 鍵鍵HHHHHH806.3.2 命名命名 -結構簡單的烷基、鹵素及硝基結構簡單的烷基、鹵素及硝基CH3CH(CH3)2C(CH3)

57、3NO2ClC2H5112233456546乙苯乙苯1-甲基甲基-3-異丙基苯異丙基苯1-叔丁基叔丁基-2-硝基硝基-5-氯苯氯苯 A. 烷基較長或結構復雜烷基較長或結構復雜D. 苯環上連有官能團苯環上連有官能團B. 取代基上帶有官能團時取代基上帶有官能團時C. 分子中有多個苯環，以任一苯環為母體命名都有困難分子中有多個苯環，以任一苯環為母體命名都有困難81ClOCH3CH3OHCH3COOH鄰氯苯甲醚鄰氯苯甲醚 間甲苯酚間甲苯酚 對甲苯甲酸對甲苯甲酸當苯環上有兩個或多個取代基時，首先選母體，然后當苯環上有兩個或多個取代基時，首先選母體，然后編號。選擇母體的次序：編號。選擇母體的次序：COOH

58、SO3HCOORCOXCONH2CNCHOC=OOH(醇醇)OH(酚酚)NH2ORRXNO2OH及及NH2與苯環一起構成母體與苯環一起構成母體“苯酚苯酚”及及“苯胺苯胺”示例示例CHCH2苯乙烯苯乙烯826.6.1 親電取代反應親電取代反應NO2SO3HRClBrIORNitrationHalogenationF-C acylationF-C alkylationSulfonation(3) (3) 硝化反應硝化反應(1) (1) 鹵化反應鹵化反應(4) (4) 烷基化反應烷基化反應(2) (2) 磺磺化反應化反應(5) (5) 酰基酰基 化反應化反應親電取代反應親電取代反應在上述反應中在上述

59、反應中,和芳烴起作用的試劑都是缺電子或帶和芳烴起作用的試劑都是缺電子或帶正電的親電試劑正電的親電試劑,因此這些反應都是因此這些反應都是 83氯甲基化反應氯甲基化反應 在無水在無水 ZnCl2 存在下，芳烴與甲醛及氯化氫作用下，存在下，芳烴與甲醛及氯化氫作用下，結果苯環上的氫被氯甲基（結果苯環上的氫被氯甲基（CH2Cl）取代，稱為氯甲基）取代，稱為氯甲基化反應。化反應。(CH2O)313HCIZnCI2CH2CIOH2+84CH2CICH2COOHCHOCH3CH2OHCH2CNCH2N(CH3)2OH2HCNOHN(CH3)2OH2HCNOH2H2應用應用856.6.4 芳烴側鏈反應芳烴側鏈反

60、應苯環對一般的強氧化劑穩定苯環對一般的強氧化劑穩定氧化反應氧化反應通常的強氧化劑不能使通常的強氧化劑不能使苯環氧化，只能使支鏈苯環氧化，只能使支鏈氧化，得苯甲酸。氧化，得苯甲酸。CH3加熱KMnO4COOHCH3CH3COOHHOOCHNO386均有均有, ,直接直接氧化到氧化到苯甲酸苯甲酸CH3CH2CH2CH3MnO4-/H2O COOH87側鏈的鹵化反應側鏈的鹵化反應反應主要發生在反應主要發生在位位 苯甲基自由基苯甲基自由基（芐基自由基芐基自由基）共軛結構共軛結構SP2雜化雜化CH2CH3+ Cl2CHClCH3 +CH2CH2Cl56% 44%h 88需要引發劑需要引發劑補充補充: 溴