重要的烯烃和炔烃

第4章烃生化教研室夏花英8403课程代码：22680b57e1第四章烃22020/2/2烃的定义：只含有碳和氢两种元素的化合物也叫碳氢化合物烃第四章烃32020/2/2烃的分类烃链烃环烃饱和烃不饱和烃烯烃炔烃脂环烃芳香烃环烷烃环烯烃——烷烃单键双键三键单键双键苯第四章烃42020/2/2第一节烷烃（CnH2n+2）特征：碳原子间都以单键相链如：HHH|||H—C—C—C—HCH3-CH2-CH3|||HHH第四章烃52020/2/2一、烷烃的命名普通命名法系统命名法第四章烃62020/2/2（一）普通命名法适用于简单烷烃CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3戊烷十一烷123451234567891011碳原子数目＋烷第四章烃72020/2/2甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸十一、十二、十三……碳原子数目表示法：1234567891010以下：11以上：第四章烃82020/2/2普通命名中用于区别异构体的几种特殊命名：直链烷烃中无分支——称“正……”直链烷烃中一端含称“异……”直链烷烃中一端含称“新……”CH3-CH–CH2-CH2-C……|CH3CH3|CH3—C—CH2-CH2-C……|CH3命名时，总数碳原子前加“正”、“异”或“新”字第四章烃92020/2/2CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3CH3-CH-CH2-CH2-CH3|CH3CH3|CH3-C-CH2-CH3|CH3正己烷异己烷新己烷第四章烃102020/2/2以下结构中碳原子有何不同？CH3CCHCH2CH3CH3CH3CH312345678伯碳原子(1°)仲碳原子(2°)叔碳原子(3°)季碳原子(4°)第四章烃112020/2/2当烃分子失去一个H原子后的剩余部分叫做烃基CH4CH3-——甲基CH3CH3CH3-CH2-——乙基CH3CH2CH3CH3-CH2-CH2-——丙基CH3-CH-——异丙基CH3第四章烃122020/2/2CH3CH2CH2CH3CH3(CH2)2-CH2-——丁基CH3CH2CH-——仲丁基CH3CH3CHCH3CH3CHCH2-——异丁基CH3CH3CH3CH3－C－——叔丁基CH3正丁烷异丁烷第四章烃132020/2/2（二）系统命名法有机物命名原则：最长碳链最小定位由简到繁同基合并第四章烃142020/2/21.直链烷烃：与普通命名法相同CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH312345123456789101112（正）戊烷十二烷第四章烃152020/2/22.有支链的烷烃关键：确定主链和取代基位置1234567887654321原则：最长主链，最小定位，同基合并CH3–CH2–CH2–CH–CH2–CH–CH2–CH3||CH3CH33，5-二甲基辛烷辛庚己戊丁丙乙甲3-甲基-5-甲基辛烷取代基的位置（阿拉伯数字）及取代基写在主链前，阿拉伯数字与中文字之间用“-”隔开，数字与数字之间用“，”隔开第四章烃162020/2/2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CHCHCHCH3CH3CH3CH23-甲基-5-乙基-4-丙基壬烷壬烷123456789甲基丙基乙基①最长碳链（最多取代）③由简到繁②最小定位3-甲基987654321-5-乙基-4-丙基第四章烃172020/2/2烷基大小次序（由简到繁）甲基＜乙基＜丙基＜丁基＜戊基＜己基＜异戊基＜异丁基＜异丙基CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3-CH-CH2-CH2-CH3CH3-CH-CH2-CH3CH3-CH-CH3己基异戊基异丁基异丙基Why?第四章烃182020/2/2三、烷烃的化学性质卤代反应CHHHHClClCHClHHCHClClHCClClClHCClClClClCl-ClCl-ClCl-Cl光照光照光照光照..均裂σ键稳定不易发生异裂反应一定条件下能发生均裂反应单击第四章烃192020/2/2甲烷天然气汽油煤油液体石蜡半固体凡士林CH4(沼气)1~4碳烷烃5~10碳烷烃12~18碳烷烃18~24碳烷烃18~22碳烷烃四、重要的烷烃第四章烃202020/2/2第二节烯烃和炔烃CnH2nCnH2n-2烯烃：烃分子中出现C=C的不饱和烃如：CH2=CH2炔烃：烃分子中出现C≡C的不饱和烃如CH≡CH第四章烃212020/2/2一、烯烃和炔烃的命名主链包含双键或叁键的最长链编号先考虑双键或叁键位次最小，再考虑取代基CH3-CH=CH-CH-CH3|CH32-戊烯12345543214-甲基-第四章烃222020/2/21-戊烯1-戊烯CH3|CH3-CH2-C-CH=CH2|CH3CH3–CH–C=CH2||CH2CH3|CH33，3-二甲基-2，3-二甲基-第四章烃232020/2/2CH3-C=CH-CH3|CH32-丁烯CH2=CH-CH=CH2CH2=C-CH=CH3|CH3丁二烯1，3-丁二烯2-甲基-1，3-2-甲基-第四章烃242020/2/2CH3-CH2-CC-CH3如：2-戊炔炔烃的命名与烯烃相似，只须将“烯”字改为“炔”字第四章烃252020/2/2常见的烯基：CH2=CH2CH2=CH-乙烯基CH3-CH=CH2CH3-CH=CH-1-丙烯基CH2=CH-CH-2-丙烯基CH3-C-异丙稀基CH2烯烃失去一个氢原子后剩下的基团——稀基＝1甲基-乙烯基第四章烃262020/2/2二、烯烃的同分异构现象CH3CH3-CH2-CH=CH2CH3-C=CH21-丁稀2－甲基－1－丙稀碳链异构C4H8第四章烃272020/2/2CH3-CH2-CH=CH2CH3-CH=CH-CH31-丁烯2-丁烯双键位置异构第四章烃282020/2/2同分异构——顺反异构CH3-CH=CH-CH3CH3HC=CHCH3CH3CH3C=CHH反式顺式2-丁烯第四章烃292020/2/2CH3-CH=CH-CH3CH3HC=CHCH3CH3CH3C=CHHHHH非同分异构体，是同一物质第四章烃302020/2/2产生顺反异构的条件：①存在限制键旋转的因素（如双键）②每个受限碳原子上所连的两个原子或基团不同acC=Cbd有顺反异构a无顺反异构第四章烃312020/2/2顺反异构的顺/反命名：CH3HC=CHCH3CH3CH3C=CHH-2-丁烯-2-丁烯CH3-CH=CH-CH32-丁烯反顺第四章烃322020/2/2三、烯烃和炔烃的化学性质功能基：双键（三键）σ键+π键第四章烃332020/2/2HHCCHHpxzy乙烯pxzyσσσπ第四章烃342020/2/2π键不稳定，易断裂①催化加氢②加成反应（加卤素、加卤化氢等）③氧化反应加成反应：两个原子加到一个π键上形成两个σ键的反应第四章烃352020/2/21.催化加氢Pt、Pb、NiCH2=CH2+H2CH3—CH3△第四章烃362020/2/22.与卤素的加成R－CH=CH2+Br2R-CH-CH2BrBr红棕色溴的（CCl4）溶液褪色可用于鉴别含C=C的化合物①第四章烃372020/2/2马尔科夫尼科夫（Markovnikov）规则：CHCH2+CH3R-CHR-BrHBrCH2CH2R-BrⅠⅡ(优势产物）不对称的不饱和烃卤素加在含氢少的双键碳上与卤化氢的加成×第四章烃382020/2/23.氧化反应用于鉴定含C=C的化合物②第四章烃392020/2/2CH2CH2nCH2CH2n催化剂食品保鲜膜或包装袋原料聚乙烯（PE）食品级4.聚合反应聚氯乙烯（PVC）：管道、绝缘材料、塑料薄膜，用于一般包装聚四氟乙烯（PTFE）：耐高温、低温，不怕酸碱和有机溶剂，“塑料王”第四章烃402020/2/2CH≡CHCH2=CH-CH=CH2CH2=CH2C-C键平均化（共轭效应）乙烯乙炔1，3-丁二烯单、双键交叉排列（共轭二烯烃）CH2=C-CH=CH2CH3异戊二烯（2-甲基-1,3-丁二烯）天然橡胶线粒体内膜上电子传递体之一泛醌的构成成分之一重要的烯烃和炔烃第四章烃412020/2/2共轭烯烃共轭烯烃链越长，吸收光的波长越长，吸可见光——橙黄（红）色肠粘膜β-胡萝卜素双加氧酶2（维生素A）第四章烃422020/2/2第三节脂环烃一、脂环烃的分类与命名脂环烃饱和脂环烃——环烷烃不饱和脂环烃环烯烃环炔烃命名：在相应的开链烃名称面之前加上“环”字。第四章烃432020/2/21，3－环己二烯环戊烷CH3CH2CH2CH2CH3CH3=CH-CH=CH-CH2-CH3戊烷1，3-己二烯123456123456第四章烃442020/2/2环戊烯环戊烷=5123451234CH3CH3CH2CH31-甲基-2-乙基第四章烃452020/2/2二、脂环烃的结构与化学性质烷烃分子中C-H和C-C键相互的夹角：109°28′第四章烃462020/2/2环丙烷环丁烷不稳定,具有烯烃相似的性质原因：夹角＜109°28′，电子云没有最大程度的重叠第四章烃472020/2/2稳定六元环有两种优势构象：船式和椅式。椅式（chairform)船式（boatform)环己烷第四章烃482020/2/2①a键（竖键）与对称轴平行②e键（横键）与分子平面呈一定角度aeeeaaaeeeaa环己烷的12个C-H键分为两种类型——竖键与横键*第四章烃492020/2/2取代基在横键上稳定原因：横键上取代基间的空间区域较大，空间位阻效应小第四章烃502020/2/2第四节芳香烃含有苯环结构的烃HHHHHH第四章烃512020/2/2苯性质：稳定，双键不具有烯烃性质原因：形成π-π共轭使C-C键能、键长平均化第四章烃522020/2/2一、单环芳烃分子中含有一个苯环的芳烃，包括苯及其同系物如芳烃失去一个氢原子——芳基，用Ar表示第四章烃532020/2/2CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3甲苯邻二甲苯（O–二甲苯）ortho-间二甲苯（m–二甲苯）meta-对二甲苯（p–二甲苯）para-１，２－二甲苯１，３－二甲苯１，４－二甲苯命名：以苯环为母体，烃基为取代基第四章烃542020/2/2CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH31，2，3-三甲苯1，3，5-三甲苯1，2，4-三甲苯（连三甲苯）（均三甲苯）（偏三甲苯）第四章烃552020/2/2CH=CH2CCH苯乙烯苯乙炔以什么为母体？如取代基为氨基、羧基、醛基、酰胺基、羟基、烯基、炔基等，以这些官能团作为母体，称苯^^。第四章烃562020/2/2分子中含有两个以上苯环的芳烃稠环芳香烃：由两个或两个以上苯环，共用两个邻位碳原子相互稠合而成的多环芳香烃。二、多环芳烃第四章烃572020/2/2比较重要的稠环芳香烃是：萘、蒽、菲萘蒽菲αβαααβββγββββααααγ123456789101234567891012345678第四章烃582020/2/2菲多氢菲H2H2H2H2H2H2H2H2H2H2HHHH1234567891011121314151617环戊烷多氢菲是胆固醇、胆酸、肾上腺皮质激素等的母体结构菲第四章烃592020/2/2致癌烃——一般由5～6个苯环稠合而成致癌烃——一般由5～6个苯环稠合而成1256341，2，5，6-二苯并蒽3，4-苯并蓖一个月之内即会引起皮肤癌蛋白质、油脂、糖类“烧焦”产生肺癌、唇癌第四章烃602020/2/2练习题CH3CH2CHCCH3CH3CH3CH3CH2CHCHCH3CH3CH2CH21命名：CH3CH=CHCH2CH322,4,6,7-四甲基-4-乙基壬烷2-戊烯第四章烃612020/2/2CH33CH3C2H545甲基环己烷1-甲基-3-乙基苯3-甲基-1-戊炔第四章烃622020/2/2写出结构式：1．2-甲基戊烷2．2,3,4-三甲基癸烷3．1,4-己二炔4．3,3-二甲基-1-己炔5．α–甲基萘6.反