[复习提问]命名：CH3CH（CH3）CH==CH-CH

[复习提问]命名：CH3CH（CH3）CH==CH-CH3CH2=CHCH2CH2CH（CH3）CH2=CH2[学习要求]1．熟练掌握炔烃的系统命名法；2．理解SP杂化的特点，掌握C≡C三键的组成、结构及其特性。[教学重点]掌握炔烃的系统命名法[教学难点]SP杂化的特点，C≡C三键的组成第四章炔烃炔烃是分子中含有碳碳叁键的烃，炔烃比相应的烯烃少两个氢原子，通式为CnH2n-2。4.1炔烃的异构和命名乙炔是最简单的炔烃，分子式为C2H2，构造式为HC≡CH。根据杂化轨道理论，乙炔分子中的碳原子以sp杂化方式参与成键，两个碳原子各以一条sp杂化轨道互相重叠形成一个碳碳σ键，每个碳原子又各以一个sp轨道分别与一个氢原子的1s轨道重叠，各形成一个碳氢σ键。此外，两个碳原子还各有两个相互垂直的未杂化的2p轨道，其对称轴彼此平行，相互“肩并肩”重叠形成两个相互垂直的π键，从而构成了碳碳叁键。两个π键电子云对称地分布在碳碳σ键周围，呈圆筒形。乙炔分子中π键的形成及电子云分布其它炔烃中的叁键，也都是由一个σ键和两个π键组成的。现代物理方法证明，乙炔分子中所有原子都在一条直线上，碳碳叁键的键长为0.12nm，比碳碳双键的键长短，这是由于两个碳原子之间的电子云密度较大，使两个碳原子较之乙烯更为靠近。但叁键的键能只有836.8kJ•mol-1，比三个σ键的键能和（345.6kJ•mol-1×3）要小，这主要是因为p轨道是侧面重叠，重叠程度较小所致。乙炔分子的立体模型。由于叁键的几何形状为直线形，叁键碳上只可能连有一个取代基，因此炔烃不存在顺反异构现象，炔烃异构体的数目比含相同碳原子数目的烯烃少。Kekule模型Stuart模型乙炔的立体模型示意图4.2结构炔烃的系统命名法与烯烃相同，只是将“烯”字改为“炔”字。例如：CH3C≡CHCH3C≡CCH3(CH3)2CHC≡CH丙炔2-丁炔3-甲基-1-丁炔分子中同时含有双键和叁键的化合物，称为烯炔类化合物。命名时，选择包括双键和叁键均在内的碳链为主链，编号时应遵循最低系列原则，书写时先烯后炔。CH3-CH=CH-C≡CHCH2=CH-CH=CH-C≡CH3-戊烯-1-炔1,3-己二烯-5-炔双键和叁键处在相同的位次时，应使双键的编号最小。CH≡C-CH2-CH=CH21-戊烯-4-炔（不叫4-戊烯-1-炔）4.3炔烃的物理性质简单炔烃的沸点、熔点以及相对密度，一般比碳原子数相同的烷烃和烯烃高一些。这是由于炔烃分子较短小、细长，在液态和固态中，分子可以彼此靠得很近，分子间的范德华作用力很强。炔烃分子极性略比烯烃强，不易溶于水，而易溶于石油醚、乙醚、苯和四氯化碳等有机溶剂中。[作业]P581、2[学习要求]掌握炔烃的重要化学性质及其应用和制备方法[教学重点]炔烃的重要化学性质4.4炔烃的化学性质炔烃的化学性质和烯烃相似，也有加成、氧化和聚合等反应。这些反应都发生在叁键上，所以叁键是炔烃的官能团。但由于炔烃中的π键和烯烃中的π键在强度上有差异，造成两者在化学性质上有差别，即炔烃的亲电加成反应活泼性不如烯烃，且炔烃叁键碳上的氢显示一定的酸性。炔烃的主要化学反应如下：RCCH炔烃的加成反应炔烃的氧化反应炔氢的弱酸性1．加成反应（1）催化加氢在常用的催化剂如铂、钯的催化下，炔烃和足够量的氢气反应生成烷烃，反应难以停止在烯烃阶段。RCCR'PdR'RH2H2PdCH2CH2RR'CHCH如果只希望得到烯烃，可使用活性较低的催化剂。常用的是林德拉（Lindlar）催化剂（钯附着于碳酸钙上，加少量醋酸铅和喹啉使之部分毒化，从而降低催化剂的活性），在其催化下，炔烃的氢化可以停留在烯烃阶段。这表明，催化剂的活性对催化加氢的产物有决定性的影响。部分氢化炔烃的方法在合成上有广泛的用途。H2RR'CHCHRCCR'+Lindlar催化剂（2）与卤素加成炔烃也能和卤素（主要是氯和溴）发生亲电加成反应，反应是分步进行的，先加一分子卤素生成二卤代烯，然后继续加成得到四卤代烷烃。四溴丙烷1,1,2,2-1,2-二溴丙烯CH3CCHBrBrBrBrBrBrCH3CCHCHCBr2/CCl4Br2/CCl4CH3与烯烃一样，炔烃与红棕色的溴溶液反应生成无色的溴代烃，所以此反应可用于炔烃的鉴别。但炔烃与卤素的亲电加成反应活性比烯烃小，反应速度慢。例如，烯烃可使溴的四氯化碳溶液立刻褪色，炔烃却需要几分钟才能使之褪色，乙炔甚至需在光或三氯化铁催化下才能加溴。所以当分子中同时存在双键和叁键时，首先进行的是双键加成。例如在低温、缓慢地加入溴的条件下，叁键可以不参与反应：-1-戊炔二溴4,5-CHCH2CH2CCHBr2+CCHCH2CH2BrBrCH炔烃的亲电加成不如烯烃活泼的原因，是由于不饱和碳原子的杂化状态不同造成的。叁键中的碳原子为sp杂化，与sp2和sp3杂化相比，它含有较多的s成分。s成分多，则成键电子更靠近原子核，原子核对成键电子的约束力较大，所以叁键的π电子比双键的π电子难以极化。换言之，sp杂化的碳原子电负性较强，不容易给出电子与亲电试剂结合，因而叁键的亲电加成反应比双键的加成反应慢。不同杂化态碳原子的电负性大小顺序为：spsp2sp3。（3）与卤化氢加成炔烃与烯烃一样，可与卤化氢加成，并服从马氏规则。反应是分两步进行的，控制试剂的用量可只进行一步反应，生成卤代烯烃。二碘乙烷1,1-碘乙烯CH3CHCH2CHHICHIHICHI22,2-二溴丁烷2-溴-1-丁烯BrCHCH3CH3CH2CHBrHBrBrCH2CH3CH2CBrCH3CH2C乙炔和氯化氢的加成要在氯化汞催化下才能顺利进行。例如：HgCl2HgCl2氯乙烯1,1-二氯乙烷CH3CHCH2CHHClHClCHClCHCl2氯乙烯是合成聚氯乙烯塑料的单体。（4）与水加成在稀硫酸水溶液中，用汞盐作催化剂，炔烃可以和水发生加成反应。例如，乙炔在10%硫酸和5%硫酸汞水溶液中发生加成反应，生成乙醛，这是工业上生产乙醛的方法之一。CH3CH+CHCH2CHCHHgSO4H2SO4OHHOH重排O乙烯醇乙醛反应时，首先是叁键与一分子水加成，生成羟基与双键碳原子直接相连的加成产物，称为烯醇。具有这种结构的化合物很不稳定，容易发生重排，形成稳定的羰基化合物。炔烃与水的加成遵从马氏规则，因此除乙炔得到乙醛外，其他炔烃与水加成均得到酮。CROCH3RCRCCH重排HOHOHH2SO4HgSO4CH2+由于汞盐有剧毒，因此很早已开始非汞催化剂的研究，并已取得很大进展。2．氧化反应炔烃可被高锰酸钾等氧化剂氧化，生成羧酸或二氧化碳。H++OHCHRCKMnO4ORCCO2H2O+H++OHKMnO4ORCRCCR'COOHR'反应后高锰酸钾溶液的紫色消失，因此，这个反应可用来检验分子中是否存在叁键。根据所得氧化产物的结构，还可推知原炔烃的结构。3．聚合反应乙炔在催化剂作用下，也可以发生聚合反应。与烯烃不同，它一般不聚合成高聚物，例如，在氯化亚铜和氯化铵的作用下，可以发生二聚或三聚作用。这种聚合反应可以看作是乙炔的自身加成反应：二乙烯基乙炔乙烯基乙炔CCHCH2Cu2Cl2NH4ClCu2Cl2NH4ClCHCH2CHCCHCHCHCH+CCHCH2乙炔可与HCN、RCOOH等含有活泼氢的化合物发生加成反应，反应的结果可以看作是这些试剂的氢原子被乙烯基（CH2=CH-）所取代，因此这类反应通称为乙烯基化反应。其反应机理不是亲电加成，而是亲核加成。烯烃不能与这些化合物发生加成反应。丙烯腈CHCH2Cu2Cl2CNHCN+CHCH丙烯腈是工业上合成腈纶和丁腈橡胶的重要单体。补充：天然橡胶和合成橡胶橡胶是具有高弹性的高分子化合物，用途极为广泛。20世纪初，世界上只有天然橡胶，它主要来源于野生的或人工种植的橡胶树。它的化学成分是顺式或反式1,4-聚异戊二烯。人们通常说的天然橡胶主要是指顺式1,4-聚异戊二烯，它具有优良的弹性、机械性能、抗曲挠性、气密性和绝缘性。反式的橡胶各种性能均不及顺式的。反-1,4-聚异戊二烯顺-1,4-聚异戊二烯nCH2CH3HC=CCH2CH2C=CHCH3CH2n[作业]P585、6