炔烃结构和命名规则及例题
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炔烃的结构通式炔烃是一类具有炭素-碳三键的有机化合物,其通式可以用化学式表示为CnH2n-2,其中n代表炔烃分子中碳原子的数目。
炔烃可以通过共价键的形成与其他原子或分子反应,展现出许多特殊的化学性质。
炔烃的基本结构炔烃由碳原子和氢原子构成,其中碳原子之间形成的键是三键,使得碳原子的杂化轨道为sp杂化。
由于sp杂化的轨道具有线性排列的特点,所以炔烃的结构通式可以看作是一条直线,碳原子间相互连接形成的C-C键上分别连接着氢原子,如图所示:H-C≡C-H炔烃的命名炔烃的命名通常遵循一定的命名规则,以反映出化合物的结构和组成。
下面以乙炔(C2H2)为例进行解释。
乙炔的名称由两部分组成,第一部分是烃的名称,乙代表含有两个碳原子的烃;第二部分是炔烃的名称,炔代表含有炔基(C-C≡C-C)的烃。
因此,乙炔的名称就是由烃名称和炔名称合并而成。
在IUPAC命名系统中,根据碳原子数目,炔烃的命名方式如下:•单炔烃:以”-yne”为后缀,如乙炔(ethyne);•双炔烃:以”-diyne”为后缀,如丁二炔(but-2-yne);•三炔烃:以”-triyne”为后缀,如戊三炔(pent-3-yne);炔烃的物理性质炔烃具有许多特殊的物理性质,下面我们介绍一些典型的性质。
1.炔烃是无色、无臭的气体或液体;2.炔烃具有较低的沸点和熔点;3.炔烃可以溶于许多有机溶剂,如乙醇、乙醚等;4.炔烃的密度较小,可漂浮在水上。
炔烃的化学性质炔烃由于含有碳-碳三键,具有一些独特的化学性质。
燃烧反应炔烃可以与氧气发生燃烧反应,生成二氧化碳和水。
这是炔烃常见的反应之一,也是炔烃作为燃料的重要性质。
燃烧反应的化学方程式如下:C₂H₂ + 2.5O₂ → 2CO₂ + H₂O加成反应炔烃的一个重要反应是加成反应,也称为炔加反应。
炔烃可以与其他反应物发生加成反应,形成含有双键或多键的有机化合物。
常见的炔加反应有炔烃与卤素、水、氢等反应。
以炔烃与卤素反应为例,当乙炔与氯气反应时,会生成1,2-二氯乙烷。
炔烃的命名和物理性质有机化学第5章炔烃和二烯烃5.1 炔烃结构及命名炔烃的物理性质分子中含有碳-碳叁键的烃叫做炔烃(alkyne )分子中含有两个碳-碳双键的烃叫作二烯烃(alkadiene )炔烃和二烯烃具有相同的通式C n H 2n-2,但有不同的官能团,因此具有不同的性质。
炔烃和二烯烃也是不饱和烃,它们比相应的烷烃少四个氢,其不饱和度为2。
炔烃和二烯烃概述HC CHH 2C CH CH CH 25.1 炔烃的结构:sp杂化轨道一个s轨道上的电子和1个处于p轨道上的电子杂化的结果,杂化可以使能态降低低炔烃的结构:sp 杂化轨道乙炔分子的σ键:决定了炔烃为直线型分布HC CH代表性的分子:乙炔分子式:C 2H 2两个碳各以一个sp 轨道互相重叠,形成一个C-C σ键。
每个碳又各以一个sp 轨道分别与氢的1s 轨道重叠,形成两个C-H σ键。
分子中四个原子处于一乙炔分子中的σ键Each carbon isconnected to ahydrogen by aσbond. The twocarbons are connectedto each other by aσbond and two πbonds.乙炔分子的σ键用电子衍射光谱测得乙炔为一直线分子。
两个碳剩下的两个p 轨道的轴除互相垂直外,还与sp杂化轨道的对称轴互相垂直。
因此四个p轨道可在各自的侧面平行重叠,形成两个互相垂直的π键。
两个碳剩下的两个p 轨道的轴除互相垂直外,还与sp杂化轨道的对称轴互相垂直。
因此四个p轨道可在各自的侧面平行重叠,形成两个互相垂直的π键。
乙炔的π电子云π电子云围绕连核的直线,形成一个中空的圆柱体。
炔烃碳碳三键的组成乙炔的碳碳叁键是由一个较强的σ键及两个较弱的π键组成。
叁键的键能为837KJ/mol,比碳碳双键(612.5KJ/mol)及碳碳单键(361.0 KJ/mol)的键能大。
这大致符合361.0(σ)+251.5(π)+251.5(π)=864 KJ/mol的关系。
炔烃的系统命名在进行炔烃的命名时,需要遵循一定的规则和方法。
首先,需要确定分子中含有的炔键的数量,然后根据碳原子链的长度和分支情况确定总碳数。
根据这些信息,可以使用IUPAC (国际纯正及应用化学联合会)的命名规范来命名炔烃分子。
对于含有一个炔键的炔烃,通常使用“-yne”作为后缀来表示炔烃的类别。
例如,含有两个碳原子的炔烃分子称为乙炔,其IUPAC名称为乙炔。
对于含有多个炔键的炔烃,需要使用数字来表示每个炔键的位置,并在后缀中使用“-diyne”、“-triene”等来表示含有两个或三个炔键的炔烃。
例如,含有三个碳原子的炔烃分子称为1,3,5-己三炔(IUPAC名称为1,3,5-己三炔)。
当炔烃分子中存在取代基时,需要按照取代基的数量和位置在命名中做出相应的调整。
通常使用取代基的名称和位置来修饰主链的名称。
例如,如果炔烃分子中含有甲基基团,则可以在主链名称前加上相应的前缀来表示。
如果炔烃分子中含有多个取代基,则需要使用数字来表示其位置,然后按照字母顺序排列取代基的名称。
这样可以确保命名的准确性并遵循IUPAC的规范。
除了使用IUPAC规范进行系统命名外,还可以根据炔烃分子的结构特点和功能群的情况进行命名。
例如,对于具有特定结构的炔烃分子,可以使用特定的命名规则来描述其结构和性质。
这有助于更好地理解炔烃分子的特性和功能,并为其在化学研究和工业应用中提供参考依据。
总之,炔烃的系统命名是化学研究和应用中的重要环节,它能够准确地描述分子结构和性质,并为炔烃的合成、应用和研究提供基础。
因此,深入了解炔烃的系统命名规范和方法对于化学工作者和研究人员来说至关重要。
希望本文能够对炔烃的系统命名有所帮助,并为化学领域的发展做出贡献。
第一章 认识有机化合物第三节 有机化合物的命名(2)〖知识目标〗烯烃和炔烃以及苯的同系物的命名与烷烃命名之间的异同点〖知识要点〗〖复习〗一、烷烃的系统命名法1、定主链:就长不就短。
选择分子中最长碳链作主链(烷烃的名称由主链的碳原子数决定)2、找支链:就近不就远。
从离取代基最近的一端编号。
3、命名:⑴就多不就少。
若有两条碳链等长,以含取代基多的为主链。
⑵就简不就繁。
若在离两端等距离的位置同时出现不同的取代基时,简单的取代基优先编号。
⑶先写取代基名称,后写烷烃的名称;取代基的排列顺序从简单到复杂;相同的取代基合并以汉字数字标明数目;取代基的位置以主链碳原子的阿拉伯数字编号标明写在表示取代基数目的汉字之前,位置编号之间以“,”相隔,阿拉伯数字与汉字之间以“—”相连。
4、烷烃命名书写的格式:〖新课〗二、烯烃、炔烃的命名1、命名方法(找和烷烃命名的不同点)⑴选主链:最长、最多原则的前提:将含有双键或三键的最长碳链作为主链,称为“某烯”或“某炔”。
⑵编号:最近、最简、最小原则的前提:从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。
⑶写名称的不同点:用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)。
用“二”、“三”等表示双键或三键的个数。
⑷支链的定位应服从所含双键或三键的碳原子的定位。
2、命名步骤⑴选主链,含双键(叁键)⑵定编号,近双键(叁键)⑶写名称,标双键(叁键)其它要求与烷烃相同!〖例题1〗命名下列烯烃和炔烃:⑴CH 2=C -CH 2-CH 2-CH 3 ⑵CH ≡C -CH -CH -CH 3 ⑶CH 3-CH -C -CH 2-CH 32CH 3 3 C 2H 5CH 3 CH 22-乙基-1-戊烯 3,4-二甲基-1-已炔 3-甲基-2-乙基-1-丁烯⑷CH 3-CH 2-C ≡C -CH -CH 3 ⑸CH 3-CH =CH -C =CH -CH 3CH 3CH 32-甲基-3-已炔 3-甲基-2,4-已二烯〖例题2〗写出下列物质的结构简式:⑴3,5-二甲基-3-庚烯 ⑵3-乙基-1-已炔CH 3-CH 2-C =CH -CH -CH 2-CH 3 CH ≡C -CH -CH 2-CH 2-CH 3CH 3 CH 3 CH 2CH 31、苯分子中的一个氢原子被烷基取代后,命名时以苯作母体,苯环侧链的烷基作为取代基,先读侧链,后读苯环,称“某苯”。
化学炔烃有机知识点总结炔烃是一类碳氢化合物,具有碳-碳三键结构。
它们通常具有较高的反应活性,因此在有机合成和工业生产中具有重要的地位。
炔烃的命名和结构特征,其物理性质和化学性质,以及它们在有机合成和工业中的应用都是化学研究的重要方面。
一、炔烃的结构和命名1. 结构特征炔烃分子中含有碳-碳三键,因此它们的通式为CnH2n-2,其中n表示碳原子数。
炔烃的分子中每个碳原子都含有一个sp杂化轨道,这种轨道的方向是线性的,使得碳-碳三键是直线的。
2. 命名规则炔烃的命名采用IUPAC命名法。
对于直链炔烃,根据主链的碳原子数和三键的位置进行命名。
对于支链炔烃,可以使用取代基的位置和数量来进行命名。
在有多个炔基的化合物中,可以采用前缀表示多个炔基的位置。
二、炔烃的物理性质1. 物态性质炔烃通常是无色气体或液体,但也有一些炔烃是固体。
它们的密度比空气大,通常不溶于水,但可以溶于非极性溶剂。
2. 燃烧性质炔烃非常易燃,在氧气或空气中燃烧时释放大量热能。
因此,在工业生产中会用作燃料,例如乙炔常用作切割和焊接金属。
三、炔烃的化学性质1. 加成反应炔烃中的碳-碳三键具有较高的活性,在存在适当的条件下可以发生加成反应,通常在存在催化剂的情况下进行。
例如,炔烃可以和氢气发生加成反应,生成烯烃。
此外,炔烃还可以和卤素发生加成反应,生成1,2-二卤代烷烃。
2. 氢化反应炔烃还可以发生氢化反应,将碳-碳三键还原为碳-碳双键或单键。
这通常需要催化剂的存在,例如,乙炔可以和氢气在钯催化剂的作用下发生氢化反应,生成乙烯。
3. 卤素化反应炔烃可以和卤素发生卤素化反应,生成1,2-二卤代炔烃。
这种反应通常需光照或热量的存在。
4. 炔烃的自发聚合反应炔烃中的双键具有较高的活性,因此可以发生聚合反应,生成高聚物。
例如,乙炔可以发生自发聚合反应,生成聚乙炔。
四、炔烃在有机合成中的应用1. 炔烃可以作为合成原料,用于合成其他有机化合物,例如,乙炔可以和醇反应,生成醛。
烯烃、炔烃和苯的同系物的命名一、选择题1.下面选项中是2,3二甲基2丁烯的结构简式的是( )解析:依据名称写出相应的结构简式,或给四个选择项分别命名,找出与题目相同名称的结构简式。
主链上有4个碳原子,碳碳双键在2号位上,且2,3号位上分别连有1个甲基,故其结构简式应为:。
答案:C2.有机化合物的命名正确的是( )A.4甲基3乙基2己烯B.4甲基3丙烯基己烷C.2,3二乙基2戊烯D.3甲基4乙基4己烯解析:主链含有碳碳双键,是烯烃,排除选项B;主链含有6个碳原子,排除选项C;主链碳原子从靠近双键的一端开始编号,排除选项D。
答案:A3.分子式为C8H10的芳香烃,苯环上的一氯代物只有一种,该芳香烃的名称是( )A.乙苯B.对二甲苯C.间二甲苯D.邻二甲苯解析:首先写出C8H10的芳香烃的同分异构体,然后再根据苯环上的等效氢原子数目判断一氯代物的种类。
答案:B4.某烷烃相对分子质量为86,跟Cl2反应生成一氯取代物只有两种,它的结构简式、名称全正确的是( )A.CH3(CH2)4CH3己烷B.(CH3)2CHCH(CH3)22,3二甲基丁烷C.(C2H5)2CHCH32乙基丁烷D.C2H5C(CH3)32,2二甲基丁烷答案:B5.某炔烃经催化加氢后,得到2甲基丁烷,则该炔烃可能是( )A.2甲基1丁炔B.2甲基3丁炔C.3甲基1丁炔D.3甲基2丁炔解析:烯烃或炔烃发生加成反应时,其碳链结构不变,所以该炔烃与2甲基丁烷的碳链结构相同,2甲基丁烷()中能插入三键的位置只有一个,即该炔烃的结构简式为。
.
'.
炔烃结构和命名规则及例题
一、结构
1、以HC CH为例说明炔烃结构:炔碳sp杂化,直线型,各带1e;剩余2个p各带
1e,与杂化轨道两两垂直,则:
..+...
.
.
.
三键=1σ+2π(2个π键互相垂直,并与H-C-C-H键轴两两垂直)
2、(R)HC≡CH(R’)预测:
(1)有构造异构,无顺反异构
(2)与烯类似,π电子可受E+进攻,发生亲电加成反应
(3)sp电负性较高,RC≡CH端基H具弱酸性,可被某些金属离子取代生成金属炔化物
3、烯炔亲电反应比较
(1)不同杂化的碳:S成分↑,电负性↑,故有:电负性炔C〉烯C,则碳对核外电子的
吸引力炔〉烯,所以亲电反应活性烯〉炔。
(2)底物同时存在双键和叁键,而加成试剂限量时,应该先加成到双键上。
二、命名规则
1.含三键、较多支链的最长碳链 某炔
2.离叁键最近端开始编号
3.叁键位置以所连碳的小号表示
4.其它与烯命名类似
5.简单炔烃可作为乙炔衍生物来命名
6.同时存在双、叁键:烯前炔后两规则
三、命名例题:
CH3C C CH(CH3)
2
(1)
4-甲基-2-戊炔(甲基异丙基乙炔)
CH3C CCH2CHCHCH
3
(2)
CH
3
CH
3
5,6-二甲基-2-庚炔
CH3CH C C CH
(3)
CH
3
3-甲基-3-戊烯-1-炔
.
'.
CH3CH C CHCH C C CH CH
(4)
CH3C2H5CH3CH
3
CH
3
CH
3
4,5,8,9-四甲基-3-乙基-2-癸烯-6-炔
(5) 1-戊烯-4-炔 CH2 CH CH2 C CH
(能否称4-戊烯-1-炔? 答案:不能。优先小的获得小号位,只能左端始编。)
CH3 CH CH C CH(6)
3-戊烯-1-炔
(7) 顺二乙炔基乙烯 C=CCH CC CHHH
(注意顺反结构式的表示)