第4章 炔烃和二烯烃
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第四章炔烃和二烯烃炔烃:定义、通式二烯烃:定义、通式烯炔:定义、通式第一节炔烃一、结构以乙炔为例根据已知事实,杂化轨道理论认为,每个处于激发态的C原子发生的是SP 杂化。
对-C≡C-必须认识到:①4个原子在一条直线上。
②C≡C是由1个σ键和2个π键组成的。
③C≡C及C-H键都比乙烯的短:原因: C C 间成键电子多,使两个核更靠近;SP杂化轨道比SP2轨道短。
④C≡C中的π键牢固,π电子云的流动性乙烯的小。
原因:C≡C较短,P轨道重迭较多,核对π电子的束缚力较大。
二、命名1.炔烃的系统命名法与烯烃的系统命名法相似,只须把烯字改为炔字即可。
2.炔烃的衍生物命名法以乙炔为母体,把其它炔烃看成是乙炔的H被取代后生成的衍生物。
3.烯炔的系统命名法在炔烃的系统命名法的基础上补充二点:①选择既含C≡C又含C=C的最长C链作主链(母体),称为烯炔,要分别标示C≡C和C=C的位次。
②编号使二个重键的位次符合最低(编码)系列原则,若C≡C和C=C的位置相当,应把最小位次给予C=C双键。
3-甲基-3-戊烯-1-炔 1-戊烯-4-炔三、物理性质(自习)物质状态:C2-C4(g)C5以上(l)更高级者(s)如1-十八碳炔m.p 22.5°Cb.p:随分子量的增加而升高。
比相应的烯烃高10-20°C,比相应的烷烃略高。
比重:比相应的烯烃大。
在水中的溶解度:比烷烃、烯烃都大些。
四、化学性质炔烃的化学性质与烯烃相似,也能发生加成、氧化、聚合等反应,但二者毕竟不完全相同,因此炔烃还有某些特有的性质。
1.加成反应⑴催化加氢如果使用的催化剂是Pt或Pd,反应难停留在第一步,主要产物是烷烃。
若使用经过降活处理的催化剂如林德拉催化剂(Lindlar cat.),可使炔烃只发生部分氢化,主要产物是顺式烯烃。
关于Lindlar cat.的成份问题:一种说法是P d-BaSO4 / 喹啉(题库);另一种说法是Pd(Pb)-CaCO3(教材与其它文献)。
第四章炔烃和二烯烃(I )炔烃一、定义、通式和同分异构体定义:分子中含有碳碳叁键的不饱和烃。
通式:C n H 2n-2同分异构体:与烯烃相同。
二、结构在乙炔分子中,两个碳原子采用SP 杂化方式,即一个 2S 轨道与一个2P 轨道杂化, 组成两个等同的 SP 杂化轨道,SP 杂化轨道的形状与 SP 2、SP 3杂化轨道相似,两个SP 杂化 轨道的对称轴在一条直线上。
两个以SP 杂化的碳原子,各以一个杂化轨道相互结合形成碳碳6键,另一个杂化轨道各与一个氢原子结合,形成碳氢 6键,三个6键的键轴在一条直线上,即乙炔分子为直线型分子。
每个碳原子还有两个末参加杂化的P 轨道,它们的轴互相垂直。
当两个碳原子的两P轨道分别平行时,两两侧面重叠,形成两个相互垂直的 n 键。
三、命名炔烃的命名原则与烯烃相同,即选择包含叁键的最长碳链作主链,碳原子的编号从 距叁键最近的一端开始。
若分子中即含有双键又含有叁键时,则应选择含有双键和叁键的最长碳链为主链, 并将其命名为烯炔(烯在前、炔在后)。
编号时,应使烯、炔所在位次的和为最小。
例如:CfCfCHCHDHC 三 CH3-甲基-4-庚烯-1-炔CH 3但是,当双键和叁键处在相同的位次时,即烯、炔两碳原子编号之和相等时,则从 靠近双键一端开始编号。
如:Cf 二C 比三CH1-丁烯-3-炔四、 物理性质与烯烃相似,乙炔、丙炔和丁炔为气体,戊炔以上的低级炔烃为液体,高级炔烃为 固体。
简单炔烃的沸点、熔点和相对密度比相应的烯烃要高。
炔烃难溶于水而易溶于有机溶剂。
五、 化学性质 (一)加成反应1、催化加氢炔烃的催化加氢分两步进行,第一步加一个氢分子,生成烯烃;第二步再与一个氢分加成,生成烷烃。
催化剂HC 三 CH + H 2 —CH2、加卤素炔烃与卤素的加成也是分两步进行的。
先加一分子氯或溴,生成二卤代烯,在过量 的氯或溴的存在下,再进一步与一分子卤素加成,生成四卤代烷。
HC 三CH + Br2 -------- Br=CHBrCHB 广2CHB 2虽然炔烃比烯烃更不饱和,但炔烃进行亲电加成却比烯烃难。