烯烃-命名
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【知识拓展】烯烃-----烯烃结构与命名
(一)烯烃的同分异构现象
烯烃的通式: CnH2n。
烯烃的官能团:C=C
1.构造异构
2.顺反异构
(a)反-2-丁烯(b) 顺-2-丁烯
(二)烯烃的结构
1.碳的sp2杂化及乙烯的结构
碳原子的sp2杂化过程如下:
乙烯分子形成时,两个碳原子各以一个sp2杂化轨道沿键轴方向重叠形成一个C—Cσ键,并以剩余的两个sp2杂化轨道分别与两个氢原子的1s轨道沿键轴方向重叠形成四个等同的C—Hσ键,五个σ键都在同一平面内,因此乙烯为平面构型。
此外,每个碳原子上还有一个未参与杂化的p轨道,两个碳原子的p轨道相互平行,于是侧面重叠成键。
这种成键原子的p轨道侧面重叠形成的共价键叫做π键。
乙烯分子中的σ键和π键如图3-2所示。
乙烯分子的结构。
烯烃的命名步骤
嘿,朋友们!今天咱就来聊聊烯烃的命名步骤。
这可有意思啦,就
像给每个烯烃宝宝起个独一无二的好名字一样!
首先呢,得找到烯烃分子里最长的碳链,这就好比是给宝宝找到家
族的主脉。
然后呢,数一数这个最长碳链上有几个碳原子,这可不能
马虎,得数清楚咯!就像给宝宝确定在家族里的辈分一样重要。
接下来,看看双键在碳链的什么位置。
这双键就像是宝宝身上特别
的标记,得准确找到它的位置呀!然后根据双键的位置,给碳链编号。
哎呀呀,这编号可不能乱编,得有规矩呢!
编号完了,再把取代基的位置和名称写出来。
这取代基就像是宝宝
身上的小装饰,得把它们都好好标记出来。
比如说,有个烯烃分子,最长碳链有五个碳原子,双键在第二个碳
原子上,还有个甲基在第三个碳原子上。
那咱就可以给它起个名字叫
3-甲基-2-戊烯。
你看,是不是挺有趣的呀!
再打个比方,就像给一个可爱的小宠物起名字,得根据它的特点、
模样来起,这样才能让人一下子就记住它呀!这烯烃的命名不也是一
样嘛!
大家想想,要是命名错了,那不就像给宝宝起错了名字一样尴尬呀!所以咱可得认真对待,一步一步来,不能着急。
总之呢,烯烃的命名步骤虽然看起来有点复杂,但只要咱多练习练习,就会发现其实也不难啦!就像学会骑自行车一样,一开始可能会摇摇晃晃,但多骑几次就熟练啦!以后再看到烯烃分子,就能轻松地给它起个准确又好听的名字啦!大家加油哦!。
第三章烯烃和炔烃第一部分:烯烃烯烃的结构和异构烯烃的命名烯烃的物理性质烯烃的化学性质烯烃的制法烯烃当中双键碳原子的sp2杂化C: 1s22s22p2sp2杂化1s22s12p12p y12p z1x烯烃当中双键碳原子的sp2杂化.一个s轨道、两个p轨道“杂化”形成三个等同的sp2杂化轨道。
sp2杂化轨道的形状与sp3杂化轨道类似。
三个sp2杂化轨道的对称轴在同一平面上,互成120°角,大头一瓣指向正三角形的三个角顶。
碳原子上另一个未杂化的pz 轨道垂直于sp2杂化轨道对称轴所在的平面。
乙烯中的两个碳原子各以一个sp 2轨道相结合,形成一个C-C σ键:剩余的两个sp 2轨道还与H 的轨道结合形成两个C-H σ键。
乙烯分子:只表示出σ键乙烯的结构每个双键碳原子剩下的2p轨道(各有一个电子)垂直于sp2杂化轨道所在的平面,两个p轨道平行重叠形成一种新的键,称为π键π键由两部分组成:一部分电子云在原子平面的上方,另一部分在下方。
构成π键的电子云称为π电子云。
C CH HH HC CHH HHππ烯烃分子中的π键分子中的六个原子(C、H)及五个σ键都处于同一平面键角(bond angles):H-C-H = 117.5°H-C-C = 121°键长(bond distances): C—H = 0.110 nmC=C = 0.134 nm乙烯的结构乙烯分子是一个平面分子分子中六个原子及所形成的五个 键都处在同一平面,每一个碳都是sp2杂化结构已为电子衍射和光谱研究所证实每一个碳都有一个半充满的p 轨道Each carbon has a half-filled p orbital两个p轨道平行重叠,形成 键乙烯中C-C之间,除了σ键之外,还多了一个π键,键能增强,所以C-C键短另外,乙烯中碳为sp 2杂化,轨道s成分大,核对电子云的束缚紧,键能增强,键距缩短。
也会导致C-H键变短乙烯乙烷乙烯中C-C 键键长比乙烷中C-C 键长略短的原因? 乙烯中C-H 键键长比乙烷中C-H 键长略短的原因?丙烯中C-C 单键的键长(0.150nm )比乙烷中C-C 键长(0.153nm )略短。
烯烃》总结1.烯烃:分子里含有键的一类链烃叫烯烃。
一般,我们所说的烯烃都是指分子中只含一个碳碳双键的不饱和烃,所以也叫单烯烃,还有二烯烃,如CH2=CH—CH=CH2(丁二烯)。
2.烯烃的通式:CH2(n>2,其中有个C-H键,个C=C双键,个n2nC-C单键。
注意:环烷烃的通式与烯烃的通式相同,故通式为CH2的烃不一定是烯烃,如下图中的环丁烷n2n的分子式也符合CH O3.烯烃的系统命名法:命名方法与烷烃相似,坚持最长、最近、最简、最小原则。
不同点是主链必须含有双键。
(1)选主链:选含C=C的最长的碳链,称某烯。
2)编号:从离双键最近(不是离取代基最近)的主链碳的一端开始编号,当主链两端的碳原子离双键等近时,要求从离简单取代基近的一端开始编号,且要求取代基位次和要小。
(3)命名:取代基编号-取代基一双键位置编号+某。
CH:-CI1—CH2-C=CH2例:a.右出L HL、CH$-f=CH-fH—b.匚印CHx:O4.烯烃的物理性质:(1)常温常压下,C个数为1-4的烯烃为气态,C个数为5-18的烯烃为液态,C个数为18以上的烯烃为固态。
(2)随碳原子数增多,熔沸点逐渐升高;碳原子数相同的烯烃,支链越多,熔沸点越低。
(3)碳原子数增多,密度逐渐增大。
5.烯烃的化学性质:(1)氧化反应:a. __________________________________________ 燃烧反应:Ob.在催化剂作用下被空气氧化生成醛:c.被氧化剂(如酸性KMnO4溶液、臭氧等)氧化:d.臭氧分解反应(常以信息题形式出现):O(2)易发生加成反应:可以和碳碳双键加成试剂有为H2、HCN、X2、HX、H2O等。
:-222-G——C-f一般用怖作加單的催化剂)6.烯烃的不对称加成:一般遵循马尔科夫尼科夫规则,简称马氏规则。
马氏规则:当不对称 烯烃与卤化氢发生加成反应时,通常氢加到氢多的不饱和碳原子上。
C^-C-C^-C^+甘出一如匾.CHi-CH^CHz-FHzO —7.1,3—丁二烯(CH 2=CH —CH=CH 2)的加成反应:二烯烃的通式为C n H 2n _^,其化学性质与烯烃相似,在加成反应时有多种情况:(1) ______________________________________________________________ 1,2—加成:CH 2=CH —CH=CH 2+Br 2_。
第三章 单 烯 烃学习要求:1.掌握sp 2杂化的特点,形成π键的条件以及π键的特性。
2.握烯烃的命名方法,了解次序规则的要点及Z / E 命名法。
3.掌握烯烃的重要反应(加成反应、氧化反应、α-H 的反应)。
4.掌握烯烃的亲电加成反应历程,马氏规则和过氧化物效应。
分子内含有碳碳双键(C=C )的烃,称为烯烃(有单烯烃,二烯烃,多烯烃),本章讨论单烯烃,通式为 C n H 2n 。
§ 3—1 烯烃的结构最简单的烯烃是乙烯,我们以乙烯为例来讨论烯烃双键的结构。
一、 双键的结构键能 610KJ / molC —C 346KJ / mol由键能看出碳碳双键的键能不是碳碳单键的两倍,说明碳碳双键不是由两个碳碳单键构成的。
事实说明碳碳双键是由一个键和一个键构成的。
双键( C=C) = σ键 + π键现代物理方法证明:乙烯分之的所有原子在同一平面上,其结构如下:二、 sp 2杂化为什么双键碳相连的原子都在同一平面双键又是怎样形成的呢杂化轨道理论认为,碳原子在形成双键时是以另外一种轨道杂化方式进行的,这种杂化称为sp 2杂化。
0.108nm0.133nm117°121.7°sp 2sp sp 2p2s2p杂化2杂化态激发态三、 乙烯分子的形成未杂化的 P 轨道垂直于杂化的轨道,从侧面交盖称为 П 键,轨道上的电子称为π电子,其交盖较 σ — 键小。
所以键能小。
其它烯烃的双键,也都是由一个σ键和一个π键组成的。
π键键能 = 双键键能 — 碳碳单键键能 = 610KJ / mol – 346 = / molπ键的特点:① 不如σ键牢固(因p 轨道是侧面重叠的)。
② 不能自由旋转(π键没有轨道轴的重叠)。
键的旋转会破坏键。
③ 电子云沿键轴上下分布,不集中,易极化,发生反应。
④ 不能独立存在。
四、 其他分子的形成:(丙烯)一个sp2三个 的关系sp 2轨道与轨道的关系p sp2π电子云形状π键的形成乙烯中的 σ键§ 3—2 烯烃的异构和命名一、 烯烃的同分异构现象烯烃的同分异构现象比烷烃的要复杂,除碳干异构外,还有由于双键的位置不同引起的位置异构和双键两侧的基团在空间的位置不同引起的顺反异构(几何异构)。
1. 烯烃的系统命名:(1)选择含有双键在内的最长的碳链作为主链 (2)双键位次低 (3)标明双键位次 2.烯基的命名烯烃去掉一个氢原子,称为某烯基。
烯基的编号从带有自由价的碳原子开始,(2)亚基有两个自由价的基称为亚基3.顺反异构体的命名 由于 C C 不能自由旋转,致使与 C C 上碳原子直接相连的原子或基团在空间的相对位置就被固定下来。
虽然顺反异构现象在烯烃中普遍存在,但并非所有具有 C C 的化合物都存在顺反异构现象。
产生顺反异构现象的条件是:(1) 分子中存在着限制原子自由旋转的因素,如双键、脂环等结构。
(2) 在不能自由旋转的 C C 两端的碳原子上,必须各自连接两个不同的原子或基团。
如:两个双键碳上相同的原子或原子团在双键的同一侧,称为顺式,反之,称为反式 4. Z - E 构型命名法用顺式或反式来命名顺反异构体时,如果双键碳原子上连接的 4 个原子或基团都不相同,则命名就很困难。
为了解决这个问题,国际系统命名法规定以符号 Z 和 E 为词头来表示顺反异构体的构型。
Z “在一起”的意思; E 是“相反”的意思。
确定异构体是 Z 构型或 E 构型,可根据顺序法则,优先基团在双键同侧的为 Z 构型,在双键异侧的为 E 构型。
顺序法则的主要内容是:(1) 由双键碳上直接相连的两个原子的原子序数的大小来决定,原子序数大者为优。
若原子序数相同时,则比较相对原子质量数大小。
(2) 若与双键碳原子直接相连的第一个原子相同,要依次比较第二个甚至第三个原子,依此类推,直到比较出优先顺序为止。
例如:(3) 当与双键碳原子连接的基团具有重键时,则其中双键或三键所连接的原子可视作是CH 2CHCH 3CHCHCH 2CHCH 2乙烯基vinyl 丙烯基propenyl 烯丙基allyl 乙烯基ethenyl1-丙烯基1-propenyl2-丙烯基2-propenylCH 2C异丙烯基isopropenyl 1-甲基乙烯基1-methylethenylCH 3普通命名法:IUPAC 命名法:H 2C CH 3CH (CH 3)2C 亚甲基methylidene亚乙基ethylidene亚异丙基isopropylidene单键的重复,然后再按原子序数的大小进行比较。