第5章烯烃 51烯烃的结构 °烯烃( alkene)的官能团是碳碳双键(又称烯键) 单烯烃的通式为CnH2n,与单环烷烃互为官能团异构,不 饱和度为1 °补充:有机物分子的不饱和度或环加双键数(+db [2C+2+N-(H+X)]/2 注:式中C、N、H、Ⅹ分别表示有机物分子中的碳、氮、氢、卤 原子数 分子含一个环或一个双键相当于r+db=1 分子含一个叁键相当于r+db=2
第5章 烯烃 5.1 烯烃的结构 • 烯烃(alkene)的官能团是 碳碳双键(又称烯键). 单烯烃的通式为 CnH2n , 与单环烷烃互为官能团异构, 不 饱和度为 1 . • 补充: 有机物分子的不饱和度 或 环加双键数 (r + db) = [2C + 2 + N – (H + X)] / 2 注: 式中C、N、H、X 分别表示 有机物分子中的碳、氮、氢、卤 原子数. 分子含一个环或一个双键 相当于 r + db = 1 分子含一个叁键 相当于 r + db = 2
烯烃的结构:每个构成双键的碳原子以三个Sp2杂化轨道 分别与相邻原子形成三个键,这些σ键都在同一平面 上,键角约120°;每个构成双键的碳原子各有一个未参 加杂化的2p轨道同时垂直于上述平面,相互平行从侧面 肩并肩地重叠形成π键.可见碳碳双键是由一个σ键和 △个π键组成的(见图5-1) °m键:两个相互平行的未参加杂化的2p轨道肩并肩地重 叠所构成的共价键.π键重叠程度较小没有σ键稳定、键 能较小同时,组成π键的仟一原子不能绕键轴自由旋转 °碳碳双键的键长比碳碳单键短,键能比碳碳单键大,但 并非倍数关系
• 烯烃的结构: 每个构成双键的碳原子以三个sp2杂化轨道 分别与相邻原子形成三个 σ 键, 这些 σ 键都在同一平面 上, 键角约120° ; 每个构成双键的碳原子各有一个未参 加杂化的2p轨道同时垂直于上述平面, 相互平行从侧面 肩并肩地重叠形成 π 键. 可见碳碳双键是由一个 σ 键和 一个 π 键组成的. (见图 5–1) • π 键: 两个相互平行的未参加杂化的2p轨道肩并肩地重 叠所构成的共价键. π 键重叠程度较小, 没有σ 键稳定, 键 能较小, 同时, 组成 π 键的任一原子不能绕键轴自由旋转. • 碳碳双键的键长 比碳碳单键短, 键能 比碳碳单键大, 但 并非倍数关系
52烯烃的同分异构和命名法 52.1烯烃的同分异构 1.构造异构 包括碳链异构和官能团的位置异构 例如链状戊烯(CH10)有五种构造异构体 2.顺反异构(掌握其构型表示方法 HC CH3 H,C H H - CH3 顺式(CH3或H在双键的同侧)反式(CH3或H在双键的异侧) 生原因:碳碳双键不能自由旋转. 当双键两个C各连有不同的原子或基团时,就会产生顺 反异构.只要双键任一C连有相同的原子或基团,都不会 产生顺反异构
5.2 烯烃的同分异构和命名法 5.2.1 烯烃的同分异构 1. 构造异构 包括 碳链异构 和 官能团的位置异构. 例如 链状戊烯(C5H10) 有五种构造异构体. 2. 顺反异构 (掌握其构型表示方法) H3C CH3 H3C H C＝C C＝C H H H CH3 顺式(CH3或H在双键的同侧) 反式(CH3或H在双键的异侧) 产生原因: 碳碳双键不能自由旋转. 当双键两个C各连有不同的原子或基团时, 就会产生顺 反异构. 只要双键任一C连有相同的原子或基团, 都不会 产生顺反异构
52,2烯烃的命名法(注意与烷烃的命名法比较) 1.普通命名法(又称习惯命名法) 仅适用于简单的不饱和烃和不饱和烃基的命名 tH: CH,CH=CH, (CH),C-CH 丙烯 异丁烯 °烯基:烯烃去掉一个H后的一价基团.烯基在命名时,其 编号应从游离价所在的C开始 CH2=CH—乙烯基 CHCH=CH2烯丙基(或2-丙烯基) CH3CH=CH-丙烯基(或1-丙烯基) CH 3(=CH 异丙烯基 °亚基:烷烃去掉两个H后的两价基团 (CH3)2C- CH3CH=-CH2CH CH, CHCH 亚异丙基亚乙基1,2亚乙基1,3亚丙基
5.2.2 烯烃的命名法(注意与烷烃的命名法比较) 1. 普通命名法 (又称习惯命名法) 仅适用于 简单的不饱和烃 和 不饱和烃基的命名. 如: CH3CH＝CH2 (CH3 )2C＝CH2 丙烯 异丁烯 • 烯基: 烯烃去掉一个H后的一价基团. 烯基在命名时, 其 编号应从游离价所在的C开始. CH2 ＝CH－ 乙烯基 －CH2CH＝CH2 烯丙基 (或 2–丙烯基) CH3CH＝CH－ 丙烯基 (或 1–丙烯基) CH3C＝CH2 异丙烯基 • 亚基: 烷烃去掉两个H后的两价基团. (CH3 )2C＝ CH3CH＝ –CH2CH2– –CH2CH2CH2– 亚异丙基 亚乙基 1,2–亚乙基 1,3–亚丙基
2.系统命名法 (1)选择含有不饱和键的最长碳链为主链,确定母体名称 CH3CH2C=CH2 CH2CH2CH32-乙基1-戊烯 (2)主链的编号应首先使不饱和键的位置编号之和最小 其次使取代基的位置编号之和最小 CH2=CHC=CH2 CH3 C=CCH=CH2 CH 1-戊烯-3-炔 2-甲基-1,3-丁二烯 (3)命名时依次写出不饱和键的位置、数目和母体名称 再在前面写出取代基的位置、数目和名称 CH34甲基-3-乙基-5-氯环戊烯 (4)凡有顺反异构体的,将构型标记在最前面
2. 系统命名法 (1)选择含有不饱和键的最长碳链为主链, 确定母体名称. CH3CH2C＝CH2 CH2CH2CH3 2–乙基–1–戊烯 (2)主链的编号应首先使不饱和键的位置编号之和最小, 其次使取代基的位置编号之和最小. CH2 ＝CHC＝CH2 CH3C≡CCH＝CH2 CH3 1–戊烯–3–炔 2–甲基–1,3–丁二烯 (3)命名时依次写出不饱和键的位置、数目和母体名称; 再在前面写出取代基的位置、数目和名称. C2H5 CH3 4–甲基–3–乙基–5–氯环戊烯 Cl (4)凡有顺反异构体的, 将构型标记在最前面