第四章炔烃二烯烃红外光谱.ppt

第四章第四章 炔烃炔烃alkyne二烯烃二烯烃diene （一）炔烃（一）炔烃 4-1炔烃的异构和命名；炔烃的异构和命名；4-2炔烃的结构炔烃的结构*；4-3炔炔烃的物理性质；烃的物理性质；4-4炔烃的化学性质炔烃的化学性质*4-5重要的炔重要的炔（二）二烯烃（二）二烯烃4-6共轭二烯的结构和共轭效应；共轭二烯的结构和共轭效应；4-7超共轭效应；超共轭效应；4-8共轭二烯烃的性质共轭二烯烃的性质*；4-9天然橡胶和合成橡胶天然橡胶和合成橡胶第一页，共七十六页第四章第四章炔烃炔烃二烯烃二烯烃 学习要求学习要求1掌握炔烃及二烯烃的命名法掌握炔烃及二烯烃的命名法2掌握炔烃的掌握炔烃的C三三C结构，结构，SP杂化3掌握炔烃的化学性质：加成反应，三掌握炔烃的化学性质：加成反应，三CH反应，碳反应，碳负离子，酸性，偶合反应负离子，酸性，偶合反应4掌握共轭二烯烃的反应：掌握共轭二烯烃的反应：1，4加成和加成和1，2加成，加成，离域5掌握烷烃、烯烃和炔烃的鉴别、碳原子掌握烷烃、烯烃和炔烃的鉴别、碳原子sp杂化与杂化与sp2、sp3杂化的比较杂化的比较6理解炔烃及二烯烃的物理性质理解炔烃及二烯烃的物理性质。

7理解丁二烯的分子结构及分子轨道理解丁二烯的分子结构及分子轨道8理解速度控制和平衡控制理解速度控制和平衡控制9理解共轭效应及超共轭效应理解共轭效应及超共轭效应10了解二烯烃的分类了解二烯烃的分类11了解异戊二烯了解异戊二烯12.了解了解lindear催化剂第二页，共七十六页定义定义:分子中含有碳碳叁键的烃叫做炔烃分子中含有碳碳叁键的烃叫做炔烃,它的通式它的通式:CnH2n-2官能团官能团为为:-C C-1.异构体异构体从丁炔开始有异构体从丁炔开始有异构体.同同烯烯烃烃一一样样,由由于于碳碳链链不不同同和和叁叁键键位位置置不不同同所所引引起起的的.由由于于在在碳碳链链分分支支的的地地方方不不可可能能有有叁叁键键的的存存在在,所所以以炔炔烃烃的的异异构构体体比比同同碳原子数的烯烃要少碳原子数的烯烃要少.由由于于叁叁键键碳碳上上只只可可能能连连有有一一个个取取代代基基,因因此此炔炔烃烃不不存存在在顺顺反反异异构现象构现象.第四章第四章炔烃炔烃二烯烃二烯烃(一一)炔烃炔烃4.1炔烃炔烃的异构和命名的异构和命名第三页，共七十六页的构造异构体的构造异构体:CH3CH2CH2C CHCH3CHC CH1-戊炔戊炔CH3CH3CH2C CCH32-戊炔戊炔（1）炔炔烃烃的的系系统统命命名名法法与与烯烯烃烃相相似似;以以包包含含叁叁键键在在内内的的最最长长碳碳链链为为主主链链,按按主主链链的的碳碳原原子子数数命命名名为为某某炔炔,代代表表叁叁键键位位置置的的阿阿拉拉伯伯数数字字以以取取最最小小的的为为原原则则而而置置于于名名词词之之前前,当当碳碳原原子子数数超超过过10时时，称称“某某”碳碳炔炔，侧侧链链基基团团则则作作为为主主链链上上的的取代基来命名取代基来命名.3-甲基甲基-1-丁炔丁炔戊炔戊炔2炔烃的命名炔烃的命名系统命名系统命名:第四页，共七十六页。

常见的烯基和炔基：常见的烯基和炔基：乙烯基乙烯基 (Vinyl)(Vinyl)烯丙基烯丙基(Allyl)(Allyl)或或 (Allylic group)(Allylic group)丙烯基丙烯基 (Propenyl)(Propenyl)异丙烯基异丙烯基 (Isopropenyl)(Isopropenyl)第五页，共七十六页乙炔基乙炔基(Ethynyl)炔丙基炔丙基丙炔基丙炔基第六页，共七十六页2 2）烯炔（同时含有三键和双键的分子）的命名：）烯炔（同时含有三键和双键的分子）的命名：（A A）选择含有三键和双键的最长碳链为主链选择含有三键和双键的最长碳链为主链B B）主链的编号遵循链中双、三键位次最低系列原）主链的编号遵循链中双、三键位次最低系列原则则( (两个数字之和最小两个数字之和最小) )C）当双键和三键处于相同的位次时，当双键和三键处于相同的位次时，通常使通常使双键具有最小的位次双键具有最小的位次第七页，共七十六页4）含有双键的炔烃在命名时）含有双键的炔烃在命名时,一般一般先命名先命名烯烯再命名再命名炔炔.例如例如:CH3-CH=CH-C CH3-戊烯戊烯-1-炔炔(不叫不叫2-戊烯戊烯-4-炔炔)CH3CH2C CCH3CH2=CH-C CH系统法系统法:2-戊炔戊炔1-丁烯丁烯-3-炔炔衍生物法衍生物法:甲基乙基乙炔甲基乙基乙炔乙烯基乙炔乙烯基乙炔乙炔的衍生物命名法乙炔的衍生物命名法:第八页，共七十六页。

1己烯己烯5炔炔 4乙烯基乙烯基4庚烯庚烯2炔炔 第九页，共七十六页乙乙炔炔分分子子是是一一个个线线形形分分子子,四四个个原原子子都都排排布布在在同同一一条条直线上直线上.乙炔的两个碳原子共用了三对电子乙炔的两个碳原子共用了三对电子.烷烃碳烷烃碳:sp3杂化杂化烯烃碳烯烃碳:sp2杂化杂化炔烃碳炔烃碳:sp杂化杂化4.2炔烃的结构炔烃的结构(1)乙炔的结构乙炔的结构第十页，共七十六页由由炔炔烃烃叁叁键键一一个个碳碳原原子子上上的的两两个个sp杂杂化化轨轨道道所所组组成成的的 键则是在同一直线上方向相反的两个键键则是在同一直线上方向相反的两个键.在在乙乙炔炔中中,每每个个碳碳原原子子各各形形成成了了两两个个具具有有圆圆柱柱形形轴轴对对称称的的 键键.它们是它们是Csp-Csp和和Csp-Hs.(2)乙炔分子中的乙炔分子中的 键键第十一页，共七十六页C:2s22p22s12px12py12pz1乙炔的每个碳原子还各有两个相互乙炔的每个碳原子还各有两个相互垂直的未参加杂化的垂直的未参加杂化的p轨道轨道,不同碳不同碳原子的原子的p轨道又是相互平行的轨道又是相互平行的.一个碳原子的两个一个碳原子的两个p轨道和另一个碳原子对应的两轨道和另一个碳原子对应的两个个p轨道轨道,在侧面交盖形成在侧面交盖形成两个两个碳碳碳碳 键键.(3)乙炔的乙炔的 键键第十二页，共七十六页。

杂化轨道理论杂化轨道理论:两个成键轨道两个成键轨道( 1, 2),两个反键轨道两个反键轨道( 1*, 2*)两个成键两个成键 轨道组合成了对称分布于碳碳轨道组合成了对称分布于碳碳 键键键键轴周围的轴周围的,类似圆筒形状的类似圆筒形状的 电子云电子云.(4)乙炔分子的圆筒形乙炔分子的圆筒形 电子云电子云第十三页，共七十六页碳碳叁键是由一个碳碳叁键是由一个 键和两个键和两个 键键组成组成.键能键能乙炔的碳碳叁键的键能是乙炔的碳碳叁键的键能是:837kJ/mol;乙烯的碳碳双键键能是乙烯的碳碳双键键能是:611kJ/mol;乙烷的碳碳单键键能是乙烷的碳碳单键键能是:347kJ/mol.C-H键键长长和和p轨轨道道比比较较,s轨轨道道上上的的电电子子云云更更接接近近原原子子核核.一一个个杂杂化化轨轨道道的的s成成分分越越多多,则则在在此此杂杂化化轨轨道道上上的的电电子子也也越越接接近近原原子子核核.由由sp杂杂化化轨轨道道参参加加组组成成 共共价价键键,所所以以乙乙炔炔的的C-H键键的的键键长长(0.106nm)比比乙乙烯烯(0.108nm)和和乙乙烷烷(0.110nm)的的C-H键的键长要短键的键长要短.碳碳碳碳叁叁键键的的键键长长最最短短(0.120nm),这这是是除除了了有有两两个个 键键,还由于还由于sp杂化轨道参与碳碳杂化轨道参与碳碳 键的组成键的组成.(5)总结总结第十四页，共七十六页。

1)炔烃的物理性质和烷烃炔烃的物理性质和烷烃,烯烃基本相似烯烃基本相似;(2)低级的炔烃在常温下是气体低级的炔烃在常温下是气体,但沸点比相同碳原子但沸点比相同碳原子的烯烃略高的烯烃略高;(3)随着碳原子数的增加随着碳原子数的增加,沸点升高沸点升高.(4)叁键位于碳链末端的炔烃叁键位于碳链末端的炔烃(又称又称末端炔烃末端炔烃)的沸点低的沸点低于叁键位于碳链中间的异构体于叁键位于碳链中间的异构体.(5)炔烃不溶于水炔烃不溶于水,但易溶于极性小的有机溶剂但易溶于极性小的有机溶剂,如石油如石油醚醚,苯苯,乙醚乙醚,四氯化碳等四氯化碳等.4.3炔烃的物理性质炔烃的物理性质第十五页，共七十六页补充：补充：炔烃的制备炔烃的制备由相应的碳原子数的烯烃为原料合成：由相应的碳原子数的烯烃为原料合成：（i）CH3CCCH2CH3解：解：第十六页，共七十六页a)叁叁键键的的碳碳氢氢键键由由sp杂杂化化轨轨道道与与氢氢原原子子参参加加组组成成 共共价价键键,叁叁键键的的电电负负性性比比较较强强,使使C-H 键键的的电电子子云云更更靠靠近近碳碳原原子子.这这种种 C-H键键的的极极化化使使炔炔烃烃易易离离解解为为质质子子和和比比较较稳稳定定的的炔炔基基负负离离子子(-C C- -).(即即：有有利利于于炔炔C-H异异裂裂形形成成H+；烷烷烃烃C-H易易均均裂裂如氯取代反应如氯取代反应)(b)炔烃炔烃H原子活泼原子活泼,有弱酸性和可被某些金属原子取代有弱酸性和可被某些金属原子取代.(c)炔炔烃烃具具有有酸酸性性,是是与与烷烷烃烃和和烯烯烃烃比比较较而而言言,其其酸酸性性比比水水还还弱弱.（书中书中pKa比较）比较）4.4炔烃的化学性质炔烃的化学性质炔烃的主要性质是叁键的加成反应和叁键碳上氢原子的炔烃的主要性质是叁键的加成反应和叁键碳上氢原子的活泼性活泼性(弱酸性弱酸性).4.4.1叁键碳上氢原子的活泼性叁键碳上氢原子的活泼性(弱酸性弱酸性)第十七页，共七十六页。

d)甲基甲基,乙烯基和乙炔基负离子的碱性和稳定性乙烯基和乙炔基负离子的碱性和稳定性CH3-甲基负离子甲基负离子CH2=CH-乙烯基负离子乙烯基负离子CHC-乙炔基负离子乙炔基负离子稳定性稳定性碱性碱性第十八页，共七十六页含碳酸的酸性强弱可用含碳酸的酸性强弱可用pka判别，判别，pka越小，酸性越强越小，酸性越强烷烃烷烃(乙烷乙烷)烯烃烯烃(乙烯乙烯) 氨氨末端炔烃末端炔烃(乙炔乙炔)乙醇乙醇水水pka504035251615.7酸酸性性逐逐渐渐增增强强其其共共轭轭碱碱的的碱碱性性逐逐渐渐减减弱弱第十九页，共七十六页CH CNa+C2H5BrCH C-C2H5与金属钠作用与金属钠作用CH CHCH CNaNaC CNa与与氨基钠作用氨基钠作用RC CH+NaNH2RC CNa+NH3烷基烷基化反应化反应-炔化合物是重要的有机合成炔化合物是重要的有机合成中间体中间体.NaNa液氨液氨液氨液氨得到得到碳链增长的炔烃碳链增长的炔烃(1)生成炔化钠和烷基化反应生成炔化钠和烷基化反应第二十页，共七十六页利用炔钠的生成，可使碳链增长：利用炔钠的生成，可使碳链增长： 第二十一页，共七十六页与硝酸银的氨溶液作用与硝酸银的氨溶液作用-炔炔化银化银CH CH+2Ag(NH3)2NO3AgC CAg +2NH4NO3+2NH3乙炔乙炔银银(白色沉淀白色沉淀)RC CH+Ag(NH3)2NO3RC CAg +NH4NO3+NH3与与氯化亚铜的氨溶液作用氯化亚铜的氨溶液作用-炔炔化亚铜化亚铜CH CH+2Cu(NH3)2ClCuC CCu +2NH4Cl+2NH3乙炔乙炔亚铜亚铜(红色沉淀红色沉淀)RC CH+Cu(NH3)2ClRC CCu +NH4NO3+NH3注注1炔炔化化物物和和无无机机酸酸作作用用可可分分解解为为原原来来的的炔炔烃烃.在在混混合合炔炔烃中分离烃中分离末端炔烃末端炔烃.注注2重重金金属属炔炔化化物物在在干干燥燥状状态态下下受受热热或或撞撞击击易易爆爆炸炸,对对不不再利用的重金属炔化物应加酸处理再利用的重金属炔化物应加酸处理.(2)生成炔化银和炔化亚铜的反应生成炔化银和炔化亚铜的反应-炔烃的定性检验炔烃的定性检验(白色沉淀白色沉淀)(红色沉淀红色沉淀)第二十二页，共七十六页。

问题：RCCR能否与重金属盐反应? 答案：不能因为无炔氢 利用重金属炔化物的生成反应可检验炔氢利用重金属炔化物的生成反应可检。