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第第3 3章章 烯烃烯烃基本要求：基本要求：1.1.掌握双键碳原子的掌握双键碳原子的spsp2 2杂化、烯烃的异构现象；杂化、烯烃的异构现象；2.2.掌握烯烃的命名，构型的顺、反和掌握烯烃的命名，构型的顺、反和Z Z、E E标记法，次标记法，次序规则；序规则；3.3.了解烯烃的物理性质。了解烯烃的物理性质。4.4.掌握烯烃的加成反应掌握烯烃的加成反应( (加卤素、卤化氢、水、硫酸、加卤素、卤化氢、水、硫酸、次卤酸、催化氢化、过氧化物催化下的自由基加成次卤酸、催化氢化、过氧化物催化下的自由基加成反应反应) )，氧化反应，氧化反应，一氢的卤代反应；一氢的卤代反应；5.5.了解亲电加成反应机制了解亲电加成反应机制( (马氏规则马氏规则) )；掌握不同碳正；掌握不同碳正离子结构和稳定性的关系。离子结构和稳定性的关系。不饱和烃不饱和烃炔烃炔烃(alkynes)烯烃烯烃(alkenes)含有碳碳重键含有碳碳重键的化合物的化合物烯烃的通式：烯烃的通式：CnH2n官能团官能团乙烯乙烯 环己烯环己烯 CCHHHH3.1 烯烃的结构烯烃的结构 3.1.1 碳碳双键的组成碳碳双键的组成2p2s1s基态基态 1s2p2s激发激发态态2p1ssp2sp2 杂化杂化态态电子跃迁电子跃迁杂化杂化图图 3.1 sp2 杂化轨道形成过程示意图杂化轨道形成过程示意图每个每个 sp2杂化轨道杂化轨道含含1/3 s 轨道成分，轨道成分，含含2/3 p 轨道成分。轨道成分。图图 3.2 一个一个sp2杂化轨道杂化轨道sp2杂化的碳原子的几何构型为平面三角形。杂化的碳原子的几何构型为平面三角形。 没有参加杂化的没有参加杂化的 p 轨道垂直于三个轨道垂直于三个sp2杂化轨道所在的平面。杂化轨道所在的平面。 图图 3.3 sp2杂化的碳原子杂化的碳原子 三个三个sp2杂化轨道杂化轨道在同一平面上，在同一平面上，其轨道间对称轴其轨道间对称轴的夹角为的夹角为120。在乙烯分子中，每个碳原子都是在乙烯分子中，每个碳原子都是 sp2 杂化。杂化。 CH键的形成键的形成:sp2sp2 交盖交盖 CC键的形成键的形成:sp2-1s 交盖交盖 一个一个CC键和键和6个个CH键共处同一平面。键共处同一平面。 图图3.4 乙烯的结构乙烯的结构 CC键的形成：垂直于键的形成：垂直于sp2 杂化轨道杂化轨道所在平面且相互平行的所在平面且相互平行的2个个p 轨道进行侧面轨道进行侧面交盖，组成新的分子轨道交盖，组成新的分子轨道轨道。轨道。 在在键中，电子云分布在两个键中，电子云分布在两个C原子原子所处平面的上方和下方。所处平面的上方和下方。图图 3.5 乙烯分子中的乙烯分子中的键键 1 1、不如不如键牢固键牢固2 2、不能自由旋转、不能自由旋转3 3、电子云沿键轴上下分布，不集中，电子云沿键轴上下分布，不集中，具具有较大的流动性，有较大的流动性，易极化，易发生反应易极化，易发生反应4 4、不能独立存在不能独立存在键的特点键的特点 键键 键键存存 在在 可以单独存在可以单独存在 不能单独存在，不能单独存在，只能与只能与 键共存于双键或叁键中键共存于双键或叁键中形形 成成 成键轨道沿键轴成键轨道沿键轴“头碰头头碰头” ” 成键轨道从侧面成键轨道从侧面“肩并肩并肩肩” 重叠重叠 ，重叠程度较大，重叠程度较大 重叠重叠 ，重叠程度较小，重叠程度较小 电子云分布电子云分布 电子云呈柱状、对键轴呈电子云呈柱状、对键轴呈 电子云呈块状、垂直对称电子云呈块状、垂直对称 圆柱形对称，密集于两原圆柱形对称，密集于两原 分布在通过键轴的平面上分布在通过键轴的平面上 子核间，子核间， 下较为扩散下较为扩散 键键 能能 较大、键较稳定较大、键较稳定 较小、键较不稳定较小、键较不稳定键的极化度键的极化度 较小较小 较大较大键的旋转键的旋转 成键原子可沿键轴成键原子可沿键轴“自由自由” ” 成键原子不能沿键轴旋转成键原子不能沿键轴旋转 旋转旋转键和键和键的主要特点键的主要特点 3.2 烯烃的同分异构烯烃的同分异构 C4H8:CCHHHCH2CH3CCHCH3HCH3CH3CHCHCH31丁烯丁烯 2甲基丙烯甲基丙烯2丁烯丁烯 碳架异构碳架异构 官能团位次异构官能团位次异构 构造异构构造异构 C双键不能自由旋转；双键不能自由旋转； 每个双键上碳原子各连有两个不同的原每个双键上碳原子各连有两个不同的原子或基团。子或基团。立体异构：烯烃的顺反异构立体异构：烯烃的顺反异构 CCH3CHHCH3CCH3CHHCH3顺顺2丁烯丁烯 反反2丁烯丁烯 CH3CHCHCH32丁烯丁烯 顺顺2丁烯丁烯 反反2丁烯丁烯 图图 3.11 2丁烯顺反异构体的模型丁烯顺反异构体的模型3.3 烯烃的命名烯烃的命名3.3.1 烯基烯基 常见的烯基：常见的烯基：乙烯基乙烯基烯丙基烯丙基CH3CHCHCH2CHCH2CHCH2丙烯基丙烯基CH2CCH3异丙烯基异丙烯基系统命名法系统命名法 确定母体：含双键在内确定母体：含双键在内的最长碳链，称的最长碳链，称“某烯某烯” 编号：编号： 使碳碳重键的使碳碳重键的编号最小编号最小；重键的位次用重；重键的位次用重键，键， 碳原子中编号最小的表示。碳原子中编号最小的表示。 指出取代基的位次、数目、名称指出取代基的位次、数目、名称 当碳原子数超过当碳原子数超过10时，称时，称“某碳烯某碳烯”CCCH3CH2CH3CH2CH2HH2乙基乙基1戊烯戊烯4 甲基甲基3乙基乙基环庚烯环庚烯CH3CCH3CH3CHCHCH34,4 二甲基二甲基2戊烯戊烯CH3CH2CH312343.3.2 烯烃的命名烯烃的命名CH3(CH2)3CHCH(CH2)4CH35 十一十一碳烯碳烯3.3.3 烯烃顺反异构体的命名烯烃顺反异构体的命名(1) 顺顺,反反标记法标记法 对于二取代的烯烃：对于二取代的烯烃：相同的原子相同的原子或或基团基团同侧同侧 异异 侧侧双键双键顺顺前前 缀缀反反 CCHCH2CH2CH3H3CCH3CCHCH2CH2CH3H3CCH3顺顺3甲基甲基2己烯己烯反反3甲基甲基2己烯己烯 (2) Z,E标记法标记法(a) 次序规则次序规则: 按照原子序数按照原子序数的大小比较与碳碳双键直接的大小比较与碳碳双键直接 相连原子的大小，大者为相连原子的大小，大者为“优先优先”基团基团。例如：例如：I Br Cl S O N C同位素：同位素： D H 未共用电子：最小未共用电子：最小 较较“优先优先” 基团在双键的同侧基团在双键的同侧, 标记为标记为Z式；式； 较较“优先优先” 基团在双键的异侧基团在双键的异侧, 标记为标记为E式。式。(E) 1 氯氯1溴丁烯溴丁烯CCClHBrCH2CH3CCClBrHCH2CH3(Z)1氯氯1溴丁烯溴丁烯 如果直接相连的第一个原子相同，继续如果直接相连的第一个原子相同，继续 逐个逐个比较与双键比较与双键C原子相距的第二个、原子相距的第二个、 第三个第三个原子的原子序数。原子的原子序数。OHCHHHOCHHHCCHHHHHCCHCH2CH2CH3H3CCH3(Z) 3甲基甲基2己烯己烯反反3甲基甲基2己烯己烯Z或或E式与顺或反式式与顺或反式没有相关性没有相关性 对于含重键的基团，将其视为两个或三个单键对于含重键的基团，将其视为两个或三个单键COHCHOOH,O,OCCHHHCHCCCHHH,C,C
