有机化学课件(徐寿昌 全)4

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1、第四章炔烃、二烯烃及红外光谱分子中含有碳碳叁键的烃叫做炔烃。其通式为:CnH2n-2官能团为-CC-（一）炔烃(1)异构现象——从丁炔开始有异构体.由碳链不同和叁键位置不同所引起。由于在碳链分支的地方不可能有叁键的存在,所以炔烃的异构体比同碳原子数的烯烃要少。同时，由于叁键碳上只可能连有一个取代基,因此炔烃不存在顺反异构现象.4.1炔烃的异构和命名◎系统命名法:①以包含叁键在内的最长碳链为主链,按主链的碳原子数命名为某炔,代表叁键位置的阿拉伯数字以取最小的为原则而置于名词之前,侧链基团则作为主链上的取代基来命名.(2)炔

2、烃的命名②炔烃分子中同时含有碳碳双键时，命名时选择含有双键和三键的最长碳链为主链，先命名烯再命名炔。编号要使两者位次数值和最小，若有选择时应使双键的位次最小。例如：2-戊炔5-甲基-2-己炔3-戊烯-1-炔5-乙基-1-庚烯-6-炔3-乙基-6-庚烯-1-炔not乙炔分子是一个线形分子,四个原子都排布在同一条直线上.乙炔的两个碳原子共用了三对电子.二、炔烃的结构乙炔分子：炔烃的结构特征是分子中具有碳碳叁键。由炔烃叁键同一个碳原子上的两个sp杂化轨道所组成的键是在同一直线上方向相反的两个键.在乙炔中,每个碳原子各形成了两个

3、具有圆柱形轴对称的键.它们是Csp-Csp和Csp-Hs.乙炔分子中的键◎乙炔的每个碳原子还各有两个相互垂直的未参加杂化的p轨道,不同碳原子的p轨道又是相互平行的.◎一个碳原子的两个p轨道和另一个碳原子对应的两个p轨道,在侧面交盖形成两个碳碳键.乙炔分子中的键两个互相垂直的键中电子云的分布位于键轴的上下和前后部位，当轨道重叠后，其电子云形成以C-C键为对称轴的圆筒形状。乙炔分子的电子云碳碳叁键是由一个强的键和两个较弱的键组成键能：乙炔的碳碳叁键的键能是837kJ/mol;乙烯的碳碳双键键能是611kJ

4、/mol;乙烷的碳碳单键键能是347kJ/mol.C-H键长：和p轨道比较,s轨道上的电子云更接近原子核。一个杂化轨道的s成分越多,则在此杂化轨道上的电子也越接近原子核。所以乙炔的C-H键的键长(0.106nm)比乙烯(0.108nm)和乙烷(0.110nm)的C-H键的键长要短。碳碳叁键的键长：最短(0.120nm),这是除了有两个键,还由于sp杂化轨道参与碳碳键的组成。(1)炔烃的物理性质和烷烃,烯烃基本相似;(2)低级的炔烃在常温下是气体,但沸点比相同碳原子的烯烃略高;(3)随着碳原子数的增加,沸点升高.三、炔烃

5、的物理性质(4)叁键位于碳链末端的炔烃(又称末端炔烃)的沸点低于叁键位于碳链中间的异构体.(5)炔烃不溶于水,但易溶于极性小的有机溶剂,如石油醚,苯,乙醚,四氯化碳等.四、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活泼性(弱酸性).1.叁键碳上氢原子的活泼性(弱酸性)叁键的碳氢键由sp杂化的碳原子与氢原子组成的键,由于sp杂化碳的电负性比较强,使C-H键的电子云更靠近碳原子，从而使氢原子带有部分正电荷，所以它容易离解出质子。因此，炔烃H原子活泼,具有弱酸性且可被某些金属原子取代。★炔烃具有酸性,是与

6、烷烃和烯烃比较而言,其酸性比水还弱.（见书中pKa比较）甲基,乙烯基和乙炔基负离子的碱性和稳定性比较：CH3-甲基负离子CH2=CH-乙烯基负离子CH≡C-乙炔基负离子稳定性碱性补充：炔烃的制备由相应的碳原子数的烯烃为原料合成：（i）CH3C≡CCH2CH3解：与金属钠作用CHCHCHCNaNaCCNa与氨基钠作用RCCH+NaNH2RCCNa+NH3NaNa液氨注：1.常用此方法制备碳链增长的炔烃2.炔化合物是重要的有机合成中间体.(1)生成炔化钠和烷基化反应烷基化反应CHCNa+C2H5BrCHC-C2

7、H5+NaBr液氨◎与硝酸银的液氨溶液作用(白色沉淀)CHCH+2Ag(NH3)2NO3AgCCAg+2NH4NO3+2NH3RCCH+Ag(NH3)2NO3RCCAg+NH4NO3+NH3◎与氯化亚铜的液氨溶液作用（红色沉淀）CHCH+2Cu(NH3)2ClCuCCCu+2NH4Cl+2NH3RCCH+Cu(NH3)2ClRCCCu+NH4NO3+NH3(2)生成炔化银和炔化亚铜--炔烃的定性检验注：1.炔化物和无机酸作用可分解为原来的炔烃。可利用这些反应在混合炔烃中分离末端炔烃。2.重金

8、属炔化物在干燥状态下受热或撞击易爆炸,对不再利用的重金属炔化物应加酸处理。思考如何将丁烷、1-丁烯、1-丁炔鉴别开来?R-CC-R`R-CH=CH-R`R-CH2-CH2-R`在H2过量的情况下,反应不易停止在烯烃阶段.从以下乙炔和乙烯的氢化热数据可看出：HCCH+H2H2C=CH2氢化热=175