1、第三章第三章 烯烴、炔烴和二烯烴烯烴、炔烴和二烯烴 ( (alkene, alkyne and diene) 第一節第一節 烯烴烯烴 第二節第二節 炔烴炔烴 第三節第三節 二烯烴二烯烴 新進展新進展 東京大學的研究小組在東京大學的研究小組在美國國家科學美國國家科學院院刊院院刊上首次報道了向動物體內植入可運上首次報道了向動物體內植入可運載基因的富勒烯（載基因的富勒烯（C60），該研究成果拉開），該研究成果拉開開發低毒性、高功能基因植入法的序幕。開發低毒性、高功能基因植入法的序幕。C60又名足球烯，也叫富又名足球烯，也叫富勒烯。它由勒烯。它由60個碳原子個碳原子構成，含有苯環結構，構成，含有苯環結

2、構，具有具有60個頂點和個頂點和32個面，個面，其中其中12個為正五邊形，個為正五邊形，2 0 個 為 正 六 邊 形 。個 為 正 六 邊 形 。圖圖 C60結構結構 膨體聚四氟乙烯膨體聚四氟乙烯 美容材料美容材料 膨體聚四氟乙烯主要包括柔軟型和加強型膨體聚四氟乙烯主要包括柔軟型和加強型二種，柔軟型的材料接近于真皮，加強型材料二種，柔軟型的材料接近于真皮，加強型材料的硬度接近于軟骨，因此該材料被廣泛應用在的硬度接近于軟骨，因此該材料被廣泛應用在需要軟組織或者軟骨充填的整形手術中，常見需要軟組織或者軟骨充填的整形手術中，常見的適應癥：隆鼻術、隆下頜術、面部軟組織填的適應癥：隆鼻術、隆下頜術、面

3、部軟組織填充、前額填充、眶修復、面部深部皺紋填充等。充、前額填充、眶修復、面部深部皺紋填充等。第一節第一節 烯烴烯烴(Alkene) 分子中含有一個碳碳雙鍵的不飽和烴分子中含有一個碳碳雙鍵的不飽和烴稱為稱為烯烴烯烴。碳碳雙鍵碳碳雙鍵是烯烴的官能團。烯是烯烴的官能團。烯烴組成通式為烴組成通式為 CnH2n。一、烯烴的結構一、烯烴的結構sp2雜化雜化sp2雜化雜化 烯鍵的三個特性烯鍵的三個特性 l 共平面性共平面性l 雙鍵的不等性雙鍵的不等性( 鍵、鍵、鍵鍵)l 不可旋轉性不可旋轉性CH3CH2-CH=CH2CH3CH=CH-CH3CH3C=CH2CH3CH3CH2-CH=CH2CH3CH=CH-

4、CH3CH3C=CH2CH3 (官能團官能團) 位置異構位置異構 碳鏈異構碳鏈異構CCHCH3H3CHCCCH3HH3CH順-2-丁丁烯烯反反-2-丁丁烯烯二、烯烴的構造異構與順反異構二、烯烴的構造異構與順反異構aabbaabdcabd順反異構形成的條件順反異構形成的條件l分子存在限制原子旋轉因素分子存在限制原子旋轉因素( (雙鍵或環結構雙鍵或環結構) )l不能自由旋轉原子上連接不同原子或基團不能自由旋轉原子上連接不同原子或基團思思 考考 題題1、寫出化學式為、寫出化學式為C5H10的（不包括立體異的（不包括立體異構體和環狀化合物）所有異構體。構體和環狀化合物）所有異構體。2、下列化合物是否存

5、在順反異構體、下列化合物是否存在順反異構體CH3C2H5DHC=CC=CHClHCH3CH2CH-CH3CH-CH31 2 3三、烯烴的命名三、烯烴的命名1. 普通命名法普通命名法：適用于簡單的不飽和烴：適用于簡單的不飽和烴CH2CH2CH3CHCH2乙烯乙烯 丙烯丙烯CH3CCH2CH3CHCCH2CH3CH2異丁烯異丁烯 異戊二烯異戊二烯2. 系統命名法系統命名法a.選含雙鍵最長碳鏈為主鏈，按主鏈碳原子數選含雙鍵最長碳鏈為主鏈，按主鏈碳原子數命名為某烯，多于命名為某烯，多于10個碳用中文數字加碳烯；個碳用中文數字加碳烯；b. 從主鏈靠近碳碳雙鍵一端向另一端編號；從主鏈靠近碳碳雙鍵一端向另一

6、端編號；c. 寫出取代基的位次、數目和名稱，然后依次寫出取代基的位次、數目和名稱，然后依次寫出雙鍵的位置（寫出雙鍵的位置（雙鍵碳原子的較小編號雙鍵碳原子的較小編號）、）、數目和母體名稱。數目和母體名稱。6-甲基甲基-3-丁基丁基-2-庚烯庚烯12367CH3-CH=C-CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH3-CH-CH31-十八碳十八碳 烯烯CH3(CH2)15CH=CH2 CH3CHCHC H2C H3C CHC H3C H3CH3CH3CH2C C H2C H33-甲基甲基-1-丁烯丁烯 2-甲基甲基-2-丁烯丁烯d.烯烴順反異構命名烯烴順反異構命名 若若兩個雙鍵兩個雙鍵C上所連的較優

7、原子或基團位上所連的較優原子或基團位于雙鍵同側，于雙鍵同側，在烯烴名稱前加在烯烴名稱前加“Z”，位于雙鍵位于雙鍵異側在烯烴名稱前加異側在烯烴名稱前加“E” (Z)-3-甲基甲基-2-戊烯戊烯(E)-3-甲基甲基-2-戊烯戊烯CCCH2CH3HCH3CH3CCCH3HCH3CH2CH3 如如兩個雙鍵兩個雙鍵C連有的原子或基團相同，連有的原子或基團相同，亦亦可采用順可采用順/反構型命名法反構型命名法。當兩個雙鍵。當兩個雙鍵C連有的連有的原子或基團位于雙鍵同側，原子或基團位于雙鍵同側，烯烴名稱前加烯烴名稱前加“順順”；位于雙鍵異側，在烯烴名稱前加位于雙鍵異側，在烯烴名稱前加“反反”HHCH3CH3C

8、H3HCH3H 順順-2-2-丁烯丁烯 反反-2-2-丁烯丁烯BrClHClClClHBr(Z)-1,2-(Z)-1,2-二氯二氯-1-1-溴乙烯溴乙烯( (反反)-1,2-)-1,2-二氯二氯-1-1-溴乙烯溴乙烯(E)-1,2-(E)-1,2-二氯二氯-1-1-溴乙烯溴乙烯( (順順)-1,2-)-1,2-二氯二氯-1-1-溴乙烯溴乙烯 Z-E構型命名法適用所有具有順反異構體構型命名法適用所有具有順反異構體的烯烴命名。的烯烴命名。Z-E命名與順反構型無對應關系命名與順反構型無對應關系烯基烯基: 烯烴去掉一個烯烴去掉一個H后的基團后的基團. 烯基命名烯基命名：其編號從游離價所在的：其編號從游

9、離價所在的C開始開始CH2CHCH3CHCHCH2CHCH2 乙烯基乙烯基 1-1-丙烯基（丙烯基）丙烯基（丙烯基） 2-2-丙烯基（烯丙基）丙烯基（烯丙基）四、烯烴的物理性質四、烯烴的物理性質C2C4：氣態：氣態C5C18：液態：液態C19：固態：固態常溫、常壓常溫、常壓1.1.狀態狀態2.2.沸點沸點沸點隨碳原子增加而升高沸點隨碳原子增加而升高順式異構體比反式異構體高順式異構體比反式異構體高3.3.熔點熔點熔點隨碳原子增加而升高熔點隨碳原子增加而升高反式異構體熔點比順式異構體熔點高反式異構體熔點比順式異構體熔點高一些烯烴的物理性質一些烯烴的物理性質CCHHCH3CH3CCCH3HCH3H六

10、、烯烴的化學性質六、烯烴的化學性質（一）加成反應（一）加成反應（Addition reaction) 碳碳雙鍵中碳碳雙鍵中鍵斷裂，雙鍵的兩個碳原鍵斷裂，雙鍵的兩個碳原子上各加一個原子或原子團，形成兩個子上各加一個原子或原子團，形成兩個鍵鍵的反應稱為的反應稱為烯烴的加成反應烯烴的加成反應。C C+ XYC CYX1. 親電加成反應親電加成反應a. 加鹵素加鹵素RRRR+X2CRRCRRXX此反應定性鑒定此反應定性鑒定CC存在存在RRRR+Br2CRRCRRBrBr 對于同一烯烴，不同鹵素的加成活性順序為：對于同一烯烴，不同鹵素的加成活性順序為： Cl2 Br2 I2(CH3)2CC(CH3)2

11、(CH3)2CCHCH3 (CH3)2CCH2 CH3CHCH2 CH2CH2 對于同一鹵素，不同烯烴的加成活性順序為：對于同一鹵素，不同烯烴的加成活性順序為：CC+BrBr-+CCBr+BrCCBrBr慢慢 快快烯烴與溴加成反應機制烯烴與溴加成反應機制b.b.加鹵化氫加鹵化氫: :在烴類及中等極性的無水溶劑中在烴類及中等極性的無水溶劑中RRRR+HXCRRCRRHX反應活性一般為：反應活性一般為：HI HBr HCl馬氏馬氏(Markovnikov)規則規則: 當結構不對稱烯烴當結構不對稱烯烴與與HX加成時加成時, H加在含加在含H較多的雙鍵較多的雙鍵C上上, X加加在含在含H較少的雙鍵較少

12、的雙鍵C上。上。+BrHCH3COOHH3CH2CHCCH2H3CH2CHCCH3Br+CH3CH2CH2CH2Br80% 20%CC+ H+-慢XCCHXCCXH烯烴與鹵化氫加反應機制烯烴與鹵化氫加反應機制從中間體碳正離子穩定性方面解釋從中間體碳正離子穩定性方面解釋從誘導效應方面解釋從誘導效應方面解釋CH3CH=CH2有過氧化物無過氧化物CH3CHCH2CH3CHCH2HHBrBr+ HBr馬氏規則反馬氏規則反馬規則反馬規則：過氧化物存在，僅限于過氧化物存在，僅限于HBr鏈引發：R O O Rh2 RORO+ HBrROH + BrCH3CH=CH2鏈增長：Br +CH3CHCH2BrCH3

13、CHCH2BrCH3CHCH2Br+ HBrCH3CH2CHBr+Br反馬規則反馬規則自由基加成反應自由基加成反應c.c.加硫酸：加硫酸：間接水合法制備醇間接水合法制備醇CH2CH2H2SO4OH2+CH3CH2OSO2OHCH3CH2OHCHCH2CH3+H2SO4CHCH3OSO2OHCH3OH2CHCH3OHCH3(H3C)2CCH2+H2SO4CH(H3C)2OSO2OHCH3OH2C(H3C)2OHCH3d.d.加水：加水：直接水合法制備醇直接水合法制備醇e.e.加次鹵酸加次鹵酸RRRR+X2CRRCRRXOHH2O+CH2CH2+CH3CH2OHOH2H3C-HCCH2+OH2CH

14、3COHCH32.2.催化加氫催化加氫: :常用催化劑為鉑、鈀、鎳等金屬常用催化劑為鉑、鈀、鎳等金屬RRRR+H2CHRRCHRR3.3.硼氫化硼氫化- -氧化反應：氧化反應：反馬加成氧化制備伯醇反馬加成氧化制備伯醇RCHCH2 B2H6RCH2CH2BH2RCHCH2(RCH2CH2)2BHRCHCH2(RCH2CH2)3B(RCH2CH2)3BH2O2NaOH溶液3RCH2CH2OH氫化氫化氧化氧化( (二）氧化反應：二）氧化反應：加氧或去氫加氧或去氫1.1.高錳酸鉀氧化高錳酸鉀氧化 分子中分子中CH2=部分變為部分變為CO2與與H2O，RCH=部分部分變成羧酸，變成羧酸，R2C=部分變成

15、酮，推測原來烯烴部分變成酮，推測原來烯烴結構結構2 2. .臭氧臭氧氧氧化化RRRR+O3RRRROOOOH2ORRORR+ 分子中分子中CHCH2 2= =部分變為甲醛，部分變為甲醛，RCH=RCH=部分變部分變成醛，成醛，R R2 2C=C=部分變成酮，推測原來烯烴結構部分變成酮，推測原來烯烴結構3. 環氧化反應環氧化反應H2CCH2+H2CCH2OO2AgCOOHOF3CH2CCH2OCH3+CF3COOHH3CHCCH2+( (三三) ) 聚合反應聚合反應 這種發生在烯烴分子間的加成反應稱這種發生在烯烴分子間的加成反應稱為為加成聚合反應（加聚反應）加成聚合反應（加聚反應）。發生加聚。發

16、生加聚反應的烯烴等小分子化合物稱為反應的烯烴等小分子化合物稱為單體單體，聚，聚合后生成的大分子化合物稱為合后生成的大分子化合物稱為聚合物聚合物。( (四四) )- -氫原子的反應氫原子的反應CH3CH=CH2 + Cl2 ClCH2CH=CH2C500NOOBrCCl4+Br+NOOH+ HCl 教學目標教學目標l 掌握炔烴與二烯烴的命名掌握炔烴與二烯烴的命名l 掌握炔烴的化學性質掌握炔烴的化學性質l 熟悉炔烴的結構熟悉炔烴的結構l 了解二烯烴的物理性質了解二烯烴的物理性質第二節第二節 炔烴炔烴(Alkyne)(Alkyne) 經我國科研人員近經我國科研人員近30年不懈努力，具有年不懈努力，具

17、有完全自主知識產權的創新一類抗腫瘤新藥完全自主知識產權的創新一類抗腫瘤新藥力達霉素力達霉素（從土壤里篩選出的烯二炔類化合（從土壤里篩選出的烯二炔類化合物）物）的研發取得重大進展。力達霉素是迄今的研發取得重大進展。力達霉素是迄今為止所有報道的抗腫瘤活性最強的物質之一為止所有報道的抗腫瘤活性最強的物質之一 。目前，力達霉素目前，力達霉素II期臨床研究正在進行，一期臨床研究正在進行，一旦 進 入旦 進 入 I I I 期 臨 床 ， 預 示 離 上 市 不 遠 。期 臨 床 ， 預 示 離 上 市 不 遠 。 新新 進進 展展 毓婷毓婷避孕藥避孕藥 毓婷化學名稱左炔諾孕酮，別名左旋毓婷化學名稱左炔諾

18、孕酮，別名左旋18-甲炔諾酮、左旋甲基炔諾酮、左旋甲基甲炔諾酮、左旋甲基炔諾酮、左旋甲基炔諾孕酮、左旋甲炔諾酮炔諾孕酮、左旋甲炔諾酮 第二節第二節 炔烴炔烴(Alkyne)(Alkyne) 分子中含有一個碳碳三鍵的不飽和烴分子中含有一個碳碳三鍵的不飽和烴稱為稱為炔烴炔烴。碳碳三鍵碳碳三鍵是烯烴的官能團。炔是烯烴的官能團。炔烴組成通式為烴組成通式為 CnH2n-2。一、炔烴的結構一、炔烴的結構碳碳三鍵由一個碳碳三鍵由一個 鍵和兩個鍵和兩個 鍵組成鍵組成圖：乙炔分子的圖：乙炔分子的鍵和鍵和鍵鍵二、炔烴的異構和命名二、炔烴的異構和命名1.1.炔烴的構造異構：炔烴的構造異構：無順反無順反- -異構異構

19、CH2CH2CH3CCHH3CH2CCCCH3CCHH3CHCCH31-1-戊炔戊炔 2-2-戊炔戊炔 3-3-甲基甲基-1-1-戊炔戊炔 2.2.炔烴的命名：炔烴的命名：命名方法與烯烴相似命名方法與烯烴相似CCCH2CH3CH3CH3CCCHCH3CH2CH32-2-戊炔戊炔 4-4-甲基甲基-2-2-己炔己炔烯炔命名烯炔命名l選含碳碳雙鍵及三鍵在內最長碳鏈作主鏈，選含碳碳雙鍵及三鍵在內最長碳鏈作主鏈，按最低系列原則給雙鍵或三鍵盡可能低位次；按最低系列原則給雙鍵或三鍵盡可能低位次；l當雙鍵和三鍵位次相同時，使雙鍵位次最小，當雙鍵和三鍵位次相同時，使雙鍵位次最小，書寫時先烯后炔書寫時先烯后炔C

20、H3CHCH CCHCH2CHCHCHCCH3-3-戊烯戊烯-1-1-炔炔1,3-1,3-己二烯己二烯-5-5-炔炔三、炔烴的物理性質三、炔烴的物理性質1.1.乙炔、丙炔和丁炔為氣體，戊炔以上的低級乙炔、丙炔和丁炔為氣體，戊炔以上的低級炔烴為液體，高級炔烴為固體；炔烴為液體，高級炔烴為固體；2.簡單炔烴的沸點、熔點和密度比相應烯烴高；簡單炔烴的沸點、熔點和密度比相應烯烴高；3.炔烴難溶于水而易溶于有機溶劑。炔烴難溶于水而易溶于有機溶劑。一些炔烴的物理性質一些炔烴的物理性質四、炔烴的化學性質四、炔烴的化學性質（一）炔氫的反應（一）炔氫的反應RCCH+NaNH2RCCNa+NH3末端炔烴（末端炔烴

21、（ RCCH）的定性鑒別）的定性鑒別+2NH3CHCH+2Ag(NH3)2NO3AgCCAg+2NH4NO3+2NH3CHCH+2Cu(NH3)2ClCuCCCu+NH4Cl（二）加成反應（二）加成反應1.1.催化加氫催化加氫CCHR+H2PtRCH2CH3CH3CH2CCCH2CH3H2Lindlar Pd+HHCH2CH3CH3CH2CH3CH2CCCH2CH3H2+HCH3CH2CH2CH3HNa,NH3(l)CCHCH3H3CCCHClClCl2Cl2H3CCClClCHClClCC鑒定鑒定CHCCH2CHCH2Br21molCHCCH2CHBrCH2Br2.2.親電加成親電加成(1)

22、 加鹵素加鹵素CCHCH3H3CCCHBrBrBr2H3CCBrBrCHBrBrBr2(2) 加鹵化氫加鹵化氫CCHCH3ClHCCH3CH2ClCCH3ClClCH3ClHHgCl2HgCl2(3) 加水加水CCHR+OH2CCH2ROHRCCH3OHgSO4H2SO43.3.親核加成親核加成CHCH+HCNCH2CHCNCuClCHCH+CH3CH2OHCH2CHOCH2CH3KOHCHCH+CH3COOHCH2CHOCOCH3(CH3COO)2Zn4.4.硼氫化硼氫化- -氧化反應：氧化反應：反馬加成氧化制備醛反馬加成氧化制備醛CHCH+B2H6(RCHCH2)3BOH2O2NaOHRC

23、H2CHO（三）氧化反應（三）氧化反應CHCHKMnO4H2SO42CO2RCOOH+2CO2RCOOH+RCOOH+H2SO4CRCHKMnO4+CRCRKMnO4+H2SO4 CC的定性鑒定的定性鑒定. 現象現象: KMnO4溶液褪色，溶液褪色，同時生成同時生成 MnO2 褐色沉淀褐色沉淀( (四四) ) 聚合反應聚合反應第三節第三節 二烯烴二烯烴(Diene)(Diene) 分子中含有兩個碳碳雙鍵的不飽和烴分子中含有兩個碳碳雙鍵的不飽和烴稱為稱為二烯烴二烯烴。其中組成通式為。其中組成通式為 CnH2n-2。隔離二烯烴隔離二烯烴：CH2CHCH2CHCH2 累積二烯烴累積二烯烴: CH2C

24、CH2 共軛二烯烴共軛二烯烴:CH2CHCHCH2 二烯烴的類型二烯烴的類型一、二烯烴的分類一、二烯烴的分類二、二烯烴的命名二、二烯烴的命名a.a.選含兩個雙鍵的最長碳鏈作主鏈，從離雙鍵最近一選含兩個雙鍵的最長碳鏈作主鏈，從離雙鍵最近一端開始編號，雙鍵位次由小到大排列；端開始編號，雙鍵位次由小到大排列；b.b.順反異構體命名時，雙鍵構型寫在整個名稱前并標順反異構體命名時，雙鍵構型寫在整個名稱前并標位次，編號遵循位次，編號遵循“雙鍵編號盡可能小雙鍵編號盡可能小”原則，若有選原則，若有選擇，編號由擇，編號由Z Z 型雙鍵端開始型雙鍵端開始CCCCCH3HCH3HHH5C2CCCH3HCH2HCCCH3HH(2Z,4E)-3-甲基甲基-2,4-庚二烯庚二烯 (2E,5E)-2,5-庚二烯庚二烯三、三、1,3-丁二烯的結構丁二烯的結構CCCCHHHHH圖：圖：1,