大学有机化学4、炔烃 二烯烃 红外光谱

第 四 章 炔烃 二烯烃 红外光谱(一)主要内容 炔烃的命名和异构现象

炔烃的结构炔烃的亲电加成 (重点)

乙炔的制法和用途

4.1 炔烃的异构和命名

炔烃：含C C的碳氢化合物 单炔烃的通式：CnH2n-2

一. 命名：★★

简单的炔烃可以把它们看成是乙炔的衍生物。系统命名法

(1)对于只含三键的炔烃的命名，与烯烃相同。

例如

CH3CH2C CCH3 2-戊炔 甲基乙基乙炔CH3CHCCH3 CH

3-甲基-1-丁炔

(2)同时含有双键和三键，a)双键和三键距离碳链末 端的位置不同，应从靠近碳链末端的一侧编号；b)若 位置相同时，则按先烯后炔的顺序编号。 (3)名称书写时，双键总是写在最前面，三键写在 最后面。CH 3CH=CHC CH

HC

C

CH2

CH

CH 2

3-戊烯-1-炔

4-乙基-1-庚烯-5-炔

1-戊烯-4-炔

二.异构：碳链异构，官能团位置异构。 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. 戊炔的构造异构体:

CH3CH2CH2C CH 1-戊炔 CH3CH2C CCH3 2-戊炔

CH3CHC CH CH33-甲基-1-丁炔

4.2 炔烃的结构(1)结构：直线型分子(四个原子在同一条直线

上),乙炔的两个碳原子共用了三对电子.180106pm

H

C

C120pm

H

乙 炔 分 子 的 结 构

sp杂化过程

跃迁2s 2px 2py 2pz 2s 2px 2py 2pz

原子轨道重组180 o

sp

2py

2pz

直线型

基态

激发态

杂化轨道

(2)乙炔分子中的 键 在乙炔中,每个碳原子各形成了两个具有圆柱 形轴对称的 键.它们是Csp-Csp和Csp-Hs.

(3) 乙炔的 键

两对p轨道侧面交盖形成 两个碳碳 键

(4) 乙炔分子的圆筒形 电子云 两个成键 轨道组合成了对称分布于碳碳 键键轴 周围的，类似圆筒形状的 电子云.

(5) 总结碳碳叁键是由一个 键和两个 键 组成.s% 键 长 键 能 C C C C (sp ) C (sp ) C (sp )2 3

25 33 50

154 134 120

347 611 837

随S成分增加, 碳碳键长缩短；随S成分增加, 碳原子电负性增大。

4.3 炔烃的物理性质 状态

2~4个碳气体；5~19个碳液体；20个碳以上固体 沸点 a) 直链炔烃的沸点随着分子中碳原子数的增大而升高 b)碳架相同的炔烃中，链端的炔烃异构体沸点低 c) 分支越多，沸点越低 相对密度 直链炔烃随碳原子数增加而增大,但都小于1 溶解性 不溶于水，易溶于极性小的有机溶剂

4.4 炔烃的化学性质 炔烃的性质分析

炔丙位活泼 可卤代R CH 2 C

不饱和，可加成

亲电加成 自由基加成 还原加氢

C

H

思考：

键可被氧化

末端氢有弱酸性 可与强碱反应

炔烃的性质与烯烃相似

问题：两者有何不同之处? 炔烃有何特殊性质?

4.4.1 叁键碳上氢原子的活泼性 (弱酸性)★ 叁键在链端的称末端炔。和叁键

碳原子直接相连 的氢原子称炔氢。炔氢性质比较活泼，容易被某 些金属原子取代，生成金属炔化物。

★

得到的炔化钠和伯卤烷作用可得到链增长的炔 烃，此反应叫炔化物的烷基化反应。

1)与活泼金属的反应Na

+ +

2 HC

CH

2 HC

CNa

+ H2 + H2

2 Na

HC

CH

Na C

CNa

2)烷基化反应

CH CNa + C2H5Br 末端炔烃的酸性C H 3 C H 3 CH 2 pK a 50

液氨

CH C-C2H5

C H 2 N H 3 CH 40 35

CH 25

E tO H H 2 O 16 15.7

末端炔烃酸性比水、醇弱，但比氨强

3) 生成炔化银和炔化亚铜的反应--炔烃的定性检验

HC

CH

+ 2Ag(NH3)2NO3

AgC

CAg

白色沉淀HC CH

+ 2Cu(NH3) 2Cl

CuC

CCu

红色沉淀

注意：不含活泼氢的炔烃没有这种反应.

★ 上述反应很容易进行，现象明显，是末端炔的特征 反应，常用于末端炔的定性检验。炔化物和无机酸作 用后可分解为原来的炔烃，因此可利用这些反应将末

端炔从各种炔烃的混合物中分离出来。

★重金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.