第四章 炔烃 复习提问.docxVIP

[复习提问]

命名：CH3CH（CH3）CH==CH-CH3CH2=CHCH2CH2CH（CH3）CH2=CH2

[学习要求]

1．熟练掌握炔烃的系统命名法；

2．理解SP杂化的特点，掌握C≡C三键的组成、结构及其特性。

[教学重点]

掌握炔烃的系统命名法

[教学难点]

SP杂化的特点，C≡C三键的组成

第四章炔烃

炔烃是分子中含有碳碳叁键的烃，炔烃比相应的烯烃少两个氢原子，通式为CnH2n-2。

4.1炔烃的异构和命名

乙炔是最简单的炔烃，分子式为C2H2，构造式为HC≡CH。

根据杂化轨道理论，乙炔分子中的碳原子以sp杂化方式参与成键，两个碳原子各以一条sp杂化轨道互相重叠形成一个碳碳σ键，每个碳原子又各以一个sp轨道分别与一个氢原子的1s轨道重叠，各形成一个碳氢σ键。此外，两个碳原子还各有两个相互垂直的未杂化的2p轨道，其对称轴彼此平行，相互“肩并肩”重叠形成两个相互垂直的π键，从而构成了碳碳叁键。两个π键电子云对称地分布在碳碳σ键周围，呈圆筒形。

乙炔分子中π键的形成及电子云分布

其它炔烃中的叁键，也都是由一个σ键和两个π键组成的。

现代物理方法证明，乙炔分子中所有原子都在一条直线上，碳碳叁键的键长为0.12nm，比碳碳双键的键长短，这是由于两个碳原子之间的电子云密度较大，使两个碳原子较之乙烯更为靠近。但叁键的键能只有836.8kJ?mol-1，比三个σ键的键能和（345.6kJ?mol-1×3）要小，这主要是因为p轨道是侧面重叠，重叠程度较小所致。

乙炔分子的立体模型。由于叁键的几何形状为直线形，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，炔烃异构体的数目比含相同碳原子数目的烯烃少。

Kekule模型Stuart模型

乙炔的立体模型示意图

4.2结构

炔烃的系统命名法与烯烃相同，只是将“烯”字改为“炔”字。例如：

CH3C≡CHCH3C≡CCH3(CH3)2CHC

丙炔2-丁炔3-甲基-1-丁炔

分子中同时含有双键和叁键的化合物，称为烯炔类化合物。命名时，选择包括双键和叁键均在内的碳链为主链，编号时应遵循最低系列原则，书写时先烯后炔。

CH3-CH=CH-C≡CHCH2=CH-CH=CH-C≡CH

3-戊烯-1-炔1,3-己二烯-5-炔

双键和叁键处在相同的位次时，应使双键的编号最小。

CH≡C-CH2-CH=CH2

1-戊烯-4-炔（不叫4-戊烯-1-炔）

4.3炔烃的物理性质

简单炔烃的沸点、熔点以及相对密度，一般比碳原子数相同的烷烃和烯烃高一些。这是由于炔烃分子较短小、细长，在液态和固态中，分子可以彼此靠得很近，分子间的范德华作用力很强。炔烃分子极性略比烯烃强，不易溶于水，而易溶于石油醚、乙醚、苯和四氯化碳等有机溶剂中。

[作业]P581、2

[学习要求]

掌握炔烃的重要化学性质及其应用和制备方法

[教学重点]

炔烃的重要化学性质

4.4炔烃的化学性质

炔烃的化学性质和烯烃相似，也有加成、氧化和聚合等反应。这些反应都发生在叁键上，所以叁键是炔烃的官能团。但由于炔烃中的π键和烯烃中的π键在强度上有差异，造成两者在化学性质上有差别，即炔烃的亲电加成反应活泼性不如烯烃，且炔烃叁键碳上的氢显示一定的酸性。

炔烃的主要化学反应如下：

加成反应

（1）催化加氢在常用的催化剂如铂、钯的催化下，炔烃和足够量的氢气反应生成烷烃，反应难以停止在烯烃阶段。

如果只希望得到烯烃，可使用活性较低的催化剂。常用的是林德拉（Lindlar）催化剂（钯附着于碳酸钙上，加少量醋酸铅和喹啉使之部分毒化，从而降低催化剂的活性），在其催化下，炔烃的氢化可以停留在烯烃阶段。这表明，催化剂的活性对催化加氢的产物有决定性的影响。部分氢化炔烃的方法在合成上有广泛的用途。

（2）与卤素加成炔烃也能和卤素（主要是氯和溴）发生亲电加成反应，反应是分步进行的，先加一分子卤素生成二卤代烯，然后继续加成得到四卤代烷烃。

与烯烃一样，炔烃与红棕色的溴溶液反应生成无色的溴代烃，所以此反应可用于炔烃的鉴别。

但炔烃与卤素的亲电加成反应活性比烯烃小，反应速度慢。例如，烯烃可使溴的四氯化碳溶液立刻褪色，炔烃却需要几分钟才能使之褪色，乙炔甚至需在光或三氯化铁催化下才能加溴。所以当分子中同时存在双键和叁键时，首先进行的是双键加成。