文档介绍：第三章烯烃
不饱和烃是指分子中含有碳碳重键(碳碳双键或碳碳叁键)的碳氢化合物,分子中含有碳碳双键的烃称为烯烃,根据分子中所含双键的数目又可分为单烯烃、二烯烃和多烯烃;分子中含有碳碳叁键的烃称为炔烃。碳碳双键和碳碳叁键分别是烯烃和炔烃的官能团。
烯烃的构造和命名
与烷烃相似,含有四个和四个以上碳原子的烯烃都存在碳链异构,如:
CH2=CHCH2CH3
1-丁烯异丁烯
与烷烃不同的是,烯烃分子中存在双键,在碳骨架不变的情况下,双键在碳链中的位置不同,也可产生异构体,如下式中的1-丁烯和2-丁烯,这种异构现象称为官能团位置异构。
CH2=CHCH2CH3 CH3CH=CHCH3
1-丁烯 2-丁烯
碳链异构和官能团位置异构都是由于分子中原子之间的连接方式不同而产生的,所以都属于构造异构。
另外,含相同碳原子数目的单烯烃和单环烷烃也互为同分异构体,例如丙烯和环丙烷、丁烯与环丁烷和甲基环丙烷等,它们也属于构造异构体。
烯烃的系统命名法基本上与烷烃相似,其要点是:
(1)首先选择含有双键的最长碳链作为主链,按主链中所含碳原子的数目命名为某烯。主链碳原子数在十以内时用天干表示,如主链含有三个碳原子时,即叫做丙烯;在十以上时,用中文字十一、十二、……等表示,并在烯之前加上碳字,如十二碳烯。
(2)给主链编号时从距离双键最近的一端开始,侧链视为取代基,双键的位次须标明,用两个双键碳原子位次较小的一个表示,放在烯烃名称的前面。
(3)其它同烷烃的命名规则。
3,5 -二甲基-2-己烯 3,3-二甲基-1-戊烯 3-甲基-2-乙基-1-丁烯 3-甲基环己烯
烯烃去掉一个氢原子后剩下的一价基团称为某烯基,烯基的编号自去掉氢原子的碳原子开始。如:
CH2=CH- CH3CH=CH- CH2=CHCH2-
乙烯基 1-丙烯基(丙烯基) 2-丙烯基(烯丙基)
与烷烃不同,由于双键不能自由旋转,所以当两个双键碳原子各连有两个不同的原子或基团时,可能产生两种不同的空间排列方式。例如2-丁烯:
(I) 顺-2-丁烯(II) 反-2-丁烯
( ℃) ( ℃)
两个相同基团(如I 和 II中的两个甲基或两个氢原子)在双键同一侧的称为顺式,在异侧的称为反式。这种由于分子中的原子或基团在空间的排布方式不同而产生的同分异构现象,称为顺反异构,也称几何异构。通常,分子中原子或基团在空间的排布方式称为构型,因此顺反异构也是构型异构,它是立体异构中的一种。
需要指出的是,并不是所有的烯烃都有顺反异构现象。产生顺反异构的条件是除了σ键的旋转受阻外,还要求两个双键碳原子上分别连接有不同的原子或基团。也就是说,当双键的任何一个碳原子上连接的两个原子或基团相同时,就不存在顺反异构现象了。例如,下列化合物就没有顺反异构体。
顺反异构体的命名
当与双键相连的两个碳原子上连有相同的原子或基团时,例如上面的(I)和(II),可采用顺反命名法。两个相同原子或基团处于双键同一侧的,称为顺式,反之称为反式。书写时分别冠以顺、反,并用半字线与化合物名称相连。例如:
顺- 2 -戊烯反- 2 -戊烯
Z, E-标记法
当两个双键碳原子所连接的四个原子或基团均不相同时,则不能用顺反命名法命名,