文档介绍：第四章炔烃二炔烃
(一)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,H2n-2。
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, nm,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。 kJ•mol -1,比三个σ键的键能和( kJ•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
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≡CH H3 (CH3)2CHC≡CH
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≡CH CH2=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)
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。
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