当前课程知识点：有机化学（上） > 第三章 不饱和烃 > 3.1.1 烯烃的结构 > 烯烃的结构
本章我们开始学习不饱和烃
含有碳碳双键或碳碳叁键的烃
称为不饱和烃
主要学习单烯烃
炔烃和二烯烃
看单烯烃
本章第一节我们来谈单烯烃
烯烃可包括
链状烯烃
通称烯烃
和环状烯烃
它们分别比相应的烷烃
和环烷烃各少两个氢原子
通式为
单烯烃内容包括
烯烃的结构
烯烃的命名
烯烃的性质
和烯烃的制法
我们来看烯烃的结构
先学习乙烯的结构和π键的特点
X 射线衍射表明
乙烯整个分子在一个平面上
碳碳间键长0.134nm
键角约等于120º
这就说明了乙烯分子中碳原子的构型
是平面正三角形
以乙烯为例
H-C-C键角为121.6°
H-C-H键角为116.7°
键角之间的这种差别
是由于键的不等同性而引起的
近代量子化学理论认为
碳原子轨道进行了sp² 杂化
1个s轨道与2个p轨道
生成3个sp² 杂化轨道
1/3 s 成分
和2/3 p 成分
3个sp² 杂化轨道
的对称轴都在1个平面上
夹角为120º
未杂化的p轨道
垂直于sp² 杂化轨道对称轴所在的平面
Csp² 杂化与Csp² 杂化形成σ键
C与H形成σ键
垂直于sp² 杂化轨道对称轴
所在平面的p电子
侧面交盖
形成了π键
只有p电子云相互平行时才能交盖
含有碳碳双键的烯烃
其键角与碳原子的sp² 杂化理论
所预示的键角并不完全相等
另外
从键能的情况看
乙烯分子中碳碳间键能为
610 kJ/mol
不是两个σ键键能的加和
345乘以2 等于690
如果其中有1个C—C σ键的话
还应有1个键存在于 C—C 之间
其键能为610- 345=265
它小于C—C σ键的键能
π键有哪些特点呢
π键只有对称面没有对称轴
所以
双键碳原子之间
不能以两碳核间联线为轴自由旋转
二
由两个p轨道侧面重叠而成的π键
重叠程度比σ键小的多
所以π键不如σ键稳定
比较容易破裂
双键键长比单键的键长短
π键电子云比较分散
有较大的流动性
容易极化变形
化学反应性较强
若根据分子轨道理论的近似处理也一样
两个碳原子的p轨道
通过原子轨道的线性组合
形成两个分子轨道
一个是比原来原子轨道能量低的
成键轨道
一个是比原来原子轨道能量高的
反键轨道
反键轨道与成键轨道比较
多一个在两个碳原子间的节面
能量较高
基态时乙烯分子的两个π电子
处于成键的
最高已占分子轨道 HOMO
反键轨道是空着的
LUMO
最低未占分子轨道
我们看一下丙烯的结构
由于超共轭效应的存在
丙烯分子的π电子云发生的极化
不对称了
与双键相连甲基上的氢原子
会呈现一定的活泼性
我们再看烯烃的同分异构现象
烯烃的同分异构现象有构造异构
包括碳链异构和双键的位置异构
和立体异构
顺反异构
看分子式为C₄H₈
烯烃
有三个构造异构体
分子式为 烯烃C₅H₁₀
有五个构造异构体
我们再看看顺反异构现象
当双键碳原子上
各连有两个不相同的原子或基团时
由于双键不能自由旋转
在空间就会形成不同的排列方式
形成了顺反异构
如顺-2-丁烯和反-2-丁烯
如果有一个双键碳上连有两个相同的基团
则无顺反异构体
通常反式异构体比顺式异构体稳定
并且有较高的熔点
顺反异构体
不能通过σ单键的旋转而互相转化
但受热时
顺反异构体
可以通过π键的断裂互相转化
我们在命名烯烃时
要体现出构造和构型异构
下次课学习烯烃的命名
-1.1 课程概要
--课程概要
--课程概要
--课程概要
-1.2 结构理论
--结构理论
--结构理论
--结构理论
-1.3 反应历程
--反应历程
--反应历程
--反应历程
-1.4 电子效应
--电子效应
--电子效应
--电子效应
-1.5 酸碱理论
--酸碱理论
--酸碱理论
--酸碱理论
-2.1.1 烷烃的命名
--烷烃的命名
--烷烃的命名
--烷烃的命名
-2.1.2 烷烃的结构和构象
--烷烃的结构和构象
--烷烃的结构和命构象
--烷烃的结构和构象
-2.1.3 烷烃的性质
--烷烃的性质
--烷烃的性质
--烷烃的性质
-2.1.4 烷烃的卤代反应历程
--烷烃卤代反应历程
--烷烃卤代反应历程
--烷烃卤代反应历程
-2.2.1 环烷烃分类和命名
--环烷烃的分类和命名
--环烷烃分类命名
-2.2.2 环烷烃的性质
--环烷烃的性质
--环烷烃的性质
--环烷烃的性质
-2.2.3 环烷烃的结构及构象
--环烷烃的结构和构象
--环烷烃的构象
-饱和烃
-3.1.1 烯烃的结构
--烯烃的结构
--烯烃的结构
--烯烃的结构
-3.1.2 烯烃的命名
--烯烃的命名
--烯烃的命名
--烯烃的命名
-3.1.3.1烯烃的性质（一）
--烯烃的性质（一）
--烯烃的性质（一）
--烯烃的性质（一）
-3.1.3.2烯烃的性质（二）
--烯烃的性质（二）
--烯烃的性质（二）
--烯烃的性质（二）
-3.1.3.3 烯烃的性质（三）
--烯烃的性质（三）
--烯烃的性质（三）
--烯烃的性质（三）
-3.1.3.4 烯烃的性质（四）
--烯烃的性质（四）
--烯烃的性质（四）
--烯烃的性质（四）
-3.1.3.5 烯烃的性质（五）
--烯烃的性质（五）
--烯烃的性质（五）
--烯烃的性质（五）
-3.1.4 烯烃的制法
--烯烃的制法
--烯烃的制法
--烯烃的制法
-3.2.1-3.2.2 炔烃的结构命名和物理性质
--炔烃的结构命名和物理性质
--炔烃的结构命名
-3.2.3 .1 炔烃的化学性质（一）
--炔烃的化学性质（一）
--炔烃的性质（一）
-3.2.3.2 炔烃的化学性质（二）
--炔烃的化学性质（二）
--炔烃的性质（二）
-3.3.1 二烯烃的分类和命名
--二烯烃的命名
-3.3.2 1，3-丁二烯的结构
--1,3-丁二烯的结构
-3.3.3 共轭二烯烃的性质
--共轭二烯烃的性质
--共轭二烯烃的性质
--二烯烃的性质
-3.3.4共振论
--共振论
--共振论
--共振论
-不饱和烃
-4.1芳烃的分类和命名
--芳烃的分类和命名
--芳烃的分类和命名
--芳烃分类命名
-4.2 苯的结构
--苯的结构
--苯的结构
--苯的结构
-4.3.1 单环芳烃的化学性质（一）
--单环芳烃的化学性质（一）
-4.3.2 单环芳烃的化学性质（二）
--单环芳烃的化学性质（二）
-4.4.1亲电取代定位规律（一）
--亲电取代定位规律（一）
-4.4.2 亲电取代定位规律（二）
--亲电取代定位规律（二）
--定位规律2
-4.5 稠环芳烃（萘）
--稠环芳烃（萘）
--稠环芳烃（萘）
--萘
-4.6 非苯芳烃
--非苯芳烃
--非苯芳烃
--非苯芳烃
-芳香烃
-5.1 同分异构现象
--5.1 同分异构现象
-5.2 分子手性和对称因素
--分子手性和对称因素
-5.3 对映体与旋光性
--对映体与旋光性
-5.4 构型的表示和标记方法
--构型的表示和标记方法
-5.5 含手性碳化合物的立体异构
--含手性碳化合物的立体异构
-5.6 不含手性碳化合物的立体异构
--不含手性碳化合物的立体异构
-5.7 反应的立体化学
--反应的立体化学
-立体化学
-6.1 卤代烃的命名和制备方法
--卤代烃的命名和制备方法
-6.2 卤代烃的化学性质
--卤代烃的化学性质
-6.3 单分子亲核取代反应
--单分子亲核取代反应
-6.4 双分子亲核取代反应
--双分子亲核取代反应
-6.5 消除反应
--6.5 消除反应
--消除反应
-6.6 卤代烯烃和芳烃
--卤代烯烃和芳烃
-6.7 习题
--6.7 习题
--习题
-卤代烃
-有机化学（上）