3.1　烯烴的異構(gòu)現(xiàn)象和命名

3.1.1　烯烴的異構(gòu)現(xiàn)象

由于烯烴含有雙鍵，其異構(gòu)現(xiàn)象較烷烴復(fù)雜。除了包括烷烴中的碳骨架異構(gòu)（carbon skeleton isomer），還有由于官能團位置不同而引起的位置異構(gòu)（position isomerism）。例如：丁烷只有正丁烷和異丁烷兩個異構(gòu)體，而丁烯就有三個異構(gòu)體：

前兩者是官能團位置不同引起的異構(gòu)。

由于雙鍵兩側(cè)的基團在空間的位置不同引起的順反異構(gòu)（cis-trans isomerism），屬于幾何異構(gòu)（geometric isomerism）的一個分支。現(xiàn)代所稱的幾何異構(gòu)擴充至表示所有的各類非對映異構(gòu)體。這種異構(gòu)的產(chǎn)生是由于烯烴中碳碳雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn)所引起的（見3.2節(jié)）。當雙鍵上連接不同原子或基團時，就有可能產(chǎn)生兩種不同的異構(gòu)體。

如上式所示，兩個相同基團在雙鍵同側(cè)為順式，反之為反式。由此可見，順反異構(gòu)體的分子構(gòu)造是相同的，即分子中各原子的連接次序是相同的，但分子中各原子在空間的排列方式（即構(gòu)型）是不同的。由于空間排布的不同而引起的異構(gòu)現(xiàn)象又叫做立體異構(gòu)現(xiàn)象（stereoisomerism），順反異構(gòu)現(xiàn)象是立體異構(gòu)的一種。

如果以雙鍵相連的兩個碳原子，其中有一個帶有兩個相同的原子或原子團，則這種分子就沒有順反異構(gòu)體。因為它的空間排列只有一種。如丁-1-烯只有一種空間排布：

反之，當雙鍵碳原子連接兩個不同基團時，就有順反異構(gòu)現(xiàn)象。下列化合物都有順反異構(gòu)體的存在。

一般在順反異構(gòu)體之前加一個“順-”（cis-）或者“反-”（trans-）字來表示。

3.1.2　烯烴的命名

簡單烯烴可以像烷烴那樣命名，把“烷”字換成“烯”字即可，例如：

復(fù)雜的烯烴最好應(yīng)采用國際命名法（IUPAC系統(tǒng)命名法）來命名，具體規(guī)則如下。

①選擇含碳碳雙鍵的最長碳鏈為主鏈，并按主鏈中所含碳原子數(shù)把該化合物命名為某烯，主鏈上的支鏈作為取代基。

②從最靠近雙鍵的一端開始，將主鏈碳原子依次編號，以使雙鍵編號較小，并且由最靠近端點碳的那個雙鍵碳原子所得的編號來命名，其編號在“某”與“烯”之間，編號前后用“-”相連。

③根據(jù)主鏈上碳原子的編號，標出取代基的位次，取代基所在的碳原子編號寫在取代基之前，用“-”隔開，取代基寫在某烯之前。

④當分子中還有多個雙鍵時，應(yīng)選擇包含雙鍵最多的最長碳鏈做主鏈，并分別標出雙鍵的位次，以中文數(shù)字二、三、四、……來表示雙鍵數(shù)目，稱為“幾烯”。

⑤碳原子數(shù)在十個以上的烯烴，命名時在烯之前還需加個“碳”字，例如十一碳烯，即表示雙鍵在第一個碳上的具有十一個碳原子的直鏈烯烴。

⑥IUPAC—2013建議在鏈狀烴時主鏈的選擇取決于鏈長，而不是不飽和度。如：

順反異構(gòu)體的命名：即在系統(tǒng)名稱前加一“順”或“反”字。相同基團在同側(cè)為順式，相同基團在異側(cè)為反式。

順反命名法有局限性，即在兩個雙鍵碳上所連接的兩個基團彼此應(yīng)有一個是相同的，彼此無相同基團時，則無法命名其順反。為解決上述構(gòu)型難以用順反將其命名的難題，IUPAC規(guī)定，用Z，E命名法來標記順反異構(gòu)體的構(gòu)型。

Z，E標記法（順序規(guī)則法）：E是德語Entgegen的第一個字母，是“相反”的意思；Z是德語Zusammen的第一個字母，是“共同”的意思。這個命名法是以比較雙鍵碳上各基團的先后次序來區(qū)別順反異構(gòu)體的，而這種先后次序是由“順序規(guī)則”來規(guī)定的。設(shè)a、b、c、d是烯烴雙鍵碳原子上所連的四個基團，分別比較同一碳原子上的兩個基團的先后次序（即a和b比較，c和d比較）。如果a次序在b次序之前，c次序在d次序之前，則在下列結(jié)構(gòu)式中（Ⅰ）是Z構(gòu)型，因為兩個次序在前的基團（a和c基團）位于雙鍵的同側(cè)；（Ⅱ）是E構(gòu)型，因為兩個次序在前的基團（a和c基團）位于雙鍵的異側(cè)。

一個化合物的構(gòu)型是Z型還是E型，要由“順序規(guī)則”來決定。

①比較與雙鍵碳原子直接相連的原子的原子序數(shù)，按大的在前、小的在后排列。下列為取代基中常見的各個原子，按照原子序數(shù)遞減排列如下：

I，Br，Cl，S，P，F(xiàn)，O，N，C，D，H

按此規(guī)定，下列常見基團的先后次序為：—Br>—OH>—NH2>—CH3>—H。

②如果與雙鍵碳原子直接連接的基團的第一個原子相同時，則要依次比較第二、第三順序原子的原子序數(shù)，來決定基團的大小順序。例如：—CH3和—CH2CH3比較，第一個原子都是碳，就需再比較以后的原子。在—CH3中，和第一個碳原子直接相連的三個原子都是H；而—CH2CH3中，和第一個碳原子相連的是C、H、H，其中一個是碳原子。由于碳的原子序數(shù)大于氫，所以—CH2CH3的次序比—CH3優(yōu)先；同理，與—CH2CH3比較，前者是優(yōu)于后者的。

③當取代基為不飽和基團時，則把雙鍵、三鍵原子看成是它與多個某原子相連。

—CHCH2相當于，—CCH相當于

按此，—CCH中和第一個碳原子相連的有三個碳（C、C、C），而—CHCH2和第一個碳原子相連的只有兩個碳（C、C、H），所以，—CCH優(yōu)于—CHCH2。

根據(jù)以上規(guī)則，常見的取代基團可排列成下列先后次序：

—I>—Br>—Cl>—SO3H>—F>—OCOR>—OR>—OH>—NO2>

—NR2>—NHR>—CCl3>—CHCl2>—COCl>—CH2Cl>—COOR>

—COOH>—CONH2>—COR>—CHO>—CR2OH>—CHROH>—CH2OH>

—CR3>—C6H5>—CHR2>—CH2R>—CH3>—D>—H

按照E，Z標記法，順反異構(gòu)體的命名如下所示。

例1：

例2：

例3：

由上例可見，順反命名和Z、E命名是不能一一對應(yīng)的，應(yīng)引起注意。