RCHCHHRCHCRHRCRCRH-1-1 910cm,990cm675~725cm-1790~840cm-1
RCRCHH890cm-1RCH970cm-1CHRRCR无CRR
CC例如，1-己烯的红外光谱图(图2.4)中，
伸缩振动吸收在1630cm-1。
2.53456H伸缩振动吸收在3080cm-1,
CC波长(μm)789101215203040吸收CC伸缩HCC伸缩 CH3弯曲CH2弯曲CHCH2平面外弯曲CH2， CH3伸缩4000350030002500200018001600-1140012001000800600400200波数(cm)图2.41-己烯CH3CH2CH2CH2
末端炔烃的红外光谱与非末端炔烃有较多的不同。末端炔烃在3300 cm附近有明显的 CH键伸缩振动的吸收谱带，以及在600~700cm-1 处的C－H键弯曲振动的吸收谱带，CC键伸缩振动则在2100~2140 cm-1 处。非末端炔烃的CC键伸缩振动则位于2200~2260 cm-1 ，且为一弱的吸收带，往往很难觉察。如果分子完全对称，由于伸缩振动并不导致偶极矩的改变，所以就不存在CC键伸缩振动的吸收带。例如：1-辛炔的红外光
CH键伸缩振动，2120 cm-1 处有 CC 键伸缩振动，谱(图2.5)中，3320 cm-1处有
CH 键的弯曲振动。 636 cm-1处有
-1
CHCH2的 IR 图2.5波长(μm)3456789101215203040吸收CC伸缩CH伸缩 CH3CH2， CH3伸缩弯曲40003500300025002000波数(cm)18001600-1140012001000800600400200图2.51-辛炔CH3CH2CH2CH2CCH的 IR 图C在2-辛炔的红外光谱中，由于非末端炔烃不存在
CH键伸缩振动和弯曲振动的吸收峰。CC键的伸缩振动也不能察觉。 636 cm-1处的
2.3.2.2质子核磁共振谱 1、烷烃
烷烃中的质子化学位移值位于0~2ppm之间。由于单键的各向异性效应，烷烃中CH3 的质子化学位移值约为0.9ppm ，CH2的质子化学位移值约为 1.3ppm ，CH2的质子化学位移约为1.5ppm 。这三种质子化学位移值相差不大，除了可区别低级烷烃异构体外，用处不大。 2、烯烃
各向异性效应：当化合物的电子云分布不是球形对称时，如π电子系统，对邻近的质子附加一种各向异性的诱导磁场H’。在某些区域这种附加磁场H’与外磁场H0的方向相反，使外磁场对质子的实际作用减弱，即产生屏蔽作用(shielding)，一般用“+”表示。而在另一些区域这种附加磁场H’与外加磁场H0的方向相同，使外磁场对质子的实际作用增强，即产生去屏蔽作用(deshielding)，一般用“—”表示。各向异性在不饱和体系，特别是芳环体系中更明显。
当外加磁场的方向与双键所处的平面互相垂直时，π电子产生的诱异磁场是各向异性 的，双键平面的上下是屏蔽区(+)，双键平面的四周是去屏蔽区(—)(见图2.4)，乙烯基质子位于去屏蔽区，其核磁共振信号在低场出现，化学位移值一般在 4.5~6.5ppm 范围内。其它双键基团如CO，CN，CS等也有同样的效应。 3、 3、 炔烃
炔烃中叁键在外加磁场作用下，也产生各向异性的感应磁场。例如当乙炔分子与外加
磁场平行时，炔氢处于轴线上，而受到较大的屏蔽作用，同时，C≡C―的吸电子效应较大，使C≡C―H键中电子偏离质子，即产生去屏蔽效应。这两种效应综合作用下乙炔的化学位移值为1.8ppm(见图2.6)。
H键，所以不存在3320 cm-1 和
H'CCH'CCCH'CH'CCH0H0
图2.6 双键及叁键的各向异性效应 2.3.2.3 紫外光谱
一般的烯烃、炔烃的紫外吸收峰位于远紫外区，如CH2=CH2的λmax=171nm(εmax=15530)，而共轭烯烃、炔烃在近紫外区有强吸收峰。不同结构的共轭不饱和烃在紫外光谱中最大吸收波长不同。 如：
CH3CH3CCC0.80.70.60.5CH3CCH3的λmax=242.5nm(εmax=13100)(图2.7)。
λmaxCH3CH3CCHCH3CHCCH3吸收0.40.30.20.1吸收200210220230240250260270280290波长(nm)图2.7 2,5-二甲基-2,4-己二烯的紫外光谱
紫外光谱为判断有机化合物是否有共轭体系提供了有价值的信息。但若要准确测定有机化合物的结构，还需红外光谱、核磁共振谱、质谱、元素分析等方法测定。 2.3.2.4 质谱 1、 烷烃
直键烷烃的质谱图中有弱的但清晰可辨的分子离子峰和典型的 CnH2n+1+ 系列峰，还伴有丰度较低的CnH2n-1+ 系列峰。丰度最大的离子为C3H7+(m/z=43) 或 C4H9+(m/z=57) ，随着m/z增大，CnH2n+1+ 离子丰度逐渐下降。
支链烷烃的质谱与直链烷烃十分相似，但分子离子峰的丰度明显下降。在支化程度高的烷烃中检测不到分子离子。支链碳原子上的C―C键容易断裂，生成较稳定的仲碳离子或叔碳离子，故在质谱图上CnH2n+1+ 系列离子的丰度分布不同于直键烷烃。根据烷烃质谱图中丰度异常的离子质荷比，有时能确定支链的位置和大小。 2、烯烃和炔烃
烯烃的质谱图和烷烃相似，有明显的质荷比间隔为14的系列离子。由于在碳链中出现双键，引起 CnH2n+1+ 和CnH2n+系列离子丰度的增加，离子断裂过程中正电荷倾向于留在含双键的碎片上。
烯烃离子易发生烯丙基断裂，而且也容易通过双键迁移发生异构化：
R'CH2HCCHH2CR+e-2eR'HHCH2CCCH2Rα断裂R'+H2CCHCHCH2R
100806040200020406080100120140160180294155698397111168
图2.8 1-十二碳烯的电子轰击质谱
所以，利用质谱较难确定烯烃中的双键位置。另外，烯烃的顺反异构体通常有十分相似的质谱，故利用质谱难以区别它们。图2.8是1-十二碳烯的质谱图。图中显示分子离子峰CnH2n-1+ 在 m/z=168处，以及一系列的离子碎片峰。
炔烃的质谱裂解方式类似于烯烃，但产生CnH2n-3+ 系列离子碎片。1-炔烃常没有分子离子峰。
2.4脂肪烃的化学性质
烃类化合物中有碳碳单键，碳碳双键，碳碳叁键和碳氢键，化学反应主要是涉及这些化学键的断裂。烯烃和炔烃中含有π电子，π电子的流动性较大，是反应中心部位。一般地讲，含不饱和键的化合物化学反应活性比烷烃或者环烷烃高。虽然烯烃和炔烃都含有π键，但是它们的结构仍然有差别，并导致它们的化学性质也有差别。
烯烃：只含一个π键，π电子在π轨道上流动，容易被氧化剂氧化，容易与亲电试剂发生亲电加成反应。
炔烃：在其碳碳叁键中，两个碳原子之间含有两个相互垂直的π键，π电子成圆柱形对称地分布在两个碳原子之间；另一方面，与碳碳双键相比，碳碳叁键的两个碳原子之间多了一个π键，两个碳原子之间的距离缩短，原子核对π电子的约束力增加。因此，相对烯烃来讲，炔烃中的π电子活泼性较小，与亲电试剂加成反应的速度较慢。相反，与一些非亲电试剂，例如HCN的加成，炔烃比烯烃要快。 2.4.1 氧化反应
化合物分子中增加氧原子或者去掉H原子的反应称为氧化反应。实际上，在有机化学的氧化反应中，有机化合物中碳的氧化态升高。 烯烃和炔烃分子中含有不饱和键。在这些不饱和键中有流动性较大的π电子，这些π电子容易受到氧化剂进攻而发生π键氧化断裂。 常用的氧化剂有KMnO4，K2Cr2O7，O2以及高价金属氧化物。而烷烃一般要在高温高压和催化剂作用下才能被氧化。 2.4.1.1 KMnO4作为氧化剂 在酸性或碱性条件下KMnO4氧化烯烃，得到不同的产物。
KMnO4/H+RCHCR2RCOOH + RCORKMnO4/OH-RCHHOCR2OH
KMnO4氧化末端炔烃得到少一个碳原子的羧酸和CO2。
RCCHKMnO4H2ORCOOH + CO2 +H2O
在比较缓和的条件下，二取代炔烃的氧化产物可停留在二酮阶段：
H3C(H2C)7CC(CH2)7CH3KMnO4PH=7.5H3C(H2C)7COC(CH2)7CH3O环己烯在碱性KMnO4溶液中被氧化成顺式1,2-环己二醇。
+ KMnO4OHHOHOH顺-1,2-环己二醇
H
烷烃和环烷烃没有上述反应。 KMnO4在酸性环境中氧化不饱和烃的反应可以用来检验分子中是否含有不饱和键。也可以根据氧化产物分析烯烃或者炔烃的结构；烯烃在碱性环境中的氧化反应可以用来制备邻二醇，也可用OsO4 和H2O2代替KMnO4。
反应式一般只表示反应原料、反应条件及反应产物，并没有说明原料是怎样变成产物的，在变化过程中要经过哪些中间步骤，这些问题正是反应机理所要说明的。
反应机理(又叫反应历程)，指“反应经历的过程”，包括在反应过程中要经过哪些中间步骤(即包括经过哪些中间体或中间产物)。反应机理是综合实验事实作出的理论假设。对于某一反应可能提出不同的机理，其中能够最恰当地说明现有实验事实的，被认为是最可信的；如果出现与反应机理相抵触或不能说明新的实验事实，就要对原有的机理进行修正，或用新的机理来代替它。因此反应机理是在不断发展的。 KMnO4或OsO4氧化烯烃形成邻二醇的反应机理为：
OMnOOOCH2CH2OMnOOCH2OCH2OHCH2OHCH2OH
+2.4.1.2 臭氧作为氧化剂 将含有臭氧的空气通入烯烃的惰性溶剂中，生成臭氧化物，臭氧化物易于爆炸，一般不需要分离出来，直接在锌粉的醋酸水溶液中水解，得到羰基化合物。
RCH 臭氧化反应机理为：
RCR1) O32) Zn + HRCHO + RCOR
CCOOOOCCOCC+OOOOCOOOCOCOOC
臭氧化反应产物与双键碳原子结构的关系为：
＝CH2 ? HCHO； RCH＝ ? RCHO；