第三章不饱和烃.pptx
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1、第三章不饱和烃烯烃烯烃:分子中含有碳碳双键得不饱和烃分子中含有碳碳双键得不饱和烃 官能团官能团 碳碳双键碳碳双键(C=C)(C=C)又叫烯键又叫烯键 烯烃得通式为烯烃得通式为:C:Cn n H H2n2n 炔烃炔烃:分子中含有碳碳叁键得不饱和烃分子中含有碳碳叁键得不饱和烃 官能团官能团 碳碳叁键碳碳叁键(CC)(CC)又叫炔键又叫炔键 炔烃得通式炔烃得通式:C:Cn nH H2n-22n-2 3-1 3-1 烯烃和炔烃得分子结构烯烃和炔烃得分子结构一、烯烃和炔烃得分子结构一、烯烃和炔烃得分子结构 1 1、烯烃得分子结构、烯烃得分子结构(以乙烯为例以乙烯为例)(c)(c)键能键能(610kJ/m
2、ol)(610kJ/mol)比比2 2倍单键键能小。倍单键键能小。(2*345 (2*345、6=6916=691、2 kJ/mol)2 kJ/mol)0、134nm0、108nm(a)与双键相连得与双键相连得所有原子都在同所有原子都在同一平面上一平面上;(b)碳碳键键长比碳碳键键长比单键单键(0、154nm短短)(1)(1)杂化轨道理论杂化轨道理论 (碳原子得碳原子得spsp2 2杂化杂化)乙烯分子得形成乙烯分子得形成碳碳双键碳碳双键 C=C C=C 由由键键 和和键组成键组成在乙烯分子中,每个碳原子都是在乙烯分子中,每个碳原子都是sp2杂化。杂化。CH键的形成键的形成:sp2-sp2交盖交
3、盖CC键的形成键的形成:sp2-1s交盖交盖一个一个CC键和键和4个个CH键共处同一平面。键共处同一平面。乙烯形成过程乙烯形成过程乙烯形成过程乙烯形成过程键得电子云分布键得电子云分布:(2)(2)电子云分布于分子平面得上、下方。电子云分布于分子平面得上、下方。C-C键键,C-H键键,键。键。电子云分布在平面上下两侧电子云分布在平面上下两侧(3)双键电子云分布双键电子云分布电子云暴露在外、易接近亲电试电子云暴露在外、易接近亲电试剂剂(4)-键得特点1、键能量低键能量低,不稳定不稳定,不能单独存在不能单独存在2、无轴对称、无轴对称,不能自由旋转不能自由旋转3、键电子云流动性更大键电子云流动性更大。
4、键长键长:0、134nm0、153nm大家学习辛苦了,还是要坚持继续保持安静继续保持安静2 2、炔烃得分子结构、炔烃得分子结构(以乙炔为例以乙炔为例)0、106nm0、120nm(a)(a)与叁键相连得所有原子都在同一直线上与叁键相连得所有原子都在同一直线上;(b)(b)碳碳键键长比双键键长碳碳键键长比双键键长(0(0、134nm)134nm)短短;(c)(c)键能键能(837kJ/mol)(837kJ/mol)比比3 3倍单键键能小。倍单键键能小。(3*345 (3*345、6=10366=1036、8kJ/mol)8kJ/mol)杂化轨道理论杂化轨道理论 (碳原子得碳原子得spsp杂化杂化
5、)乙炔分子得形成乙炔分子得形成:碳碳叁键由一个碳碳叁键由一个键和二个键和二个键所组成键所组成由于二个由于二个电子云互相电子云互相垂直垂直,对称分布在对称分布在 C-C C-C键周围键周围,显圆柱形。显圆柱形。键得电子云分布键得电子云分布:3-2 3-2 烯烃和炔烃得同分异构现象烯烃和炔烃得同分异构现象 一、烯烃和炔烃得构造异构一、烯烃和炔烃得构造异构 碳胳异构、位置异构、官能团异构。碳胳异构、位置异构、官能团异构。以戊烯、戊炔为例以戊烯、戊炔为例:二、烯烃得顺反异构二、烯烃得顺反异构 立体异构立体异构:指这种分子构造相同指这种分子构造相同,而分子而分子 中原子在空间排列方式不同中原子在空间排列
6、方式不同顺反异构顺反异构:这种由于双键不能自由旋转这种由于双键不能自由旋转,而产生而产生 得立体异构得立体异构注意注意:(1):(1)分子中存在限制自由旋转得因素分子中存在限制自由旋转得因素 例如碳碳双键。例如碳碳双键。(2)(2)构成双键得任何一个碳原子上构成双键得任何一个碳原子上,所连接得两个原子所连接得两个原子(或基团或基团)都必须都必须 不相同。不相同。3-3 3-3 烯烃和炔烃得命名烯烃和炔烃得命名 一、烯基和炔基一、烯基和炔基二、构造异构体得命名二、构造异构体得命名 1 1、选主链、选主链:(1)(1)含有不饱和键含有不饱和键(双键或叁键双键或叁键););(2)(2)最长碳链最长碳
7、链;(3);(3)带支链数目最多。带支链数目最多。2 2、编号、编号:近不饱和键近不饱和键(双键或叁键双键或叁键)一端开始。一端开始。54326112345673 3、写法、写法:把不饱和键把不饱和键(双键或叁键双键或叁键)碳原子得碳原子得 较小位次写在烯烃或炔烃名称得前面。较小位次写在烯烃或炔烃名称得前面。C 10 C 10 得烯烃得烯烃,在烯字之前加一个在烯字之前加一个 “碳碳”字字,母体叫碳烯。母体叫碳烯。4-4-甲基甲基-2-2-丙基丙基-1-1-戊烯戊烯 6-6-甲基甲基-3-3-庚炔庚炔5667432113121121 4,4-4,4-二甲基二甲基-2-2-己烯己烯2,12-2,1
8、2-二甲基二甲基-1-1-十三碳烯十三碳烯4 4、多烯烃和多炔烃得命名、多烯烃和多炔烃得命名 以二烯、三烯以二烯、三烯 或或 二炔、三炔为词尾二炔、三炔为词尾,不饱和键所在得位次要不饱和键所在得位次要 一一 一一 标出。标出。6543215-5-甲基甲基-1,4-1,4-己二烯己二烯12345675-5-甲基甲基-1,3,6-1,3,6-庚三炔庚三炔5 5、烯炔得命名、烯炔得命名 从靠近不饱和键得一端开始编号从靠近不饱和键得一端开始编号;当双键和叁键处于相同位次时当双键和叁键处于相同位次时,编号时应使双键位次较低。编号时应使双键位次较低。5-5-异丙基异丙基-2-2-辛烯辛烯-6-6-炔炔65
9、4321123456785-甲基甲基-4-己烯己烯-1-炔炔1 1、顺、顺/反反 法法:顺式顺式:把相同得原子把相同得原子(或基团或基团)在双键同侧在双键同侧 反式反式:把相同得原子把相同得原子(或基团或基团)在双键异侧在双键异侧顺顺-2-2-丁烯丁烯 反反-2-2-丁烯丁烯 三、烯烃得顺反异构体得命名三、烯烃得顺反异构体得命名反反-2,5-2,5-二甲基二甲基-3-3-己烯己烯 顺顺-1,2-1,2-二氯乙烯二氯乙烯 2 2、Z/E Z/E 法法:将同一侧双键碳原子上所连得原子将同一侧双键碳原子上所连得原子(或基团或基团)按按“次序规则次序规则”排列。排列。(Z)(Z)Zusammen共同共
10、同,优先基团在同侧优先基团在同侧;(E)(E)Entgegen相反相反,优先基团在异侧优先基团在异侧 。次序规则次序规则:1 1、原子、原子(或基团或基团)按原子序数得大小排列按原子序数得大小排列,原子序数大得排在前面原子序数大得排在前面,小得排在后面。小得排在后面。同位素按原子量得大小次序排列。同位素按原子量得大小次序排列。例如例如:IBrClSPONCDH “”IBrClSPONCDH “”优于优于2 2、如果第一个原子相同、如果第一个原子相同,则逐个比较与第一则逐个比较与第一 个原子相连得第二个原子得原子序数得大小。个原子相连得第二个原子得原子序数得大小。例如例如:-CH-CH3 3 与
11、与 -CH-CH2 2CHCH3 3-CH-CH3 3(H H H)-CH(H H H)-CH2 2CHCH3 3(C H H)(C H H)-CH-CH2 2CHCH3 3 -CH -CH3 33 3、含有双键、叁键得基团、含有双键、叁键得基团,可以看作连有两个可以看作连有两个 或三个相同原子。即双键看作连有或三个相同原子。即双键看作连有2 2个个C-CC-C单键。单键。例如例如:-CH=CH:-CH=CH2 2 与与-CH-CH2 2CHCH3 3-CH=CH-CH=CH2 2(C C H)-CH(C C H)-CH2 2CHCH3 3(C H H)(C H H)-CH=CH-CH=CH2
12、 2 -CH -CH2 2CHCH3 3连有双键或叁键得原子可以认为连有两个或三个相连有双键或叁键得原子可以认为连有两个或三个相同得原子。同得原子。(复制法复制法)顺顺-2-2-丁烯丁烯 反反-2-2-丁烯丁烯 (Z)-2-(Z)-2-丁烯丁烯 (E)-2-(E)-2-丁烯丁烯 反反-2,5-2,5-二甲基二甲基-3-3-己烯己烯 顺顺-1,2-1,2-二氯二氯-1-1-溴乙烯溴乙烯(E)-2,5-(E)-2,5-二甲基二甲基-3-3-己烯己烯 (E)-1,2-(E)-1,2-二氯二氯-1-1-溴乙烯溴乙烯顺顺/反反 法法 与与 Z/E Z/E 法法 之间没有必然联系。之间没有必然联系。3-4
13、 3-4 烯烃和炔烃得物理性质烯烃和炔烃得物理性质 1 1、密度、折光率比相应得饱和烃、密度、折光率比相应得饱和烃(烷烃烷烃)稍高一点。稍高一点。炔烃炔烃 烯烃烯烃 烷烃烷烃例如例如:1-:1-戊炔戊炔 1-1-戊烯戊烯 戊烷戊烷密度密度:0:0、690 0690 0、643 0643 0、626626折光率折光率:1:1、3852 13852 1、3715 13715 1、35753575原因原因:电子云具有较大得流动性电子云具有较大得流动性,易极化。易极化。2 2、沸点、熔点、沸点、熔点:炔烃炔烃 烷烃烷烃 烯烃烯烃 1-1-戊炔戊炔 1-1-戊烯戊烯 戊烷戊烷沸点沸点(0 0C):40C
14、):40、2 302 30、0 360 36、0 0熔点熔点(0 0C):-90C):-90、0 -1380 -138、0 -1290 -129、7 7分子间作用力分子间作用力:分子得大小分子得大小(分子量分子量)、极化性、极化性、分子间得距离等分子间得距离等(综合结果综合结果)。分子量分子量:烷烃烷烃烯烃烯烃炔烃炔烃极化性极化性:炔烃炔烃烯烃烯烃烷烃烷烃(与分子量相反与分子量相反)分子间得距离分子间得距离:叁键就是直线型叁键就是直线型,有利于分子靠近有利于分子靠近3 3、顺式比反式沸点高、顺式比反式沸点高,反式比顺式熔点较高。反式比顺式熔点较高。顺反异构体顺反异构体:顺式比反式极性大顺式比反
15、式极性大;反式比顺式对称性高反式比顺式对称性高 。3-5 3-5 烯烃和炔烃得化学性质烯烃和炔烃得化学性质 在催化剂存在下在催化剂存在下,有机物和氢气分子所起有机物和氢气分子所起 得加成反应。得加成反应。常用得催化剂常用得催化剂:Pt :Pt 、Pd Pd 、雷尼、雷尼NiNi。一、加成反应一、加成反应两个或两个以上分子相加生成单一分子得反应。两个或两个以上分子相加生成单一分子得反应。1 1、加氢反应、加氢反应 (1)(1)催化加氢催化加氢(c)炔烃比烯烃更容易进行催化氢化炔烃比烯烃更容易进行催化氢化原因原因:炔烃在催化剂表面得吸附作用比烯烃更快。炔烃在催化剂表面得吸附作用比烯烃更快。(2)(
16、2)化学加氢化学加氢(炔烃还原得到反式烯烃炔烃还原得到反式烯烃)试剂试剂:Na/NH:Na/NH3(3(液液)、Li/NHLi/NH3(3(液液)加氢反应加氢反应:催化加氢催化加氢顺式产物顺式产物;化学加氢化学加氢反式产物。反式产物。2、亲电加成亲电加成图图裸露的裸露的电子云电子云-键键不饱和烃都含有不饱和烃都含有键。烯烃键。烯烃分子中分子中轨道处于双键得上轨道处于双键得上方和下方方和下方,电子就是裸露得电子就是裸露得,易于受亲电试剂得攻击。易于受亲电试剂得攻击。亲电试剂亲电试剂(Electrophiles):缺电子得试剂缺电子得试剂亲电加成反应亲电加成反应:不饱和烃受亲电试剂进攻后不饱和烃受
17、亲电试剂进攻后,键断裂键断裂,试剂得两部分分别加到双重键两端得碳原子上。试剂得两部分分别加到双重键两端得碳原子上。亲电加成反应亲电加成反应 (ElectrophilicAdditionReactions)(1)(1)加卤素加卤素(AdditionofHalogens)A A、溴水腿色溴水腿色,用于检验不饱和键用于检验不饱和键 (烯烃、炔烃烯烃、炔烃)B B、卤素得活性卤素得活性:F:F2 2 Cl Cl2 2 Br Br2 2 I I2 2 不饱和烃得活性不饱和烃得活性:烯烃烯烃 炔烃炔烃 (炔烃比烯烃亲电加成要困难炔烃比烯烃亲电加成要困难)C C、炔烃与氯、溴加成具有立体选择性炔烃与氯、溴加
18、成具有立体选择性,主要生成反式加成产物。主要生成反式加成产物。(wu)(wu)D D、加卤素反应历程、加卤素反应历程:分步反应分步反应第一步首先就是带正电第一步首先就是带正电性得试剂进攻烯烃性得试剂进攻烯烃鎓离子鎓离子:指高价正离子指高价正离子亲电加成反应机理亲电加成反应机理:第一步第一步:烯烃与卤素得加成烯烃与卤素得加成,生成溴鎓离子生成溴鎓离子溴鎓离子溴鎓离子第二步第二步:溴负离子从溴溴负离子从溴鎓鎓离子得背面进攻原双键离子得背面进攻原双键C原子为反式加成。原子为反式加成。反反-1,2-二溴环戊烷二溴环戊烷烯烃加溴得反应机理烯烃加溴得反应机理第一步第一步:图图3.13溴溴离子的形成离子的形
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- 关 键 词:
- 第三 不饱和
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