3-4 炔烃和二烯烃.ppt
一、炔烃的结构structure of alkynes 1、炔烃：分子中含有一个碳碳三键的不饱和开链烃；通式为：CnH2n-2。2、碳碳三键的形成：炔烃和二烯烃炔烃 alkynes碳碳三键中为SP杂化：2S2S2Py2Py2Px 2Pz2Px2PzSP激发杂化2Py2Pz碳碳三键及炔烃分子的形成：两个SP杂化的碳原子各以一个SP轨道互相重叠形成一个C-C键。每个碳原子未杂化的2Py、2Pz与另一个碳原子未杂化的2Py、2Pz两两相互从侧面重叠形成两个互相垂直的键。这两个键的电子云分布好象是围绕两个碳原子核心连线的圆柱。两个SP杂化的碳原子各以另一个SP轨道与其它原子或基团形成键即炔烃。二、炔烃的命名 nomenclature of alkynes 1、炔烃的命名：与烯烃的命名相似，将“烯”字改为“炔”。1、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。CH2=CH-CH=CH-CCH 1,3-己二烯-5-炔 2、双键和叁键处在相同的位次时，应使双键的编号最小。CHC-CH2-CH=CH2 1-戊烯-4-炔（不叫4-戊烯-1-炔）三、炔烃的物理性质 physical properties of alkynes1、沸点比相应的烯烃高1020；2、比重比相应的烯烃稍大；3、易溶于有机溶剂。四、炔烃的化学性质chemical properties of alkynes 1、加成反应、加成反应 1、催化加氢：特点：使反应停留在烯烃阶段，得顺式加成产物。顺式加成产物。符合马氏规则,加HBr时,有过氧化物效应（自由基加成）比烯键与HX的加成难（2）与卤化氢加成）与卤化氢加成 乙炔和氯化氢的加成要在氯化汞催化下才能顺利进行。（3）与水加成）与水加成 炔烃与水的加成遵从马氏规则，乙炔得到乙醛，其他炔烃与水加成均得到酮。(4)与氢氰酸的加成与氢氰酸的加成 可以看作是这些试剂的氢原子被乙烯基（CH2=CH-）所取代，因此这类反应通称为乙烯基化反应。其反应机理不是亲电加成，而是亲核加成。2、金属炔化物的生成、金属炔化物的生成注意：炔化银或炔化亚铜在干燥状态下，受热或震动容易爆炸，实验完毕后加稀硝酸使其分解。3、氧化反应、氧化反应 a 臭氧化反应臭氧化反应(应用：推测结构)b 高锰酸钾氧化高锰酸钾氧化反应后高锰酸钾溶液的紫色消失，因此，这个反应可用来检验分子中是否存在叁键一、二烯烃的分类及命名classification and nomenclature of dienes 1、定义：分子中含有两个碳碳双键的不饱和开链烃。通式为CnH2n-2。与炔烃互为同分异构体。2、分类：根据两个双键的相对位置可把二烯烃分为累积二烯、共轭二烯、孤立二烯三类。二烯烃Dienes的二烯烃。（n为自然数）1、累积二烯：含有体系的二烯烃；2、共轭二烯：含有体系的二烯烃；C=CH-CH=C3、孤立二烯：含有C=CH-(CH2)n-CH=C体系 3、异构：1、与单烯烃相似，仍有Z、E顺反异构。如：CH2=CHCH=CH2CH3CH3HHHHHH(3Z)-1,3,5-己三烯(2Z,4E)-2，4-己二烯2、1，3-丁二烯的两个双键可在2，3-碳原子之间的同一侧或在相反的一侧，这两种构象式分别用S-顺或S-反表示。（是不同构象，可转变）。S-顺-1，3-丁二烯或 S-（Z）-1，3-丁二烯S-反-1，3-丁二烯或 S-（E）-1，3-丁二烯二、共轭二烯烃的结构和共轭效应 CH2=CHCH=CH2 HHHHHH0.148nm0.137nm(C=C 为 0.134nm CC为0.154nm)两个键互相平行；四个碳上未杂化的四个P轨道是互相平行的，与分子所在平面垂直，碳碳键的键长有所改变。1,3-丁二烯烃的结构丁二烯烃的结构-共轭共轭键键同样由于电子离域的结果，使共轭体系的能量显著降低，稳定性明显增加。这可以从氢化热的数据中看出。例如，1,3-戊二烯（共轭体系）和1,4-戊二烯（非共轭体系）分别加氢时，它们的氢化热是明显不同的：两个反应的产物相同，1,3-戊二烯的氢化热比1,4-戊二烯的低28 kJmol-1，说明1,3-戊二烯的能量比1,4-戊二烯的低。这种能量差值是由于共轭体系内电子离域引起的，故称为离域能或共轭能。共轭体系越长，离域能越大，体系的能量越低，化合物越稳定。共轭体系：不饱和的化合物中，有三个或三个以上互相平行的p轨道形成大键，这种体系称为共轭体系。电子离域：共轭体系中，电子云扩展到整个体系的现象称做电子离域或离域键。共轭效应：电子离域，能量降低，分子趋于稳定，键长平均化等现象称做共轭效应，也称做C效应。电子共轭效应有吸电子共轭效应（又称-C效应）和给电子共轭效应（+C效应）。吸电子共轭效应：吸电子共轭效应：-C给电子共轭效应：给电子共轭效应：+C结构特点：共轭体系的特征是各键在同一平面内，参加共轭的p轨道轴互相平行，且垂直于键在的平面，相邻p轨道间从侧面重叠发生键离域。CH2=CHCH=CH2+HXCH2 CHCH CH3+CH2=CHCH CH3+CH2CH=CHCH3XXX(是亲电加成)2、Diels-Alder狄尔斯-阿德尔反应 （含有双键或叁键）亲双烯体与共轭双键化合物在惰性溶剂中加热时可发生1，4-加成；形成六元环烯，反应的条件温和，产率高。共轭二烯烃的共轭二烯烃的化学性质化学性质1、1，2-加成和1，4-加成 例：在这类反应中，旧键的断裂与新键的生成同时进行，反应是一步完成的，没有活性中间体（正碳离子或自由基等）生成，也叫协同反应。
