第四章 炔烃 二烯烃.ppt
第四章第四章 炔烃炔烃 二烯烃二烯烃 炔烃炔烃炔烃炔烃掌握炔烃的命名、结构、同分异构现象；掌握炔烃的命名、结构、同分异构现象；掌握炔烃的物理性质；掌握炔烃的物理性质；掌握炔烃的化学性质。掌握炔烃的化学性质。二烯烃二烯烃二烯烃二烯烃掌握二烯烃的分类、命名；掌握二烯烃的分类、命名；掌握掌握1，3丁二烯的结构；丁二烯的结构；了解了解1，3丁二烯结构的分子轨道理论；丁二烯结构的分子轨道理论；掌握共轭二烯烃的化学性质；掌握共轭二烯烃的化学性质；掌握共轭效应与超共轭效应。掌握共轭效应与超共轭效应。第一节第一节 炔烃炔烃一、炔烃概述一、炔烃概述一、炔烃概述一、炔烃概述二、炔烃的物理性质二、炔烃的物理性质二、炔烃的物理性质二、炔烃的物理性质三、炔烃的化学性质三、炔烃的化学性质三、炔烃的化学性质三、炔烃的化学性质四、炔烃的制备四、炔烃的制备四、炔烃的制备四、炔烃的制备(1)、sp 杂化杂化 sp杂化，每个杂化，每个sp杂化轨道有杂化轨道有12的的s成份和成份和12的的p成份；成份；两个两个sp杂化轨道成杂化轨道成180o夹角；夹角；与与sp2、sp3杂化轨道相比较，杂化轨道相比较，s成份较大，成份较大，p成份成份较小，较小，sp杂化轨道较短，成键时电子云偏向杂化轨道较短，成键时电子云偏向sp轨轨道，电负性比较：道，电负性比较：spsp2sp3 没有杂化的两个没有杂化的两个p轨道与轨道与sp杂化轨道互成杂化轨道互成90o夹角（如图）。夹角（如图）。CC 通式通式CnH2n-2（n2）4.1 炔烃的结构炔烃的结构(2)、乙炔的结构、乙炔的结构 一个（一个（CspCsp）键；键；两个（两个（CpCp）键；键；两个（两个（HsCsp）键；键；HCCH在同一条直线上；在同一条直线上；氢原子改成其他基团，就成为其他炔烃。氢原子改成其他基团，就成为其他炔烃。小结：碳碳叁键有一个（小结：碳碳叁键有一个（CspCsp）键和键和 两个（两个（C2pC2p）键组成。键组成。（3）同分异构现象同分异构现象以以C5H8的炔烃为例的炔烃为例 碳链异构：碳链异构：官能团位置异构：官能团位置异构：4.2 炔烃的命名炔烃的命名(1)、炔基的命名：、炔基的命名：HCC 乙炔基乙炔基 CH3CC 1丙炔基丙炔基 HCCCH2 2丙炔基丙炔基(2)、系统命、系统命名名 取含有碳碳叁键的长链为主链；碳碳叁键的编号最小；取含有碳碳叁键的长链为主链；碳碳叁键的编号最小；同时含双键和叁键，编号取双键和叁键位次之和最小；同时含双键和叁键，编号取双键和叁键位次之和最小；同时含双键和叁键，且双键和叁键位次之和相同，将双键同时含双键和叁键，且双键和叁键位次之和相同，将双键 编号最小。编号最小。练习：系统命名法命名：练习：系统命名法命名：3-戊烯戊烯-1-炔炔 1-戊烯戊烯-4-炔炔（E）-2-庚烯庚烯-4-炔炔 1、性状：常温、常压性状：常温、常压C2-C4气体；气体；C5-C15液体；液体；C16固体。固体。2、液态乙炔易爆炸：乙炔溶解于丙酮吸附于多孔物质。液态乙炔易爆炸：乙炔溶解于丙酮吸附于多孔物质。4.3 物理性质物理性质4.4 化学性质化学性质 4.4.1 催化加氢催化加氢 醋醋酸酸铅铅的的作作用用：毒毒化化钯钯催催化化剂剂，使催化加氢反应停留在烯烃阶段。使催化加氢反应停留在烯烃阶段。生生成成顺顺式式烯烯烃烃。Lindlar催催化化剂剂：钯钯吸附在碳酸钙上，再用醋酸铅毒化。吸附在碳酸钙上，再用醋酸铅毒化。生成反式烯烃。生成反式烯烃。4.4.2 亲电加成亲电加成(1)与卤素的加成与卤素的加成-反式加成反式加成 反应活性：反应活性：Cl2Br2I2。碘与乙炔的加成，主要得到单分子加成产物。碘与乙炔的加成，主要得到单分子加成产物。若双键、叁键同时存在，双键首先发生亲电加成。若双键、叁键同时存在，双键首先发生亲电加成。叁键比双键键长更短，将电子云束缚得更紧，难以极化。叁键比双键键长更短，将电子云束缚得更紧，难以极化。(2)与卤化氢的加成与卤化氢的加成 符合马氏规则，卤化氢的活性与烯烃的加成一致：符合马氏规则，卤化氢的活性与烯烃的加成一致：HIHBrHCl。过氧化物存在是单分子加成反马氏规则：过氧化物存在是单分子加成反马氏规则：(3)与水的加成与水的加成-炔烃的水化炔烃的水化 遵守马氏规则遵守马氏规则4.4.3 亲核加成亲核加成乙炔乙炔:Nu：亲核试剂，阴离子、阴离子型物质、供电子物质。：亲核试剂，阴离子、阴离子型物质、供电子物质。4.4.4 氧化反应氧化反应(1)高锰酸钾氧化：高锰酸钾氧化：酸性高锰酸钾氧化更为剧烈酸性高锰酸钾氧化更为剧烈(2)臭氧化反应：臭氧化反应：RH，生成甲酸。，生成甲酸。4.4.5 聚合反应聚合反应环辛四烯环辛四烯苯（产率较低）苯（产率较低）4.4.6 活泼氢原子的反应活泼氢原子的反应(1)生成炔钠生成炔钠 与金属钠液氨或者氨基钠反应与金属钠液氨或者氨基钠反应 单取代乙炔单取代乙炔 乙炔乙炔(2)生成重金属盐生成重金属盐：应用：鉴别末端炔烃应用：鉴别末端炔烃 与铜氨溶液反应与铜氨溶液反应 与银氨溶液反应与银氨溶液反应 重金属炔盐因其干燥易重金属炔盐因其干燥易爆炸爆炸，应用硝酸分解：，应用硝酸分解：(2)生成重金属盐：生成重金属盐：练习题练习题 电石法制备电石法制备 从甲烷制备从甲烷制备裂裂 解：解：部分氧化：部分氧化：从金属炔化物制备从金属炔化物制备 邻二卤代烃脱卤化氢邻二卤代烃脱卤化氢 从四卤代物制备从四卤代物制备4.5 炔烃的制备炔烃的制备 第二节第二节 二烯烃二烯烃通式：通式：CnH2n-2，与炔烃属于官能团异构。，与炔烃属于官能团异构。1.二烯烃的分类二烯烃的分类 孤立二烯烃：孤立二烯烃：双键之间相隔一个以上的双键之间相隔一个以上的CH2，彼此影响较小，与单烯烃类似。，彼此影响较小，与单烯烃类似。累积二烯烃：累积二烯烃：双键在同一个碳原子上，不稳定，易异构化。双键在同一个碳原子上，不稳定，易异构化。共轭二烯烃：共轭二烯烃：双双键键之之间间相相隔隔一一个个 键键，彼彼此此相相互互影影响响，具具有有特特 殊殊性性，重重点点讨论。狭义的二烯烃指共轭二烯烃。讨论。狭义的二烯烃指共轭二烯烃。三种二烯烃的稳定性比较：三种二烯烃的稳定性比较：CAB2.丁二烯的结构丁二烯的结构(1)表观数据表观数据(2)共价键理论的解释共价键理论的解释 四四个个碳碳原原子子均均为为sp2杂杂化化，碳碳碳碳之之间均形成间均形成 键；键；都都有有未未参参与与杂杂化化的的p轨轨道道，C1-C2，C3-C4的交盖程度最大，形成的交盖程度最大，形成 键；键；的电子离域，形成较稳定的结构，的电子离域，形成较稳定的结构，称之为称之为 共轭效应共轭效应；C2-C3发发生生小小范范围围的的电电子子云云交交盖盖，使电子云平分布；使电子云平分布；电子云的平均分布是一个趋势，总体上电子云的平均分布是一个趋势，总体上C1-C2，C3-C4电子云密度较大；电子云密度较大；电子的离域使分子整体能量降低，稳定性增加。电子的离域使分子整体能量降低，稳定性增加。(3)分子轨道理论的解释分子轨道理论的解释 分子轨道理论认为：分子轨道理论认为：电子扩展到四个碳原子的空间，电子扩展到四个碳原子的空间，形成整体的形成整体的 键分子轨道；键分子轨道；电子的运动在电子的运动在F F1，F F2分子轨道中，分子轨道中，F F1，F F2分子轨道的分子轨道的叠加使得叠加使得C1-C2，C3-C4的电子云密度较高，的电子云密度较高，C2-C3电子云电子云密度较低。密度较低。3.二烯烃的命名二烯烃的命名1，4戊二烯戊二烯 1，2戊二烯戊二烯 1，3戊二烯戊二烯 2-甲基甲基-1,3-丁二烯丁二烯 顺顺,顺顺-2,4-己二烯己二烯 顺顺,反反-2,4-己二烯己二烯(*顺式比反式优先顺式比反式优先)异戊二烯异戊二烯(2Z,4Z)-2,4-己二烯己二烯(2Z,4E)-2,4-己二烯己二烯(Z比比E优先优先)4.丁二烯的制备丁二烯的制备 丁烷的脱氢丁烷的脱氢 二醇的脱水二醇的脱水5.化学性质化学性质（1）与溴化氢的加成）与溴化氢的加成 反应反应 理论解释理论解释*能量图：能量图：D DE1D DE2，反反应应（1）活活化化能能较较低低，反应速度较快，动力学控制；反应速度较快，动力学控制；D DH1 (CH3)3C (CH3)2CH CH3CH2 CH3p-共轭共轭 -p超共轭效应超共轭效应 甲基的推电子效应甲基的推电子效应 大于大于 3 共轭效应应用实例共轭效应应用实例例题：指出下列分子中主要存在那些类型例题：指出下列分子中主要存在那些类型 共轭效应共轭效应：1 1、-,p-,-,p-.2 2、-,-,p-.-.3 3、p-.-.4 4、-p,p-第四章第四章第四章第四章 炔烃炔烃炔烃炔烃 二烯烃二烯烃二烯烃二烯烃 概述概述物理物理性质性质化学化学性质性质制制 备备1 结构结构3 命名命名2 同分异同分异 构现象构现象1 催化加氢催化加氢2 亲电加成亲电加成3亲核加成亲核加成4 氧化反应氧化反应5 聚合反应聚合反应6 活泼氢原活泼氢原 子的反应子的反应第一节第一节第一节第一节 炔烃炔烃炔烃炔烃 第二节第二节第二节第二节 二烯烃二烯烃二烯烃二烯烃化学化学性质性质共轭共轭效应效应概述概述3 二烯烃二烯烃 的命名的命名1 分类分类2 1,3-丁二烯丁二烯 的结构的结构1 与溴化氢与溴化氢 的加成的加成3 聚合反应聚合反应2 双烯合成双烯合成 反应反应1 定义定义2 种类种类3 应用实例应用实例4 1,3-丁二烯丁二烯 的制备的制备
