第二章链烃优秀课件.ppt

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1、第二章链烃第1页，本讲稿共70页第三第三节不不饱和和链烃n分子中含有碳碳双键、碳碳叁键的烃称为不饱和烃。含碳碳双键的分子中含有碳碳双键、碳碳叁键的烃称为不饱和烃。含碳碳双键的烃为烯烃。含碳碳叁键的烃为炔烃。烃为烯烃。含碳碳叁键的烃为炔烃。n一、不饱和链烃的结构一、不饱和链烃的结构n（一）烯烃的结构（一）烯烃的结构n1 1。结构特点结构特点 n分子中含有碳碳双键的不饱和开链烃称为烯烃。分子中含有碳碳双键的不饱和开链烃称为烯烃。n特点：碳架为开链状；分子中含有一个碳碳双键。特点：碳架为开链状；分子中含有一个碳碳双键。n双键中含有一个双键中含有一个键和一个键和一个键。键。n键不稳定，易断裂。键不稳定

2、，易断裂。n以乙烯为例：以乙烯为例：第2页，本讲稿共70页双键键能：双键键能：610kj/mol610kj/mol双键键长：双键键长：134pm134pm单键键能：单键键能：347kj/mol347kj/mol单键键长：单键键长：154pm154pm第3页，本讲稿共70页n2.2.烯烃的同系物和通式烯烃的同系物和通式n烯烃中也存在着一系列的同系物，如烯烃中也存在着一系列的同系物，如n乙烯乙烯 CH2=CH2 n丙烯丙烯CH2=CHCH3n丁烯丁烯CH2=CHCH2CH3n戊烯戊烯CH2=CHCH2CH2CH3 n在分子组成上相差一个或若干个在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，组成了烯烃的

3、同原子团，组成了烯烃的同系列。系列。n烯烃的通式为烯烃的通式为CnH2n。n 官能团：官能团：碳碳双键碳碳双键第4页，本讲稿共70页(二）炔二）炔烃的的结构构1.结构特点结构特点分子中含有碳碳叁键（分子中含有碳碳叁键（-CC-CC-）的烃称为不饱和烃为）的烃称为不饱和烃为炔烃炔烃特点：碳架为开链状；分子中含有一个碳碳叁键。特点：碳架为开链状；分子中含有一个碳碳叁键。叁键中含有一个叁键中含有一个键和两个键和两个键。键。以乙炔为例：以乙炔为例：H HCCCCH H第5页，本讲稿共70页n2.2.炔烃的同系物和通式炔烃的同系物和通式n炔烃中也存在着一系列的同系物，如炔烃中也存在着一系列的同系物，如n

4、乙炔乙炔 CHCH n丙炔丙炔 CHCCH3n丁炔丁炔 CHCCH2CH3n戊炔戊炔 CHCCH2CH2CH3 n在分子组成上相差一个或若干个在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，组成了炔烃的同原子团，组成了炔烃的同系列。系列。n炔烃的通式为炔烃的通式为CnH2n2。第6页，本讲稿共70页二、同分异构二、同分异构现象象（一）（一）碳链异构碳链异构和和位置异构位置异构（构造异构）（构造异构）第7页，本讲稿共70页第8页，本讲稿共70页 2-丁烯b.p.3.5Cb.p.3.5Cb.p.0.9Cb.p.0.9C（二）（二）烯烃顺反异构烯烃顺反异构（立体异构）（立体异构）第9页，本讲稿共70页命名

5、举例（双键位次最低！）：第10页，本讲稿共70页第11页，本讲稿共70页IngoldIngold顺序规则基本要点顺序规则基本要点(1)(1)基团排序：原子序数大者较优基团排序：原子序数大者较优(如如IBr)IBr)(2)(2)基团原子逐级比较；基团原子逐级比较；(3)(3)有双键或叁键者视为有双键或叁键者视为2 2或或3 3个相同原子。个相同原子。(4)(4)定构型：两个较优基团同侧定构型：两个较优基团同侧 Z Z构型构型 两个较优基团异侧两个较优基团异侧 E E构型构型第12页，本讲稿共70页 第13页，本讲稿共70页对对C C2 2=#第14页，本讲稿共70页例例2 2：第15页，本讲稿共

6、70页 CHCH2 2=CH-=CH-乙烯基乙烯基 CHCH3 3-CH=CH-CH=CH-丙烯基（丙烯基（1-1-丙基）丙基）-CH-CH2 2-CH=CH-CH=CH2 2 烯丙基烯丙基三、命名三、命名（一）烯基（一）烯基第16页，本讲稿共70页（二）、不（二）、不饱和和链烃的命名的命名（1）选主链：选含双键（或叁键）最长的碳链为）选主链：选含双键（或叁键）最长的碳链为 主链，据碳原子数命为主链，据碳原子数命为“某烯某烯”（或（或“某炔某炔”）；）；（2）编号：近双键（或叁键）端开始编号；双键）编号：近双键（或叁键）端开始编号；双键 （或叁键）的位次，写在（或叁键）的位次，写在“某烯某烯”

7、（或（或“某炔某炔”）之前；）之前；（3）支链作为取代基命名。）支链作为取代基命名。n命名：支链位次命名：支链位次-（数目）名称（数目）名称-官位（官位（1位可省）位可省）-主链名。主链名。同时含有双键、叁键的命名：命为同时含有双键、叁键的命名：命为“某烯炔某烯炔”（烯在（烯在前，炔在后）；编号从最先遇到双键或叁键端开始，前，炔在后）；编号从最先遇到双键或叁键端开始，如同时遇到双、叁键，则从近双键一端开始编号；如同时遇到双、叁键，则从近双键一端开始编号；第17页，本讲稿共70页3甲基丁烯甲基丁烯3乙基乙基2己烯己烯3甲基丁炔甲基丁炔3甲基己炔甲基己炔4甲基甲基2庚炔庚炔第18页，本讲稿共70页

8、 第19页，本讲稿共70页n CH3nC-C-C=C-C-C-Cn CH-CH3n CH3 第20页，本讲稿共70页三、不三、不饱和和链烃的化学性的化学性质键不稳定，易发生加成、氧化、聚合等反应。键不稳定，易发生加成、氧化、聚合等反应。（一）（一）.加成反应加成反应:键断开键断开,双键或叁键碳原子加入其它双键或叁键碳原子加入其它的原子或原子团的反应。的原子或原子团的反应。1 1、催化加氢、催化加氢2 2、加卤素、加卤素可用溴水鉴别不可用溴水鉴别不饱和链烃饱和链烃溴的红棕色消失溴的红棕色消失第21页，本讲稿共70页3 3、与、与卤化化氢加成加成马氏规则马氏规则：凡不对称烯和卤化氢加成时，卤原子总

9、是加：凡不对称烯和卤化氢加成时，卤原子总是加到含氢较少的双键碳原子上。到含氢较少的双键碳原子上。4 4、与水加成、与水加成CHCH2 2CHCH2 2+H+HOHOHCHCH3 3CHCH2 2OH OH 乙醇乙醇3第22页，本讲稿共70页 与与H H2 2OO加成加成第23页，本讲稿共70页 加水加水 需要酸的催化需要酸的催化第24页，本讲稿共70页总结n加成反应的特点：双键变单键，三键变双键，再变单键。n C=C +A-B C-CnA-B:H2;X2;H-X;H-OHn马氏规则：不对称烯烃与不对称试剂(A+-B-)加成时，不对称试剂的带正电荷的基团（A+-)总是加在含氢较多的双键碳原子上。

10、A B第25页，本讲稿共70页 过氧化物效应：当存在过氧化物效应：当存在R-O-O-RR-O-O-R时，时，不对称烯烃与不对称烯烃与HBrHBr的加成主产物的加成主产物 是反马氏加成方向的。是反马氏加成方向的。第26页，本讲稿共70页 过氧化物效应举例：过氧化物效应举例：第27页，本讲稿共70页（二）、氧化反应（二）、氧化反应1 1、KMnO4 KMnO4 氧化氧化(1)(1)酸性条件下，生成酮和酸。酸性条件下，生成酮和酸。(2)(2)在中性、碱性条件下，产物为邻二醇。在中性、碱性条件下，产物为邻二醇。2 2、臭氧化反应：、臭氧化反应：（1 1）含）含 6 68%O8%O3 3之之OO2 2

11、（2 2）反应迅速，生成环状物）反应迅速，生成环状物第28页，本讲稿共70页(1)(1)酸性介质：生成酮或羧酸或酸性介质：生成酮或羧酸或COCO2 2RRC=CHR（1）KMnO4（2）H3O+RRC=O +RCH=CH2（1）KMnO4（2）H3O+RCOOH +CO2 +H2O第29页，本讲稿共70页CH2=CO2RCH=RCOOHR2C=R2C=O第30页，本讲稿共70页(2)(2)碱性或中性介质、稀冷的碱性或中性介质、稀冷的KMnOKMnO4 4：生成顺式加成的邻二醇生成顺式加成的邻二醇过程：过程：KMnO4H2OMnO3-+第31页，本讲稿共70页2 2、臭氧化反应、臭氧化反应（1）

12、O3（2）Zn，H2O+用途：用途：（1）从烯烃合成醛、酮）从烯烃合成醛、酮（2）根据产物确定烯烃双键的位置和碳架的构造。）根据产物确定烯烃双键的位置和碳架的构造。CH2=RCHORCH=HCHOR2C=OR2C=第32页，本讲稿共70页例如：例如：第33页，本讲稿共70页 第34页，本讲稿共70页4、第35页，本讲稿共70页 由于烯、炔烃分子中均含有易断裂的由于烯、炔烃分子中均含有易断裂的键，所以烯、炔烃均能键，所以烯、炔烃均能被被酸性高锰酸钾酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化而使溶液等强氧化剂氧化而使高锰酸钾的紫红色高锰酸钾的紫红色很快褪去很快褪去。由于该反应方法简单，现象明显，因而也可用来由

13、于该反应方法简单，现象明显，因而也可用来区别烷区别烷和烯（或炔）和烯（或炔）。第36页，本讲稿共70页 由小分子化合物结合成大分子化合物的反应称为聚合反由小分子化合物结合成大分子化合物的反应称为聚合反应。应。参参加加聚聚合合反反应应的的小小分分子子叫叫单单体体，聚聚合合后后得得到到的的大大分分子子叫叫聚合物聚合物（如聚乙烯）。式中的（如聚乙烯）。式中的n叫叫聚合度聚合度。（三）聚合反应（三）聚合反应第37页，本讲稿共70页 polymermonomer第38页，本讲稿共70页 聚合反应聚合反应第39页，本讲稿共70页(四）四）生成金属炔化物的反应生成金属炔化物的反应 凡是具有凡是具有CCH结构

14、的炔烃，叁键碳上的氢原子性质较为结构的炔烃，叁键碳上的氢原子性质较为活泼，可被金属原子取代生成金属炔化物。活泼，可被金属原子取代生成金属炔化物。例例如如，将将乙乙炔炔通通入入银银盐盐或或亚亚铜铜盐盐的的氨氨溶溶液液中中，可可生生成成白白色色的的乙炔银或棕红色的乙炔亚铜沉淀。乙炔银或棕红色的乙炔亚铜沉淀。利用此反应可鉴别乙炔和其它利用此反应可鉴别乙炔和其它1-炔烃炔烃。R-第40页，本讲稿共70页 炔淦反应炔淦反应第41页，本讲稿共70页四、重要的不饱和链烃四、重要的不饱和链烃（一）乙烯（一）乙烯（二）乙炔（二）乙炔第42页，本讲稿共70页五、烯烃与五、烯烃与X X2 2的加成反应历程的加成反应

15、历程第43页，本讲稿共70页（续）（续）注意：反应是因溴正离子进攻双键所致！注意：反应是因溴正离子进攻双键所致！(cyclic bromonium ion)(背面进攻）背面进攻）(antiaddition)第44页，本讲稿共70页例如：含例如：含NaClNaCl的的BrBr2 2与烯烃的加成与烯烃的加成第45页，本讲稿共70页 不对称烯烃与不对称烯烃与HXHX加成加成Mechanism:eletrophilic addition reactionMechanism:eletrophilic addition reaction第46页，本讲稿共70页 过氧化物效应解析：过氧化物效应解析：2010

16、第47页，本讲稿共70页（续）（续）自由基稳定性自由基稳定性:30 20 10 CH3.第48页，本讲稿共70页(续）第49页，本讲稿共70页 1.1.定义：在多原子分子中，由成键原子电负定义：在多原子分子中，由成键原子电负性不同引起分子中电子云密度分布发生改性不同引起分子中电子云密度分布发生改变，造成键的极化，而且这种影响能随分变，造成键的极化，而且这种影响能随分子链传递下去的效应。子链传递下去的效应。2.2.方向判断方向判断:以以C CH H为标准为标准(I=0)(I=0)。六、诱导效应六、诱导效应(inductive effect I)第50页，本讲稿共70页 X的电负性 H,X具 I效

17、应，X是吸电子基(electron-drawing group)Y的电负性 H,Y具+I效应，Y是斥电子基(electron-donation group).-I-I效应效应 比较标准比较标准 +I +I效率效率第51页，本讲稿共70页n诱导效应的传递示意图：诱导效应的传递示意图：第52页，本讲稿共70页3.3.诱导效应的强弱次序诱导效应的强弱次序第53页，本讲稿共70页4.4.解析马氏规则解析马氏规则3第54页，本讲稿共70页第三节第三节 二烯烃二烯烃一、分类一、分类1 1、累积二烯烃、累积二烯烃 (cumulated diene)(cumulated diene)2 2、隔离二烯烃、隔离二

18、烯烃 (isolated dienes)(isolated dienes)3 3、共轭二烯烃、共轭二烯烃（conjugated dienes)conjugated dienes)第55页，本讲稿共70页(1)-C-C=C=C-C-C-(1)-C-C=C=C-C-C-(2)-C-C=C-C-C-C=C-C-(2)-C-C=C-C-C-C=C-C-(3)-C-C=C-C=C-C-C-(3)-C-C=C-C=C-C-C-二烯烃的命名二烯烃的命名CHCH2 2=CH-C=CH=CH-C=CH2 2CH31,3-1,3-戊二烯戊二烯第56页，本讲稿共70页1.1.实验结果实验结果二、共轭二烯烃的结构二、

19、共轭二烯烃的结构第57页，本讲稿共70页2.1,3-2.1,3-丁二烯结构解析：丁二烯结构解析：.第58页，本讲稿共70页3.3.共轭体系特征共轭体系特征:(1).(1).形成共轭体系的原子必须共平面；形成共轭体系的原子必须共平面；(2).(2).必须具有能平行重叠的必须具有能平行重叠的p p轨道及一定数轨道及一定数量供成键的量供成键的p p电子；电子；(3).(3).形成共轭体系的结果：形成共轭体系的结果：a.a.键长出现平均化趋势键长出现平均化趋势;b.b.电子云重新分布电子云重新分布,出现极性交替现象。出现极性交替现象。第59页，本讲稿共70页4.4.共轭效应共轭效应(conjugati

20、ve effect,C)(conjugative effect,C)(1).(1).定义定义:是存在于含有共轭体系分子中的原是存在于含有共轭体系分子中的原子间相互影响的一种形式子间相互影响的一种形式,它可以引起分它可以引起分子中电子云密度的重新分布。子中电子云密度的重新分布。(2).(2).分类：分类：a.a.共轭；共轭；b.pb.p共轭；共轭；c.c.第60页，本讲稿共70页共轭体系示例：共轭体系示例：第61页，本讲稿共70页三、三、共轭二烯烃的化学性质共轭二烯烃的化学性质1.加卤素和卤代氢加卤素和卤代氢 1,2-加成，加成，1,4-加成加成CH2=CHCH2CH=CH2 CH2BrCHBr

21、CH2CH=CH2 CH2BrCHBrCH2CHBrCH2Br CH2=CH-CH=CH2 BrCH2CHBrCH=CH2 +BrCH2CH=CHCH2Br CH2=CH-CH=CH2 +HCl CH3CHClCH=CH2 +CH3CH=CHCH2ClBr2Br2Br2CHCl3-80OC第62页，本讲稿共70页（可控制在此步）（可控制在此步）第63页，本讲稿共70页反应机理：反应机理：伯正碳离子伯正碳离子（不稳定）（不稳定）烯丙基型正碳离子烯丙基型正碳离子 （稳定！）（稳定！）()()()()第64页，本讲稿共70页例例2:2:与与HBrHBr的的1,21,2及及1,41,4加成反应加成反应

22、第65页，本讲稿共70页2 2、双烯合成反应、双烯合成反应 四氢化邻苯二甲酸酐四氢化邻苯二甲酸酐 (结晶固体）结晶固体）OO共轭二烯烃的鉴别共轭二烯烃的鉴别顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸酐第66页，本讲稿共70页D-A反应机理：协同反应（化学键的断裂反应机理：协同反应（化学键的断裂和生成在同一步中完成，反应一般不受溶和生成在同一步中完成，反应一般不受溶剂的影响，也不被酸碱催化。）剂的影响，也不被酸碱催化。）第67页，本讲稿共70页3 3、天然存在的共轭烯烃、天然存在的共轭烯烃（1）天然橡胶：异戊二烯聚合物n第68页，本讲稿共70页(2)(2)维生素维生素A A与维生素与维生素A A酸酸第69页，本讲稿共70页(3)(3)-胡萝卜素胡萝卜素第70页，本讲稿共70页