第三章 基本有机反应精选文档.ppt
《第三章 基本有机反应精选文档.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第三章 基本有机反应精选文档.ppt(117页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第三章基本有机反应本讲稿第一页,共一百一十七页典型有机反应类型亲电加成反应亲电取代反应亲核取代反应亲核加成反应消去反应加成消去反应(缩合反应)自由基反应重排反应氧化与还原本讲稿第二页,共一百一十七页一、亲电加成反应烯烃的加成烯烃的加氢反应烯烃与卤素的加成烯烃与卤化氢的加成环烷烃的加成炔烃的加成共轭二烯的加成本讲稿第三页,共一百一十七页烯烃的反应亲电加成反应自由基加成反应硼氢化反应氧化反应本讲稿第四页,共一百一十七页Pt铂铂,Pd钯钯,Ni镍催化剂镍催化剂 CH2=CH2 +H2 CH3-CH3 1、催化加氢、催化加氢 在在进进行行催催化化加加氢氢时时,常常将将烯烯烃烃先先溶溶于于适适当当的的溶
2、溶剂剂(如如乙乙醇,乙酸等)醇,乙酸等),然后和催化剂一起在搅拌下通入氢气。然后和催化剂一起在搅拌下通入氢气。催化剂一般制成高度分散的粉末状,还负载于载体催化剂一般制成高度分散的粉末状,还负载于载体.大大部部分分催催化化加加氢氢都都是是 ,即即新新的的碳碳氢氢 键键都都形形成于成于双键的同侧双键的同侧。顺式加成顺式加成本讲稿第五页,共一百一十七页 反反 应应 式式2、烯烃与卤素的加成烯烃与卤素的加成(CH3)3CCH=CH2 +Cl2 (CH3)3CCHClCH2ClCCl450oC(CH3)2CHCH=CHCH3 +Br2 (CH3)2CHCHBrCHBrCH3CCl40oC本讲稿第六页,共
3、一百一十七页 反反 应应 机机 理理A、反应分两步进行反应分两步进行 B、第一步是速度控制步骤、第一步是速度控制步骤 C、反式加成、反式加成空阻太大空阻太大 共轭共轭下面化合物不能发生亲电加成反应下面化合物不能发生亲电加成反应本讲稿第七页,共一百一十七页反应式反应式CH2=C(CH3)2 +HX CH3-C(CH3)2反应机理反应机理X本讲稿第八页,共一百一十七页讨讨 论论(1)速率问题速率问题 *1 HI HBr HCl *2 双键上电子云密度越高,反应速率越快。双键上电子云密度越高,反应速率越快。(CH3)2C=CH2 CH3CH=CHCH3 CH3CH=CH2 CH2=CH2本讲稿第九页
4、,共一百一十七页本讲稿第十页,共一百一十七页 马氏规则:不对称的烯烃与不对称的试剂进行亲电加成马氏规则:不对称的烯烃与不对称的试剂进行亲电加成时,主要产物是试剂当中的氢加到烯烃中含氢较多的碳上。时,主要产物是试剂当中的氢加到烯烃中含氢较多的碳上。马氏规则的实质是:在加成反应的第一步,优先生成较稳定的碳正马氏规则的实质是:在加成反应的第一步,优先生成较稳定的碳正离子。离子。因为仲正碳离子比伯正碳离子稳定,因而更容易生成。从这因为仲正碳离子比伯正碳离子稳定,因而更容易生成。从这个正碳离子所得到的产物就是主要产物。个正碳离子所得到的产物就是主要产物。主主次次本讲稿第十一页,共一百一十七页1正碳离子,
5、正碳离子,需要较高活化需要较高活化能,能,3正碳离正碳离子,较低活子,较低活化能即可生化能即可生成成。本讲稿第十二页,共一百一十七页CH3CH2CH=CH2 +HBr CH3CH2CHCH3(CH3)2C=CH2 +HCl (CH3)2C-CH3F3C-CH=CH2 +HCl F3CH2CH2ClBr100%Cl NC-,(CH3)3N+-主要产物(主要产物(25%)CH3CH2CH2CH=CHCH3 +HBr CH3CH2CH2CH2CHBrCH3 +CH3CH2CH2CHBrCH2CH3HAc 80%本讲稿第十三页,共一百一十七页 烯烃亲电加成反应遵守马氏规则的原因在于:优先生成稳定的正碳
6、烯烃亲电加成反应遵守马氏规则的原因在于:优先生成稳定的正碳离子。因此有些看起来似乎离子。因此有些看起来似乎“反反”马氏规则的反应其实也是有同样的规马氏规则的反应其实也是有同样的规律的。律的。例如:例如:F3C-CH=CH2 +HCl F3CCH2CH2Cl正碳离子正碳离子正碳离子正碳离子三氟甲基的强烈三氟甲基的强烈-I作用使碳正离子作用使碳正离子不稳定。不稳定。三氟甲基的强三氟甲基的强-I作用距离正离子较远,作作用距离正离子较远,作用较弱,因而碳正离子用较弱,因而碳正离子较稳定。较稳定。本讲稿第十四页,共一百一十七页(3)重排问题重排问题(CH3)3CCH=CH2 (CH3)3CCHClCH3
7、 +(CH3)2CCl-CH(CH3)2 HCl17%83%(CH3)2CHCH=CH2 (CH3)2CHCHBrCH3 +(CH3)2CBr-CH2CH3HBr主要产物主要产物次要产物次要产物(CH3)3CCHCH3+(CH3)2CHCHCH3+(CH3)2C-CH2CH3氢迁移氢迁移(CH3)2C-CH(CH3)2甲基迁移甲基迁移本讲稿第十五页,共一百一十七页反马加成本讲稿第十六页,共一百一十七页ProblemAssignment1.乙烯与溴的氯化钠水溶液反应产物除了1,2-二溴乙烷外,还有2-溴乙醇和1-氯-2-溴乙烷,为什么?本讲稿第十七页,共一百一十七页4 烯烃与水、硫酸、有机酸、醇
8、、酚的反应烯烃与水、硫酸、有机酸、醇、酚的反应(1)反应机理与烯烃加反应机理与烯烃加HX一致(如加中性分一致(如加中性分 子多一步失子多一步失H+)。)。CH2=C(CH3)2 +H+CH3C+(CH3)2CH3C(CH3)2 CH3C(CH3)2慢慢H2OOH2+OH-H+(2)反应符合马氏规则。反应符合马氏规则。(3)反应条件:与水、弱有机酸、醇、酚的反应反应条件:与水、弱有机酸、醇、酚的反应 要用强酸作催化剂。要用强酸作催化剂。本讲稿第十八页,共一百一十七页硫酸、磷酸等催化,烯烃与水直接加成生成醇。硫酸、磷酸等催化,烯烃与水直接加成生成醇。本讲稿第十九页,共一百一十七页+H2O +X2(
9、HO-X+)1符合马氏规则符合马氏规则 2反式加成反式加成类类 似似 试试 剂:剂:ICl,ClHgCl,NOCl(亚硝酰氯亚硝酰氯)烯烃与溴或氯的水溶液(烯烃与溴或氯的水溶液(X2/H2O)反应,生成)反应,生成-卤代醇。卤代醇。本讲稿第二十页,共一百一十七页6.6.与烯烃加成与烯烃加成(烯烃的聚合烯烃的聚合)在酸催化下,烯烃可发生分子间加成,生成烯烃的二聚体。在酸催化下,烯烃可发生分子间加成,生成烯烃的二聚体。本讲稿第二十一页,共一百一十七页 自由基加成反应自由基加成反应 烯烃受自由基进攻而发生的加成反应称为自由基加成烯烃受自由基进攻而发生的加成反应称为自由基加成反应。反应。CH3CH=C
10、H2 +HBr CH3CH2CH2Br过氧化物过氧化物 或或 光照光照2 反应式反应式1 定义定义本讲稿第二十二页,共一百一十七页3 反应机理反应机理链增长链增长 CH3CH=CH2 +Br CH3CHCH2Br CH3CHCH2Br +HBr CH3CH2CH2Br +Br 链终止:链终止:(略)(略)本讲稿第二十三页,共一百一十七页4 反应规则反应规则-过氧化效应(卡拉施效应)过氧化效应(卡拉施效应)HBr在过氧化物作用下或光照下与烯烃发生在过氧化物作用下或光照下与烯烃发生反马氏的加成反应称为过氧化效应反马氏的加成反应称为过氧化效应.5 自由基加成的适用范围自由基加成的适用范围(1)HCl
11、,HI不能发生类似的反应不能发生类似的反应(2)多卤代烃)多卤代烃 BrCCl3,CCl4,ICF3等能发生自由基加成反应。等能发生自由基加成反应。(3)HBr在没有过氧化物存在时仍是按马氏规则加成。在没有过氧化物存在时仍是按马氏规则加成。本讲稿第二十四页,共一百一十七页符合马氏规则符合马氏规则 自由基加成表面上的自由基加成表面上的“反马氏反马氏”规则,实际上也是遵守一个我们规则,实际上也是遵守一个我们早已熟悉的规律:早已熟悉的规律:越是稳定的中间体就越容易生成。越是稳定的中间体就越容易生成。2自由基,较稳定,自由基,较稳定,易生成。易生成。1自由基,较不稳定,自由基,较不稳定,不易生成。不易
12、生成。由较稳定的自由基生成的产物就是主要产物。由较稳定的自由基生成的产物就是主要产物。本讲稿第二十五页,共一百一十七页 烯烃的硼氢化反应烯烃的硼氢化反应1 甲硼烷、乙硼烷的介绍甲硼烷、乙硼烷的介绍BH3H3B THFH3B OR2B2H6能自燃,无色有能自燃,无色有毒,保存在醚溶毒,保存在醚溶液中。液中。本讲稿第二十六页,共一百一十七页2 硼氢化硼氢化-氧化、硼氢化氧化、硼氢化-还原反应还原反应(CH3 CH2CH2)3BTHFH2O2,HO-,H2ORCOOH3 CH3 CH2CH2OHCH3 CH2CH3烷基硼烷基硼1231*硼氢化反应:硼氢化反应:烯烃与甲硼烷烯烃与甲硼烷作用生成烷基作用
13、生成烷基硼的反应硼的反应2*烷基硼的氧化反应:烷基烷基硼的氧化反应:烷基硼在碱性条件下与过氧化氢硼在碱性条件下与过氧化氢作用,生成醇的反应。作用,生成醇的反应。3*烷基硼的还原反应:烷基硼的还原反应:烷基硼和羧酸作用生成烷基硼和羧酸作用生成烷烃的反应。烷烃的反应。CH3CH=CH2+BH3本讲稿第二十七页,共一百一十七页3 硼氢化硼氢化-氧化反应、硼氢化氧化反应、硼氢化-还原反应的应用还原反应的应用硼氢化硼氢化-氧化反应的应用氧化反应的应用*1 CH3CH=CH2B2H6H2O2,HO-H2OCH3CH2CH2OH*2B2H6H2O2,HO-H2O*3B2H6H2O2,HO-H2O本讲稿第二十
14、八页,共一百一十七页 氧化反应氧化反应1 烯烃的环氧化反应烯烃的环氧化反应2 烯烃被烯烃被KMnO4和和OsO4氧化氧化3 烯烃的臭氧化反应烯烃的臭氧化反应本讲稿第二十九页,共一百一十七页1 烯烃的环氧化反应烯烃的环氧化反应 C6H5COOCC6H5 +CH3ONa C6H5COOH CH3COH CH3COOH=OO30%H2O2,H+OOCHCl3,-5o-0oCC6H5COCH3 +C6H5COONaOOOH+过氧化物易分解爆炸,使用过氧化物易分解爆炸,使用时要注意温度和浓度。时要注意温度和浓度。实验室常用过氧化物实验室常用过氧化物来制备过酸。来制备过酸。制制 备备(1)过酸的定义和制备
15、)过酸的定义和制备 定义:具有定义:具有-CO3H基团的化合物称为过酸。基团的化合物称为过酸。本讲稿第三十页,共一百一十七页慢,亲电加成慢,亲电加成快快反反 应应 机机 理理+CH3CO3H+CH3CO2H(2)环氧化反应)环氧化反应定义:烯烃在试剂的作用下,生成定义:烯烃在试剂的作用下,生成环氧化合物的反应。环氧化合物的反应。本讲稿第三十一页,共一百一十七页2 烯烃被烯烃被KMnO4和和OsO4氧化氧化(1)烯烃被)烯烃被KMnO4氧化氧化冷,稀,中性或碱性冷,稀,中性或碱性KMnO4热,浓,中性或碱性热,浓,中性或碱性KMnO4酸性酸性KMnO4+CH3COOH+CH3COOH本讲稿第三十
16、二页,共一百一十七页(2)烯烃被烯烃被OsO4氧化氧化本讲稿第三十三页,共一百一十七页3 烯烃的臭氧化反应烯烃的臭氧化反应+O36-8%低温,惰性溶剂低温,惰性溶剂二级臭氧化合物二级臭氧化合物本讲稿第三十四页,共一百一十七页H2OH2O2Zn(OH)2ZnCH3SCH3CH3SCH3=O 臭氧化合物被水分解成醛和酮的反应臭氧化合物被水分解成醛和酮的反应称为臭氧化合物的分解反应称为臭氧化合物的分解反应O3Zn,H2ORCHO +Zn(OH)2CH3SCH3H2ORCHO +CH3SCH3OH2 Pd/CRCH2OH +HOCHRR”+H2OLiAlH4orNaBH4RCH2OH +HOCHRR”
17、本讲稿第三十五页,共一百一十七页烯烃的臭氧化反应的用烯烃的臭氧化反应的用(1)测定烯烃的结构)测定烯烃的结构(2)由烯烃制备醛、酮、醇)由烯烃制备醛、酮、醇。(CH3)2C=CH2O3H2OZn(CH3)2C=O +CH2OH2OZnO3本讲稿第三十六页,共一百一十七页(六)(六)-氢卤代反应氢卤代反应1 卤素高温法或卤素光照法卤素高温法或卤素光照法反应式反应式CH3CH=CH2 +Br2 CH2BrCH=CH2气相,气相,h or 500oC反应机理反应机理Br2 2Br Br +CH3CH=CH2 CH2CH=CH2 +HBr CH2CH=CH2 +Br2 CH2BrCH=CH2 +Br
18、h or 500oC本讲稿第三十七页,共一百一十七页注意注意1*低温、液相低温、液相发生加成,而发生加成,而高温高温或或光照、气光照、气 相相发生取代发生取代。2*有些不对称烯烃反应时,经常得到混合物。有些不对称烯烃反应时,经常得到混合物。CH3CH2CH2CH=CH2CH3CH2CHClCH=CH2 +CH3CH2CH=CHCH2Cl h Cl2CH3CH2CHCH=CH2CH3CH2CH=CHCH2 本讲稿第三十八页,共一百一十七页2 NBS法(烯丙位的溴化)法(烯丙位的溴化)+(C6H5COO)2CCl4,反应式反应式NBS本讲稿第三十九页,共一百一十七页脂环烃的加成反应本讲稿第四十页,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第三章 基本有机反应精选文档 第三 基本 有机 反应 精选 文档
限制150内