烯烃的结构和异构ppt课件.ppt
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1、严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第三章第三章 烯烯 烃烃(alkene)内内 容容3.1烯烃的结构和异构烯烃的结构和异构3.2烯烃的命名烯烃的命名3.3 烯烃的物理性质(自学)烯烃的物理性质(自学)3.4 烯烃的化学性质烯烃的化学性质3.5 烯烃的工业来源与用途(自学)烯烃的工业来源与用途(自学)3.6 烯烃的制法烯烃的制法1第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。3.1烯烃的结构和异构烯烃的结构和异构分子中含有一个分子中含有一个分
2、子中含有一个分子中含有一个C=CC=C Pd Ni反反反反 应应应应 的的的的 立立立立 体体体体 化化化化 学学学学*1 顺式为主顺式为主*2 空阻小的双键优先空阻小的双键优先*3 空阻小的一侧优先空阻小的一侧优先19第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。催化氢化的机理还没有完全研究清楚,通常认为氢吸催化氢化的机理还没有完全研究清楚,通常认为氢吸催化氢化的机理还没有完全研究清楚,通常认为氢吸催化氢化的机理还没有完全研究清楚,通常认为氢吸附在金属的表面,烯烃也通过附在金属的表面,烯烃也通过附在金属的表面,烯烃
3、也通过附在金属的表面,烯烃也通过p-p-轨道与金属络合,然轨道与金属络合,然轨道与金属络合,然轨道与金属络合,然后烯烃与氢加成。后烯烃与氢加成。后烯烃与氢加成。后烯烃与氢加成。1.1.机理机理机理机理2.2.立体化学特征立体化学特征立体化学特征立体化学特征 Syn-addition Syn-addition20第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。顺式加成:指加成的两部分从烯烃的同一侧面加上去顺式加成:指加成的两部分从烯烃的同一侧面加上去顺式加成:指加成的两部分从烯烃的同一侧面加上去顺式加成:指加成的两部分从
4、烯烃的同一侧面加上去空阻大空阻大空阻大空阻大21第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。3.氢化热氢化热1mol1mol不饱和化合物氢化时放出的热量称为氢化热。不饱和化合物氢化时放出的热量称为氢化热。不饱和化合物氢化时放出的热量称为氢化热。不饱和化合物氢化时放出的热量称为氢化热。氢化热的大小氢化热的大小氢化热的大小氢化热的大小,可反映烯烃分子稳定性大小。可反映烯烃分子稳定性大小。可反映烯烃分子稳定性大小。可反映烯烃分子稳定性大小。(06-09-12)(06-09-12)22第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、
5、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。23第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。加成反应加成反应自由基加成(均裂)自由基加成(均裂)自由基加成(均裂)自由基加成(均裂)离子型加成(异裂)离子型加成(异裂)离子型加成(异裂)离子型加成(异裂)环加成(协同)环加成(协同)环加成(协同)环加成(协同)亲电加成亲电加成亲电加成亲电加成亲核加成亲核加成亲核加成亲核加成 分类分类分类分类:根据反应时化学键变化的特征分根据反应时化学键变化的特征分根据反应时化学键变化的特征分根
6、据反应时化学键变化的特征分 (或根据反应机理分)(或根据反应机理分)(或根据反应机理分)(或根据反应机理分)定义:定义:定义:定义:含有不饱和键的化合物与试剂作用时,含有不饱和键的化合物与试剂作用时,含有不饱和键的化合物与试剂作用时,含有不饱和键的化合物与试剂作用时,键断裂,试剂键断裂,试剂键断裂,试剂键断裂,试剂中的两个原子或原子团分别加到两个不饱和碳原子上,形成两中的两个原子或原子团分别加到两个不饱和碳原子上,形成两中的两个原子或原子团分别加到两个不饱和碳原子上,形成两中的两个原子或原子团分别加到两个不饱和碳原子上,形成两个新的个新的个新的个新的 键的反应键的反应键的反应键的反应,称为加成
7、反应称为加成反应称为加成反应称为加成反应。二、亲电加成反应(二、亲电加成反应(electrophilic addition reaction)24第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。亲电试剂对富电子碳碳双键进攻引起的加成反应亲电试剂对富电子碳碳双键进攻引起的加成反应亲电试剂对富电子碳碳双键进攻引起的加成反应亲电试剂对富电子碳碳双键进攻引起的加成反应。亲电试剂:亲电试剂:亲电试剂:亲电试剂:本身缺少一对电子本身缺少一对电子本身缺少一对电子本身缺少一对电子,又有能力从反应中得到电子形又有能力从反应中得到电子形又
8、有能力从反应中得到电子形又有能力从反应中得到电子形成成成成 共价键的试剂。共价键的试剂。共价键的试剂。共价键的试剂。例:例:例:例:HH+、BrBr+、lewislewis酸等。酸等。酸等。酸等。亲电加成亲电加成 (Electrophilic addition):反应分两步进行:反应分两步进行:反应分两步进行:反应分两步进行:第一步,亲电试剂进攻双键形成碳正离子第一步,亲电试剂进攻双键形成碳正离子第一步,亲电试剂进攻双键形成碳正离子第一步,亲电试剂进攻双键形成碳正离子 。(慢,控速步骤)(慢,控速步骤)(慢,控速步骤)(慢,控速步骤)第二步,亲核试剂与碳正离子中间体结合,形成加成产物。第二步,
9、亲核试剂与碳正离子中间体结合,形成加成产物。第二步,亲核试剂与碳正离子中间体结合,形成加成产物。第二步,亲核试剂与碳正离子中间体结合,形成加成产物。25第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。1.1.烯烃与卤素的加成烯烃与卤素的加成烯烃与卤素的加成烯烃与卤素的加成用途用途:用于不饱用于不饱和键的鉴别。和键的鉴别。26第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。27第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。
10、做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。28第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。反应分两步进行反应分两步进行反应分两步进行反应分两步进行:第一步,速度控制步骤,生成环溴第一步,速度控制步骤,生成环溴第一步,速度控制步骤,生成环溴第一步,速度控制步骤,生成环溴鎓鎓鎓鎓离子离子离子离子 中间体;中间体;中间体;中间体;第二步,反式加成,生成产物。第二步,反式加成,生成产物。第二步,反式加成,生成产物。第二步,反式加成,生成产物。29第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制
11、度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。看动画看动画30第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。Addition of Cl2 环卤环卤鎓鎓离子也可以形成在氯或碘的加成中,但是氯的电负性离子也可以形成在氯或碘的加成中,但是氯的电负性较大,原子半径小,因此会出现顺式(较大,原子半径小,因此会出现顺式(syn-)加成产物。加成产物。原因:中间体有部分碳正离子生成。原因:中间体有部分碳正离子生成。原因:中间体有部分碳正离子生成。原因:中间体有部分碳正离子生成。一般情况,加溴通过环正离子中间体进行。一
12、般情况,加溴通过环正离子中间体进行。加氯通过环正离子中间体、碳正离子或离子对进行。加氯通过环正离子中间体、碳正离子或离子对进行。31第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。反应机理反应机理反应机理反应机理:离子型亲电加成,形成正碳离子中间体离子型亲电加成,形成正碳离子中间体离子型亲电加成,形成正碳离子中间体离子型亲电加成,形成正碳离子中间体2.2.烯烃与氢卤酸的加成烯烃与氢卤酸的加成烯烃与氢卤酸的加成烯烃与氢卤酸的加成看动画看动画看动画看动画32第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制
13、度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。不对称烯烃与不对称烯烃与不对称烯烃与不对称烯烃与HXHX加成时,反应速度如何?加成方向呢?加成时,反应速度如何?加成方向呢?加成时,反应速度如何?加成方向呢?加成时,反应速度如何?加成方向呢?33第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。补充:补充:补充:补充:电子效应:电子效应:电子效应:电子效应:(i i)诱导效应)诱导效应)诱导效应)诱导效应由于成键原子电负性不同所引起的,电子云沿键链由于成键原子电负性不同所引起的,电子云沿键链由于成键原子电负性不同
14、所引起的,电子云沿键链由于成键原子电负性不同所引起的,电子云沿键链(包括(包括(包括(包括键和键和键和键和键)按键)按键)按键)按一定方向移动的效应,称为诱一定方向移动的效应,称为诱一定方向移动的效应,称为诱一定方向移动的效应,称为诱导效应(导效应(导效应(导效应(Inductive effectsInductive effectsInductive effectsInductive effects),通常用),通常用),通常用),通常用“I I I I”表示。表示。表示。表示。34第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为
15、或突发事件。35第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。常见的给电子基团(给常见的给电子基团(给常见的给电子基团(给常见的给电子基团(给电子电子电子电子诱导效应用诱导效应用诱导效应用诱导效应用+I+I表示表示表示表示)(CH(CH3 3)3 3C (CHC (CH3 3)2 2C CHC CH3 3CHCH2 2 CH CH3 3 H H常见的吸电子基团(吸常见的吸电子基团(吸常见的吸电子基团(吸常见的吸电子基团(吸电子电子电子电子诱导效应用诱导效应用诱导效应用诱导效应用-I-I表示表示表示表示)36第三章 烯
16、烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。共轭体系:共轭体系:共轭体系:共轭体系:单双键交替出现的体系。单双键交替出现的体系。单双键交替出现的体系。单双键交替出现的体系。C=CC=CC=CC=CC=CC=CC=CCC=CCC=CCC=CC -共轭共轭p-共轭共轭定义:定义:定义:定义:在在在在共轭体系中,由于原子间的一种相互影响而使体系共轭体系中,由于原子间的一种相互影响而使体系共轭体系中,由于原子间的一种相互影响而使体系共轭体系中,由于原子间的一种相互影响而使体系内的内的内的内的 电电电电 子(子(子(子(或或或或p p
17、电子)分布发生变化的一种电子效应。电子)分布发生变化的一种电子效应。电子)分布发生变化的一种电子效应。电子)分布发生变化的一种电子效应。+(ii)(ii)共轭效共轭效共轭效共轭效应应应应 给给给给电子电子电子电子共轭效应用共轭效应用共轭效应用共轭效应用+C+C表示表示表示表示吸吸吸吸电子电子电子电子共轭效应用共轭效应用共轭效应用共轭效应用-C-C表示表示表示表示37第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。特点特点特点特点 只能在只能在只能在只能在共轭体系中传递。共轭体系中传递。共轭体系中传递。共轭体系中传递。不
18、管不管不管不管共轭体系有多大,共轭体系有多大,共轭体系有多大,共轭体系有多大,共轭效应能贯穿于整个共轭效应能贯穿于整个共轭效应能贯穿于整个共轭效应能贯穿于整个共轭体系中。共轭体系中。共轭体系中。共轭体系中。38第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。定义:定义:定义:定义:当当当当C-HC-H 键与键与键与键与 键(或键(或键(或键(或p p电子轨道)处于共轭位置时,也电子轨道)处于共轭位置时,也电子轨道)处于共轭位置时,也电子轨道)处于共轭位置时,也会会会会 产生电子的离域现象,这种产生电子的离域现象,这种产
19、生电子的离域现象,这种产生电子的离域现象,这种C-HC-H键键键键 电子的离域现象叫做电子的离域现象叫做电子的离域现象叫做电子的离域现象叫做超共轭效应。超共轭效应。超共轭效应。超共轭效应。在超共轭体系中,电子偏转的趋向用弧型箭头表示。在超共轭体系中,电子偏转的趋向用弧型箭头表示。在超共轭体系中,电子偏转的趋向用弧型箭头表示。在超共轭体系中,电子偏转的趋向用弧型箭头表示。-超共轭超共轭超共轭超共轭 -p-p 超共轭超共轭超共轭超共轭(iii)超共轭效应超共轭效应39第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。特点:特
20、点:超共轭效应比超共轭效应比超共轭效应比超共轭效应比共轭共轭共轭共轭效应效应效应效应弱得多。弱得多。弱得多。弱得多。在超共轭效应中,在超共轭效应中,在超共轭效应中,在超共轭效应中,键键键键一般是给电子的,一般是给电子的,一般是给电子的,一般是给电子的,C-H C-H键越键越键越键越 多,多,多,多,超共轭效应超共轭效应超共轭效应超共轭效应越大越大越大越大。碳正离子(碳正离子(碳正离子(碳正离子(Carbenium ionCarbenium ion)定义:定义:定义:定义:含有只带六电子的碳的体系称为碳正离子。含有只带六电子的碳的体系称为碳正离子。含有只带六电子的碳的体系称为碳正离子。含有只带六
21、电子的碳的体系称为碳正离子。结构特点:结构特点:平面型,平面型,sp2杂化杂化电性特点:电性特点:亲电性亲电性40第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。41第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。稳定性:稳定性:稳定性:稳定性:烯丙基烯丙基烯丙基烯丙基,3,3o o 2 2o o 1 1o o +CHCH3 3影响碳正离子稳定性的因素影响碳正离子稳定性的因素影响碳正离子稳定性的因素影响碳正离子稳定性的因素(1 1)电子效应:有
22、利于正电荷分散的取代基使碳正离子稳定。电子效应:有利于正电荷分散的取代基使碳正离子稳定。电子效应:有利于正电荷分散的取代基使碳正离子稳定。电子效应:有利于正电荷分散的取代基使碳正离子稳定。甲基的给电子诱导效应使正电荷得到分散,使体系稳定甲基的给电子诱导效应使正电荷得到分散,使体系稳定甲基的给电子诱导效应使正电荷得到分散,使体系稳定甲基的给电子诱导效应使正电荷得到分散,使体系稳定更多甲基给电子的叔丁基正离子就更稳定更多甲基给电子的叔丁基正离子就更稳定更多甲基给电子的叔丁基正离子就更稳定更多甲基给电子的叔丁基正离子就更稳定321CH 3+42第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等
23、相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(2 2)空间效应:当碳与三个大的基团相连时,有利于碳正离空间效应:当碳与三个大的基团相连时,有利于碳正离空间效应:当碳与三个大的基团相连时,有利于碳正离空间效应:当碳与三个大的基团相连时,有利于碳正离 子子子子 的形成。的形成。的形成。的形成。(3 3)几何形状的影响:几何形状的影响:几何形状的影响:几何形状的影响:相对相对速度速度(CHCH3 3)3 3CBrCBr1 101 10-3 -3 1010-6 -6 1010-11-1143第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止
24、、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。(1 1)速率问题速率问题速率问题速率问题 *1 HI HBr HCl*1 HI HBr HCl *2 *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。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。(CH(CH3 3)2 2C=CHC=CH2 2 CH CH3 3CH=CHCHCH=CHCH3 3 CH CH3 3CH=CHCH=CH2 2 CH CH2 2=CH=CH2 2(2 2)加成取向问题(区位选择性问题):)加成取向问题(区位选择性问题):)加成取向问题(区位选择性问题):)加成取向问题(区位
25、选择性问题):讨讨 论:论:(06-09-14)44第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。烯烃与烯烃与烯烃与烯烃与HXHX的加成反应,具有区位选择性,在绝大多的加成反应,具有区位选择性,在绝大多的加成反应,具有区位选择性,在绝大多的加成反应,具有区位选择性,在绝大多数的情况下,产物符合马氏规则。数的情况下,产物符合马氏规则。数的情况下,产物符合马氏规则。数的情况下,产物符合马氏规则。从诱导效应解释从诱导效应解释45第三章 烯烃严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并
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