有机化学PPT课件第三章烯烃.ppt

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1、第三章 烯烃 内容提要：内容提要：1、烯烃的结构、烯烃的结构2、烯烃的异构现象和命名、烯烃的异构现象和命名 3、烯烃的物理性质、烯烃的物理性质4、烯烃的化学性质、烯烃的化学性质1、烯烃的结构、烯烃的结构RCH=CHR，通式：，通式：CnH2n键的特点：键的特点：电子云非轴对称，不能自由旋转电子云非轴对称，不能自由旋转P轨道侧面相交，重叠程度比轨道侧面相交，重叠程度比键小，易破裂，不如键小，易破裂，不如C-C 键稳定（键稳定（610.3-346.9=263.4kJ/mol）电子云分上、下两瓣，不象电子云分上、下两瓣，不象键集中于两核之间，核对键集中于两核之间，核对电子云的束缚力较小，电子云的流动

2、性较大易极化而发生电子云的束缚力较小，电子云的流动性较大易极化而发生反应。反应。C=C键长（键长（134pm）比）比C-C(154pm)短短烯烃的异构现象和命名烯烃的异构现象和命名一、烯烃的同分异构现象：一、烯烃的同分异构现象：比烷烃复杂，以丁烯为例：比烷烃复杂，以丁烯为例：二、烯烃的命名二、烯烃的命名与烷烃相似，要点如下：与烷烃相似，要点如下：选取选取含双键的含双键的最长碳链为主链，根据主链的碳原子数最长碳链为主链，根据主链的碳原子数 称为称为“某烯某烯”；从靠近双键的一端开始，将主链的碳原子编号；从靠近双键的一端开始，将主链的碳原子编号；（取代基位次最小原则服从于双键位次最小原则）；（取代

3、基位次最小原则服从于双键位次最小原则）；双键的位次（取位次较小的碳原子的位次）用阿拉伯数双键的位次（取位次较小的碳原子的位次）用阿拉伯数字标明在烯烃名称前面；字标明在烯烃名称前面；顺、反异构体的顺、反异构体的“顺、反顺、反”字样写在全名的最前面。对字样写在全名的最前面。对于双键两端取代基不同或多取代的烯烃，用顺反异构体于双键两端取代基不同或多取代的烯烃，用顺反异构体命名法有困难。命名法有困难。IUPAC统一用统一用Z、E命名法：命名法：优先基团在双键同侧优先基团在双键同侧-Z（德文（德文Zusammen）优先基团在双键异侧优先基团在双键异侧-E（德文（德文Entgegen）原子或基团的优先顺序

4、与烷烃中的规定同原子或基团的优先顺序与烷烃中的规定同立体构型立体构型-取代基取代基-重键位置重键位置-母体名称母体名称烯烃去掉一个氢原子烯烃去掉一个氢原子-烯基烯基烯基的命名：烯基的命名：从含有自由键的碳原子开始编号从含有自由键的碳原子开始编号常用俗名的烯基：常用俗名的烯基：带有两个自由键的基称为亚基，如：带有两个自由键的基称为亚基，如：3、烯烃的物理性质、烯烃的物理性质其余（略）其余（略）4、烯烃的化学性质、烯烃的化学性质结构特点和反应性结构特点和反应性一、烯烃的加成反应一、烯烃的加成反应1.催化加氢催化加氢:催化加氢的活性：取代基增加，活性降低，因为取代基增加催化加氢的活性：取代基增加，活

5、性降低，因为取代基增加将妨碍烯烃在催化剂表面上的吸附。将妨碍烯烃在催化剂表面上的吸附。-用于选择性加氢用于选择性加氢用途：用途：(1).精细化工产品合成精细化工产品合成 (2).石油加工，提高油品石油加工，提高油品 (3).油脂油脂-硬脂酸（制皂）硬脂酸（制皂）(4).不饱和键的定量分析不饱和键的定量分析2.加卤素加卤素反应历程反应历程:(1)不需光、热和催化剂不需光、热和催化剂-非游离基反应非游离基反应 (2)事实：事实：Br+先进攻先进攻-亲电加成亲电加成历程：历程：反应活性：反应活性：对卤素：对卤素：F2Cl2 Br2 I2（主要是加（主要是加Cl2 或或 Br2）对烯烃：双键上电子云密

6、度越大，活性越高对烯烃：双键上电子云密度越大，活性越高烷基是推电子基烷基是推电子基 卤原子是吸电子基卤原子是吸电子基杂化轨道中杂化轨道中S成分越多，电子云越靠近核，电负性越大成分越多，电子云越靠近核，电负性越大故有:电负性电负性 SP SP2 SP3 诱导效应（诱导效应（inductive effect）：由于原子或基团）：由于原子或基团相对于相对于C原子的电负性不同原子的电负性不同诱导效应是通过单键传递的，随间隔单键的增加而迅速减小诱导效应是通过单键传递的，随间隔单键的增加而迅速减小3.烯烃加酸（以烯烃加酸（以HX为例）为例）按哪种机理进行，尚无定论。按哪种机理进行，尚无定论。但产物以反式为

7、主但产物以反式为主(反式反式70%)（2）不对称烯烃）不对称烯烃+HX 的取向：的取向：其它无机、有机酸的加成：其它无机、有机酸的加成：（3）马氏规则的理论解释：）马氏规则的理论解释：烷基的推电子作用，使连有较多烷基的正碳离子的电荷得烷基的推电子作用，使连有较多烷基的正碳离子的电荷得到分散，故该正碳离子较稳定，生成该正碳离子的过渡态到分散，故该正碳离子较稳定，生成该正碳离子的过渡态也较稳定也较稳定-EA低低-反应快反应快-主产物主产物正碳离子的稳定性顺序：正碳离子的稳定性顺序：马氏规则的本质：正碳离子中间体的稳定性决定加成的取向马氏规则的本质：正碳离子中间体的稳定性决定加成的取向 问题：判断下

8、列烯烃加成反应的主产物问题：判断下列烯烃加成反应的主产物4、烯烃加次卤酸、烯烃加次卤酸5、硼氢化、硼氢化-氧化反应氧化反应合成上非常有用：合成上非常有用：可合成其他方法得不到的醇可合成其他方法得不到的醇 简便、反应迅速、副产物少简便、反应迅速、副产物少6、烯烃的游离基加成反应、烯烃的游离基加成反应反应机理：反应机理：注意：只有注意：只有HBr有过氧化物效应，其他有过氧化物效应，其他HX都不能进行游离基加成都不能进行游离基加成烯烃加成反应小结：烯烃加成反应小结：二、烯烃的氧化反应二、烯烃的氧化反应1.用高锰酸钾氧化用高锰酸钾氧化四氧化锇也有相似的反应，产率更高，但毒性大、试剂贵四氧化锇也有相似的

9、反应，产率更高，但毒性大、试剂贵反应机理：反应机理：KMnO4在在酸性或加热酸性或加热条件下，可进一步氧化条件下，可进一步氧化成成C=C断裂的氧化产物断裂的氧化产物2.过氧酸氧化过氧酸氧化3.臭氧化反应臭氧化反应 4.控制氧化控制氧化三、聚合反应（自身加成）三、聚合反应（自身加成）四、四、-活性氢的反应：活性氢的反应：1.卤代卤代21按途径按途径(2):生成的生成的2o游离基高温下不稳定，游离基高温下不稳定，分解而重新回到分解而重新回到丙烯。丙烯。按途径按途径(1):生成的生成的稀丙基游离基极稳定，稀丙基游离基极稳定，一旦生成便最终生成一旦生成便最终生成-卤代丙烯卤代丙烯故高温下主要生成故高温

10、下主要生成-卤代烯烃卤代烯烃使用使用N-溴代丁二酰亚胺（溴代丁二酰亚胺（NBS）为溴化剂，常温下也可）为溴化剂，常温下也可制备制备-溴代烯烃：溴代烯烃：2.-氧化氧化NBS与取代中生成的溴化氢反应，与取代中生成的溴化氢反应，提供恒定的提供恒定的低浓度溴低浓度溴：(1).游离基的电子结构游离基的电子结构3.共轭效应和超共轭效应共轭效应和超共轭效应(2).烯丙游离基的特别稳定性烯丙游离基的特别稳定性-共轭效应（共轭效应（P共轭）共轭）C2的的P轨道等同地与轨道等同地与C1和和C3的的P轨道交叠，轨道交叠，生成两个连续的生成两个连续的电电子云，电子可在三个子云，电子可在三个核的范围内运动，由核的范围内运动，由于电子的离域而使体于电子的离域而使体系能量降低，故烯丙系能量降低，故烯丙基游离基特别稳定。基游离基特别稳定。这种由于电子的离域这种由于电子的离域而使体系稳定化的作而使体系稳定化的作用称为共轭效应用称为共轭效应(3).游离基的稳定顺序游离基的稳定顺序-超共轭效应超共轭效应 以乙基游离基为例：以乙基游离基为例：-P 轨道不平行，交叠较小，轨道不平行，交叠较小，故其稳定化作用不如故其稳定化作用不如P-共轭重要共轭重要故游离基的稳定顺序是：故游离基的稳定顺序是：六、烯烃的来源六、烯烃的来源主要来自石油裂解主要来自石油裂解也可用下列方法制备：也可用下列方法制备：