有机化合物的烯烃精选PPT.ppt

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1、关于有机化合物的烯烃第1页，讲稿共52张，创作于星期二主要内容主要内容主要内容主要内容第一节结构第一节结构第二节同分异构现象第二节同分异构现象第三节命名第三节命名第四节物理性质第四节物理性质第五节化学反应第五节化学反应第2页，讲稿共52张，创作于星期二概述概述官能团：碳碳双键官能团：碳碳双键通式：通式：CnH2n，有一个不饱和度，与单环烷烃相同，有一个不饱和度，与单环烷烃相同。烯烃与单环环烷烃互为构造异构体烯烃与单环环烷烃互为构造异构体。不饱和度计算公式：不饱和度计算公式：若分子中有若分子中有卤素卤素原子，将原子，将卤素看作氢原子卤素看作氢原子；氧、硫不计。；氧、硫不计。1242第3页，讲稿共

2、52张，创作于星期二C=C（，键）键）=C为为 sp2，5个个键在同一平键在同一平面面电子云分布在平面的上下方。电子云分布在平面的上下方。第一节第一节 单烯烃的结构单烯烃的结构官能团：官能团：双键不能自由旋转双键不能自由旋转顺反异构顺反异构。键的极化度大，具有较大键的极化度大，具有较大的流动性及反应活性。的流动性及反应活性。第4页，讲稿共52张，创作于星期二（一）构造异构（一）构造异构 1-丁烯 2-丁烯 2-甲基丙烯第二节同分异构现象第二节同分异构现象CnH2n构造异构构造异构碳骨架异构碳骨架异构双键位置异构双键位置异构第5页，讲稿共52张，创作于星期二（二）顺反异构（二）顺反异构(几何异构

3、）几何异构）顺式顺式反式反式第6页，讲稿共52张，创作于星期二（二）顺反异构体（二）顺反异构体（cis-trans isomer）二者不能相互转换，是可以分离的两个不同的化合物。二者不能相互转换，是可以分离的两个不同的化合物。顺反异构又称为几何异构顺反异构又称为几何异构（geometrical isomer）几何异构体之间在物理性质和化学性质上都可几何异构体之间在物理性质和化学性质上都可以有较大的差别以有较大的差别,因而容易分离。因而容易分离。第7页，讲稿共52张，创作于星期二（2 2）两个双键碳原子上各连有不同取代基时，可能有）两个双键碳原子上各连有不同取代基时，可能有顺反异构体。顺反异构体

4、。例：顺反异构产生的条件：顺反异构产生的条件：（1 1）旋转受阻的因素，如双键）旋转受阻的因素，如双键第8页，讲稿共52张，创作于星期二 1.IUPAC命名法命名法1）选择含双键最长的碳链为主链；）选择含双键最长的碳链为主链；2）从靠近双键端开始编号；）从靠近双键端开始编号；3）将双键位号写在母体名称之前。）将双键位号写在母体名称之前。3-乙基乙基-1-己烯己烯第三节第三节 烯烃的命名烯烃的命名 2，4-二甲基二甲基-2-己烯己烯第9页，讲稿共52张，创作于星期二例：4-甲基-2-戊烯3-甲基-2-乙基-1-丁烯2,5,5-三甲基-2-己烯第10页，讲稿共52张，创作于星期二几个重要的烯基几个

5、重要的烯基几个重要的烯基几个重要的烯基CH3CH=CH丙烯基丙烯基propenylCH=CHCH2烯丙基烯丙基allylCH2=C异丙烯基异丙烯基isopropenylCH2=CH乙烯基乙烯基Vinyl第11页，讲稿共52张，创作于星期二亚基亚基亚基亚基 H2C=CH3CH=(CH3)2C=亚甲基亚甲基 亚乙基亚乙基 亚异丙基亚异丙基Methylidene ethylidene isopropylidene CH2 CH2CH2 CH2CH2CH2 亚甲基亚甲基 1,2-亚乙基亚乙基 1,3-亚丙基亚丙基Methylene ethylene(dimethylene)trimethylene两种

6、亚基：中文名称通过前面的编号来区别，两种亚基：中文名称通过前面的编号来区别，两种亚基：中文名称通过前面的编号来区别，两种亚基：中文名称通过前面的编号来区别，英文名称通过词尾来区别英文名称通过词尾来区别英文名称通过词尾来区别英文名称通过词尾来区别有两个自由价的基称为亚基。有两个自由价的基称为亚基。第12页，讲稿共52张，创作于星期二2.顺反异构体的命名（标记法）顺反异构体的命名（标记法）顺式：双键碳原子上两个相同基团处于双键同侧。顺式：双键碳原子上两个相同基团处于双键同侧。反式：双键碳原子上两个相同基团处于双键反侧。反式：双键碳原子上两个相同基团处于双键反侧。Z式：双键碳原子上两个较优基团处于双

7、键同侧。式：双键碳原子上两个较优基团处于双键同侧。E式：双键碳原子上两个较优基团处于双键异侧。式：双键碳原子上两个较优基团处于双键异侧。(Z)-3-甲基甲基-2-戊烯戊烯（1）顺顺反反标标记记法法（2）Z/E标标记记法法(E)-3-甲基甲基-4-异丙基异丙基-3-庚烯庚烯第13页，讲稿共52张，创作于星期二实例一实例一实例一实例一（2E）-5-甲基甲基-3-丙基丙基-2-庚烯庚烯 命名实例命名实例命名实例命名实例第14页，讲稿共52张，创作于星期二实例二实例二实例二实例二 (Z)-1,2-二氯二氯-1-溴乙烯溴乙烯第15页，讲稿共52张，创作于星期二:0 0.33 /10-30 c.m b.p

8、.1oC 4oCm.p.-105.6oC -138.9oC熔点：熔点：反式反式异构体异构体高高于顺式异构体（反式对称性较高）于顺式异构体（反式对称性较高）沸点：沸点：顺式顺式异构体异构体高高于反式异构体（顺式极性较强）于反式异构体（顺式极性较强）第四节烯烃的物理性质第四节烯烃的物理性质第16页，讲稿共52张，创作于星期二第五节第五节 烯烃的化学性质烯烃的化学性质加成反应加成反应氧化反应氧化反应-H取代反应（卤代）取代反应（卤代）第17页，讲稿共52张，创作于星期二（一）加成反应（一）加成反应（一）加成反应（一）加成反应反反 应应 条条 件：件：加温加压加温加压产产 率：率：几乎定量几乎定量常用

9、催化剂：常用催化剂：Pt Pd Ni反反 应应 的的 立立 体体 化化 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1 1、催化氢化、催化氢化、催化氢化、催化氢化1、催化氢化、催化氢化第18页，讲稿共52张，创作于星期二 双键碳上连有烷基多的烯烃是内能较低的、稳双键碳上连有烷基多的烯烃是内能较低的、稳定的烯烃。定的烯烃。催化氢化是放热过程。催化氢化是放热过程。氢化热：氢化热：1摩尔烯烃氢化所放出的热量。摩尔烯烃氢化所放出的热量。（氢化热小，分子稳定氢化热小，分子稳定）第19页，讲稿共52张，创作于星期二 定义定义：两个或多个分子相互作

10、用，生成一个：两个或多个分子相互作用，生成一个 加成产物的反应称为加成反应。加成产物的反应称为加成反应。加成反应加成反应自由基加成（均裂）自由基加成（均裂）离子型加成（异裂）环离子型加成（异裂）环加成（协同）加成（协同）亲电加成亲电加成亲核加成亲核加成加成反应加成反应加成反应加成反应 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）2 2、亲电加成、亲电加成第20页，讲稿共52张，创作于星期二 缺电子试剂对富电子碳碳双键的进攻，二步

11、。缺电子试剂对富电子碳碳双键的进攻，二步。亲电试剂：亲电试剂：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又有能力从反应中得到电子形成共价键的试剂。子形成共价键的试剂。例：例：H+、Br+、lewis酸等。酸等。亲电加成亲电加成第21页，讲稿共52张，创作于星期二 反应通式：反应通式：反应通式：反应通式：（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(CH3)3CCH=CH2 +Cl2 (CH3)3CCHClCH2ClCCl450oC(CH3)2CHCH=CHCH3 +Br2 (CH3)2CHCHBrCHBrCH3CCl40oC+卤素反应活性卤素反

12、应活性（通常指（通常指Cl2、Br2（鉴别）（鉴别）烯烃反应活性烯烃反应活性第22页，讲稿共52张，创作于星期二 反应机理反应机理反应机理反应机理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（亲电反应，中间体为溴第一步是速度控制步骤（亲电反应，中间体为溴鎓离子。）鎓离子。）C、反式加成产物反式加成产物第23页，讲稿共52张，创作于星期二+溴鎓离子溴鎓离子二二者者为为同同一一化化合合物物慢亲电加成 立体化学立体化学反式加成：两个溴从双键的两边加上去。反式加成：两个溴从双键的两边加上去。第24页，讲稿共52张，创作于星期二 立体化学立体化学例：+一对对映体第25页，讲稿共52张，创作

13、于星期二空阻太大空阻太大 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第26页，讲稿共52张，创作于星期二加氯与加溴反应机制的比较加氯与加溴反应机制的比较 反式加成产物反式加成产物 顺式加成产物顺式加成产物加氯加氯 32%68%加溴加溴 83%17%C6H5CH=CHCH3Br2C6H5CH=CHCH3Cl2碳正离子碳正离子碳正离子碳正离子环正离子环正离子环正离子环正离子离子对离子对离子对离子对第27页，讲稿共52张，创作于星期二(2)烯烃与卤化氢的加成烯烃与卤化氢的加成反应式反应式反应式反应式反应机理（亲电加成）反应机理（亲电加成）反应机理（亲电加成）反应机理（亲电加

14、成）+慢慢快快碳正离子碳正离子第28页，讲稿共52张，创作于星期二.HX的反应活性的反应活性H IHBr HClHF.加成取向加成取向符合马氏规则：氢总是加在含氢较多的双键碳上。符合马氏规则：氢总是加在含氢较多的双键碳上。例：例：+（主）+慢慢快快(CH3)2C=CH2 CH3CH=CHCH3 CH3CH=CH2 CH2=CH2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。.烯烃的反应活性烯烃的反应活性第29页，讲稿共52张，创作于星期二CH3CH2CH=CH2 +HBr CH3CH2CHCH3(CH3)2C=CH2 +HCl (CH3)2C-CH3F3C-CH=CH

15、2 +HCl F3CH2CH2ClBr（100%）Cl NC-,(CH3)3N+-主要产物主要产物CH3CH2CH2CH=CHCH3 +HBr CH3CH2CH2CH2CHBrCH3 +CH3CH2CH2CHBrCH2CH3HAc（80%）F3C-CH=CH2 +HCl F3CH2CH2Cl第30页，讲稿共52张，创作于星期二 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。物是试剂当中的氢加到烯烃中含氢较多的碳上。马氏规则的解释马氏规则的解释 马氏规则的实质是：马氏规则的实质是：在加

16、成反应的第一步，优先生成较稳定的在加成反应的第一步，优先生成较稳定的碳正碳正离子离子。稳定性：仲正碳离子稳定性：仲正碳离子 伯正碳离子伯正碳离子主主次次第31页，讲稿共52张，创作于星期二1正碳离子正碳离子（较（较高高活化能）活化能）3正碳离子正碳离子（较（较低低活化能）活化能）稳定性：稳定性：3正碳离子正碳离子 2正碳离子正碳离子 1正碳离子正碳离子 CH3+第32页，讲稿共52张，创作于星期二稳定性：稳定性：3正碳离子正碳离子 2正碳离子正碳离子 1正碳离子正碳离子 CH3+碳正离子稳定性的解释：碳正离子稳定性的解释：a.诱导效应（诱导效应（Inductive effect,简称简称I效应

17、）效应）定义：定义：由于成键原子的电负性不同，而使整个分子的电子云沿着碳由于成键原子的电负性不同，而使整个分子的电子云沿着碳链向一方向移动的现象叫做诱导效应。链向一方向移动的现象叫做诱导效应。分类：分类：吸电子诱导效应（吸电子诱导效应（-I）：由吸电子基引起：由吸电子基引起供电子诱导效应（供电子诱导效应（+I）：由供电子基引起：由供电子基引起（-I）：）：-NO2-CN-F-Cl-CN-F-Cl-Br-I -CCH -OCH3-C6H5-CH=CH2H（+I）：）：-C(CH3)3-CH(CH-CH(CH3 3)2 2-CH-CH2 2CHCH3 3-CH3-H第33页，讲稿共52张，创作于星

18、期二诱诱导导效效应应的的特特点：点：方向性方向性（电负性弱的原子电负性弱的原子电负性强的原子电负性强的原子）迭加性迭加性（相同的作用可累加，相反的作用可削减相同的作用可累加，相反的作用可削减）局限性局限性（电子偏移沿电子偏移沿键传递，一般超过键传递，一般超过3 3个个C C以后就很以后就很弱了弱了）酸性酸性+第34页，讲稿共52张，创作于星期二诱导效应的应用诱导效应的应用解释碳正离子稳定性：解释碳正离子稳定性：稳定性：稳定性：3碳正离子碳正离子 2碳正离子碳正离子 1碳正离子碳正离子 CH3+解释碳自由基稳定性：解释碳自由基稳定性：稳定性：稳定性：3C 2 C 1 C CH3第35页，讲稿共5

19、2张，创作于星期二解释马氏规则：解释马氏规则：+（主）（主）F3C-CH=CH2 +HCl F3CCH2CH2Cl第36页，讲稿共52张，创作于星期二硫酸、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。（3 3）烯烃与水、硫酸加成反应）烯烃与水、硫酸加成反应）烯烃与水、硫酸加成反应）烯烃与水、硫酸加成反应反应符合马氏规则。反应符合马氏规则。第37页，讲稿共52张，创作于星期二（4）烯烃与次卤酸的加成）烯烃与次卤酸的加成+H2O +X2（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类类 似似似似 试试试试 剂：剂：剂：剂：ICl,IBr,NOCl

20、(ICl,IBr,NOCl(亚硝酰氯亚硝酰氯亚硝酰氯亚硝酰氯)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。第38页，讲稿共52张，创作于星期二3.烯烃与烯烃与HBr的自由基加成的自由基加成有过氧化物有过氧化物无过氧化物无过氧化物90%符合马氏加成符合马氏加成95%反马氏加成反马氏加成过氧化物效应：由于过氧化物存在，使反应速度加快，生成过氧化物效应：由于过氧化物存在，使反应速度加快，生成 反马氏加成产物。反马氏加成产物。+ROOR第39页，讲稿共52张，创作于星期二机理：机理：+（主）+注意：只有注意：只有 HBr有过氧化物效应。有过氧化物效应

21、。例：+ROOR第40页，讲稿共52张，创作于星期二（二）（二）氧化反应氧化反应1 1 烯烃被烯烃被烯烃被烯烃被KMnOKMnO4 4氧化氧化氧化氧化2 2 烯烃的臭氧化反应烯烃的臭氧化反应烯烃的臭氧化反应烯烃的臭氧化反应3 3 烯烃的环氧化反应烯烃的环氧化反应烯烃的环氧化反应烯烃的环氧化反应第41页，讲稿共52张，创作于星期二1、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，中性或碱热，浓，中性或碱性性KMnO4酸性酸性KMnO4CH3COOH+CH3COOH+(H+/KMnO4)第42页，讲稿共52张，创作于星期二例：例：烯烃被热的、浓的高锰酸钾溶液

22、烯烃被热的、浓的高锰酸钾溶液,或酸性高锰酸钾溶液氧化，或酸性高锰酸钾溶液氧化，生成低级的酮或羧酸，端烯生成生成低级的酮或羧酸，端烯生成CO2和和H2O。+第43页，讲稿共52张，创作于星期二2 2、烯烃的臭氧化反应、烯烃的臭氧化反应、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Zn,H2O第44页，讲稿共52张，创作于星期二反应过程反应过程分子臭氧化物重排臭氧化物+应用应用a.从烯烃制备醛、酮。从烯烃制备醛、酮。+第45页，讲稿共52张，创作于星期二b.由产物推测烯的结构由产物推测烯的结构+规律：双键碳上有两个氢为甲醛。规律：双键碳上

23、有两个氢为甲醛。双键碳上有一个氢为醛。双键碳上有一个氢为醛。双键碳上无氢为酮。双键碳上无氢为酮。第46页，讲稿共52张，创作于星期二环氧乙烷是生产涤纶的重要原料，工业制备方法环氧乙烷是生产涤纶的重要原料，工业制备方法应用：用于合成反式二醇。应用：用于合成反式二醇。3 3、烯烃的环氧化反应、烯烃的环氧化反应、烯烃的环氧化反应、烯烃的环氧化反应第47页，讲稿共52张，创作于星期二（三）（三）（三）（三）-氢卤代反应氢卤代反应氢卤代反应氢卤代反应1、卤素卤素高温高温法或法或光照光照法法反应式反应式反应式反应式CH3CH=CH2 +Br2 CH2BrCH=CH2气相，气相，h or 500oC反应机理

24、反应机理反应机理反应机理Br2 2Br Br +CH3CH=CH2 CH2CH=CH2 +HBr CH2CH=CH2 +Br2 CH2BrCH=CH2 +Br h or 500oC第48页，讲稿共52张，创作于星期二注意注意1*低温、液相低温、液相发生发生加成加成；高温高温或或光照光照、气相、气相发生发生取代取代。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 第49页，讲稿共52张，创作于星期二

25、2、NBS法（烯丙位的溴化）法（烯丙位的溴化）+（C6H5COO）2CCl4,反应式反应式NBSN-溴代丁二酰亚胺溴代丁二酰亚胺第50页，讲稿共52张，创作于星期二（四）（四）（四）（四）聚合反应聚合反应聚合反应聚合反应 含有双键或叁键的化合物以及含有双官能团或多官能团的化合物含有双键或叁键的化合物以及含有双官能团或多官能团的化合物在合适的条件下（催化剂、引发剂、温度等）发生加成或缩合等反应，在合适的条件下（催化剂、引发剂、温度等）发生加成或缩合等反应，使两个分子、叁个分子或多个分子结合成一个分子的反应称为聚合反使两个分子、叁个分子或多个分子结合成一个分子的反应称为聚合反应。应。催化剂催化剂A=OH （维纶）维纶）CH3（丙纶）丙纶）C6H5（丁苯橡胶）丁苯橡胶）CN （晴纶）晴纶）Cl （氯纶）氯纶）H （高压聚乙烯：食品袋薄膜，奶瓶等软制品）高压聚乙烯：食品袋薄膜，奶瓶等软制品）（低压聚乙烯：工程塑料部件，水桶等）（低压聚乙烯：工程塑料部件，水桶等）第51页，讲稿共52张，创作于星期二感谢大家观看第52页，讲稿共52张，创作于星期二