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1、4.6.0二烯烃的通式与命名分类(a)二烯烃的通式为:CnH2n-2,与炔烃通式相同.(b)二烯烃的分类:积累二烯烃--两个双键连接在同一C上,不稳定.H2C=C=CH2丙二烯共轭二烯烃--两个双键之间有一单键相隔,共轭.H2C=CH-CH=CH21,3-丁二烯隔离二烯烃--两个双键间有两个或以上单键相隔.H2C=CH-CH2-CH=CH21,4-戊二烯(二)二烯烃spsp2HHCH3C=CC=CCH3HH(2)顺,顺-2,4-己二烯(1)(2Z,4Z)-2,4-己二烯(c):共轭二烯烃的命名最简单
2、的共轭二烯烃1,3-丁二烯的结构:4.6共轭二烯烃的结构和共轭效应4.6.1二烯烃的结构(1)每个碳原子均为sp2杂化的.(2)四个碳原子与六个氢原子处于同一平面.(3)每个碳原子均有一个未参加杂化的p轨道,垂直于丁二烯分子所在的平面.(4)四个p轨道都相互平行,不仅在C(1)-C(2),C(3)-C(4)之间发生了p轨道的侧面交盖,而且在C(2)-C(3)之间也发生一定程度的p轨道侧面交盖,但比前者要弱.π键所在平面与纸面垂直σ键所在平面在纸面上四个p轨道相互侧面交盖所在平面与纸面垂直(5)C(2
3、)-C(3)之间的电子云密度比一般键增大.键长(0.148nm)缩短.(乙烷碳碳单键键长0.154nm)(6)C(2)-C(3)之间的共价键也有部分双键的性质.(7)乙烯双键的键长为0.133nm,而C(1)-C(2),C(3)-C(4)的键长却增长为0.134nm.丁二烯分子结构特点小结:丁二烯分子中双键的电子云不是“定域”在C(1)-C(2)和C(3)-C(4)中间,而是扩展到整个共轭双键的所有碳原子周围,即发生了键的“离域”.这种由于键的离域而导致体系能量降低,分子更稳定的现象叫共轭效应.
4、单双键交替的共轭体系叫,共轭体系.由,共轭体系引起的现象叫,共轭效应.p,共轭效应:由键的p轨道和碳正离子中sp2碳原子的空p轨道相互平行且交盖而成的离域效应,叫p,共轭效应.,超共轭效应:双键的电子云和相邻的碳上的C-H键电子云相互交盖而引起的离域效应.4.6.2共轭效应,共轭体系.(1)离域能(共轭能或共振能)(2)键长趋向平均化(3)共轭是电子通过共轭体系传递分子轨道理论和量子化学计算,四个p轨道组成两个离域的成键分子轨道所放出的能量,大于组成两个定域的成键轨
5、道所放出的能量.1,3-戊二烯的氢化热:=-226kJ/mol(共轭二烯烃)1,4-戊二烯的氢化热:=-254kJ/mol(隔离二烯烃)1-丁烯的氢化热:=-127kJ/mol(烯烃)—共轭分子体系中键的离域而导致分子更稳定的能量.离域能越大,表示该共轭体系越稳定.1,3-戊二烯的离域能(共轭能)离域能氢化热越低,原烯烃结构越稳定p,共轭体系CH2=CH-ClCH2=CH-CH2+3.CH2=CH-CH2.1.丙烯,超共轭体系由于电子的离域,上式中C-C单键之间的电子云密度增加,
6、所以丙烯的C-C单键的键长(0.150nm)缩短.(一般烷烃的C-C单键键长为0.154nm)双键碳上有取代基的烯烃的氢化热比未取代的烯烃要小些.说明:有取代基的烯烃更稳定.2.碳正离子和碳正原子相连的碳氢键越多,也就是能起超共轭效应的碳氢键越多,越有利于碳正原子上正电荷的分散,就可使碳正离子的能量更低,更趋于稳定.∴碳正离子稳定性:3°R+>2°R+>1°R+>CH3+1,4-丁二烯和卤素,氢卤酸发生亲电加成生成两种产物.例1:CH2=CH-CH=CH2+Br2CH2-CH-CH=CH2+C
7、H2-CH=CH-CH2BrBrBrBr1,2-加成产物1,4加成产物例2:CH2=CH-CH=CH2+HBrCH2-CH-CH=CH2+CH2-CH=CH-CH2HBrHBr1,2-加成产物1,4加成产物4.8共轭二烯烃的性质4.8.11,2-加成和1,4-加成第一步:亲电试剂H+的进攻CH2=CH-CH-CH3+Br-CH2=CH-CH=CH2+HBr(1)C-1加成CH2=CH-CH2-CH2+Br-(2)C-2加成++反应历程(以HBr加成为例)如下:如何形成的?谁是优势产物?1234中
8、间体(1)的稳定性(看成烯丙基碳正离子的取代物)碳正离子(2)不存在这种离域效应,故(1)稳定.在构造式中以箭头表示电子的离域.(1)烯丙基碳正离子的每个碳原子都有一个轨道,三个轨道组成下列三个分子轨道.(2)烯丙基碳正离子只有两个p电子.所以就共轭体系整体来讲是缺电子的或带正电荷的.量子化学计算表明:在两端碳原子上带的正电荷多些.分子轨道理论的解释:烯丙基的分子轨道图形ψ1成键轨道ψ2非键轨道ψ3反键轨道第二步:溴离子(Br-)加成BrCH2=CH-CH-CH3C