武汉大学有机化学课件-二烯烃.ppt

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1、第七章二烯烃烯烃分子内含有两个或多个双键的分别称为二烯烃和多烯烃。多烯烃的性质与结构相似的二烯烃性质相似。有机化学1二烯烃二烯烃的分类和命名一、二烯烃的分类二、二烯烃的命名有机化学2二烯烃共轭双烯的结构和共轭效应一、1，3-丁二烯的结构二、共轭效应三、电子效应小结有机化学3二烯烃共轭双烯的化学性质一、1，4-加成反应二、双烯合成三、聚合反应有机化学4二烯烃1，3-丁二烯的来源一、石油裂解二、丁烷、1-丁烯、2-丁烯催化脱氢小结有机化学5二烯烃7.1.1二烯烃的分类分子中含有两个以上双键的烯烃，叫多烯烃。如:1,3,5

2、-庚三烯。分子中含有两个双键的烯烃，叫二烯烃，又称双烯，通式CnH2n-2。它比单烯多了一个双键，因此又少了2个H，分子中每增加一个双键，则通式中H原子数减2。二烯烃的性质与双键的位置有关。根据二烯烃中双键的位置，可将二烯烃分为以下三类：有机化学6二烯烃分类1.累积(积聚)二烯烃两个双键有一个共用碳原子，如：>C=C=C<2.隔离二烯烃分子中双键间隔一个以上饱和碳原子，结构如：CH2=CH-CH2-CH2-CH=CH2(1,5-己二烯)3.共轭(双烯)二烯烃分子中两个双键间仅隔一个单键，如：CH2=CH-CH=CH

3、2(1,3-丁二烯)有机化学7二烯烃丙二烯结构累积二烯烃的结构不稳定，很难单独存在，隔离二烯烃的性质与单烯相同，在本章中不作讨论，而共轭二烯烃(双烯)在结构和性质上都有其独特之处，是本章重点讨论之内容。有机化学8二烯烃7.1.2二烯烃的系统命名法1.选主链选含双键个数最多的最长碳链为主链，叫“X二烯”在此烯烃中，最长碳链有5个碳，但因选主链要求双键个数最多，所以只能含两个双键的4个碳的碳链为主链。2-乙基-1,3-丁二烯有机化学9二烯烃二烯烃的命名2.主链编号从最靠近双键的一端编号，双键的位置用阿拉伯数字表示，写在母

4、体名前，数字间用逗号隔开。1,3-戊二烯有机化学10二烯烃二烯烃的命名3.书写名称最后将取代基的位置、数量、名称写在母体名前，就构成二烯烃的全名。4-乙烯基-1,6-庚二烯有机化学11二烯烃二烯烃的命名4.顺反异构体命名若需要，则按顺反法及Z/E法标出顺反结构，并写在全名前即可。（2Z,4E）-2,4-庚二烯顺,反-2,4-庚二烯（3E,5E）-1,3,5-庚三烯反,反-1,3,5-庚三烯有机化学12二烯烃S-顺-1,3-丁二烯S-(Z)-1,3-丁二烯S-cis-1,3-butadieneS-反-1,3-丁二烯S-

5、(E)-1,3-丁二烯S-trans-1,3-butadiene有机化学13二烯烃无法改变的S-顺构象无法改变的S-反构象二环[4.4.0]-1,9-癸二烯有机化学14二烯烃7.2.11,3-丁二烯的结构1,3-丁二烯(简称丁二烯)是共轭双烯中结构最简单，但也是最具代表性的一个例子，经现代物理学方法测得1,3-丁二烯物理数据如下。122.4°119.8°0.1337nm0.1470nm0.1082nm有机化学15二烯烃数据比较从数据上来看，C2-C3间的键较烷烃中的C-C键短，而C1-C2、C3-C4间的“C=C

6、”比单烯中“C=C”长，同时C-H键也有类似变化。即在丁二烯中，单(长)键变短，双(短)键增长，其键长发生了平均化。C-CC=CC-H乙烷0.1540nm0.110nm乙烯0.1330nm0.1076nm丁二烯0.1470nm0.1337nm0.1082nm有机化学16二烯烃电子离域丁二烯分子中，1,2,3碳处于同一平面中，而2,3,4碳也处于同一平面，所以整个分子在同一个平面中，4个C原子以sp2方式杂化，C2-C3间以sp2-sp2重叠形成键，C-H间以sp2–s成键。4个C原子均有一个未杂化的p轨道垂直分

7、子所在平面并互相平行，因此，不仅C1-C2、C3-C4间的p轨道从侧面重叠，而且在C2-C3间的p轨道也从侧面重叠，这样的结果，4个p电子不是局限在C1-C2、C3-C4间运动，而是在整个分子中运动，形成一个“共轭键”，这种现象称“电子离域”，所形成的离域键也叫“大键”。有机化学17二烯烃电子离域的影响由于电子离域，使得C1-C2、C3-C4间的电子云密度降低(相对单烯)，故“C=C”增长；而C2-C3间有部分p电子，使得C2-C3间的单键具有了部分双键的性质，键长变短，由于电子云密度的平均化，使体系的能

8、量有所降低，使体系稳定。由于电子离域，使得其中一个键受到其它分子的影响而发生极化时，也必然影响到另一个键，并使其发生同样的极化，从而产生了“交替极性”。丁二烯由于存在“交替极性”，使其性质与单烯的性质有着明显的不同。有机化学18二烯烃7.2.2共轭效应在丁二烯中，单双键差别不如单烯明显，产生了共轭，参与共轭的都是键，我们称这样的共轭为