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《大学有机化学第三章-不饱和烃ppt课件.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第三章不饱和烃(unsaturatedhydrocarbon)基本要求掌握烯烃、炔烃和共轭二烯烃的结构特征及其主要化学性质和命名方法;通过烯烃的顺反异构现象掌握次序规则要点。诱导效应和共轭效应是本课程基础知识之一。通过诱导效应和碳正离子的稳定性理解马氏规则;通过电子离域现象理解大π键和共轭效应的特点及共轭体系类型。3.了解亲电加成反应机理。Ⅰ烯烃(alkenes)乙烯的结构(structureofethylene)烯烃----分子中含有一个碳碳双键的烃。官能团:C=C(πσ键);=Csp2;五个σ键在同一个平面上;π电子云分布在平面的上下方。SP2杂化轨道,键SP2杂化轨道:成分
2、1/3S+2/3P;形状呈葫芦形;键角平面120o;成键键SP2杂化轨道P轨道垂直SP2乙烯中键乙烯中键的形成PP键与键比较连接成键:键“头对头”,键“肩并肩”电子云分布:形状不同,分布情况不同乙烯键电子云集中在两个原子核间的连结线上,键电子云离核较远,受核束缚小,易流动,易极化键能:键大(346kJ/mol),键小(264kJ/mol)键的存在,使碳碳键旋转受阻,与双键碳相连的基团或原子在空间有固定的排列,产生顺反异构现象。电子流动性大;键化学活性比σ键大;命名和异构(IsomerismandNomenclature)(1)选择含双键最长的碳链为主
3、链;(2)近双键端开始编号;(3)将双键位号写在母体名称之前。3-乙基-1-己烯4-乙基环己烯9876543213,4,8-三甲基-4-壬烯12345678-11122,6,7-三甲基-5-十二碳烯思考(1)3,4,5,5-四甲基-2-乙基-2-己烯(2)3,4,5,6,6-五甲基-3-庚烯烯基---当烯烃分子中去掉一个氢原子后剩下的原子团。乙烯基烯丙基异丙烯基丙烯基烯烃的异构体构造异构碳链异构官能团位置异构构型异构——顺反异构丁烯:1-丁烯2-丁烯2-甲基丙烯顺反异构---分子中具有双键或环状结构使键的自由旋转受阻,与双键原子或环相连接的不同原子或原子团可能存在不同的空间排布,由
4、此而产生的立体异构现象.具备条件:①分子中有两个不能自由旋转的原子(即存在双键或环状结构);②这两个原子分别连接着不同的原子或原子团.顺式:双键碳原子上两个相同的原子或基团处于双键同侧。反式:双键碳原子上两个相同的原子或基团处于双键反侧。顺式反式命名:简明,但适应范围窄。Z、E构型标记法:(Z是德文Zusammen的字头,是“共同”的意思;E是德文Entsegen的字头,是“相反”的意思)。Z式:双键碳原子上两个较优基团或原子处于双键同侧。E式:双键碳原子上两个较优基团或原子处于双键异侧。(Z)-3-甲基-2-戊烯(E)-3-甲基-4-异丙基-3-庚烯(Z)-3-甲基-4-异丙基-
5、3-庚烯(2Z,4E)-3-甲基-2,4-己二烯Z-E法与顺反法的依据是不同的,两者之间没有必然的联系。例:反-2-溴-2-丁烯(Z)-2-溴-2-丁烯顺-2-溴-2-丁烯(E)-2-溴-2-丁烯思考题请问:丙烯、1-丁烯、2-戊烯、2-甲基丙烯有无顺反异构体存在?物理性质(physicalproperty)在室温(25℃)和下:2-4个碳原子的是气体;5-18个碳原子的是液体;十八个碳原子以上的是蜡状固体直链烯烃的沸点比带有支链的异构体的略高一些。在顺反异构体中,顺式异构体的对称性差,分子有微弱的极性,它的沸点一般比反式的高,由于顺式异构体的对称性差,分子在晶格中的排列不紧密,它
6、的熔点比反式异构体的低。例如:沸点4℃熔点-139℃沸点1℃熔点-106℃化学性质(chemicalproperty)化学性质活泼原因键重叠程度小,键能小键电子云易流动,易极化部位C=C键,氢表现易加成、氧化、聚合、氢取代等1.加成(1)加氢(2)与卤素加成红棕色无色实验室检验烯烃卤素与烯烃加成时的活泼次序为:氟>氯>溴>碘烯烃与卤素的加成反应是亲电加成反应亲电加成反应:是指由亲电试剂路易斯(lewis)酸的进攻而引起的加成反应。亲电试剂:本身缺少一对电子,又有能力从反应中得到电子形成共价键的试剂。例:H+、Br+、路易斯等。路易斯酸:具有空轨道或未满足电子外层轨道的物质(
7、电子受体)。离子型反应:通过共价键的异裂而进行的反应叫做离子型反应。A∶BA++∶B-以乙烯为例讨论亲电加成的反应机理:第一步,亲电试剂对双键进攻形成碳正离子。π配合物溴鎓离子(bromonium)第二步,亲核试剂与碳正离子中间体结合,形成加成产物。控制整个反应速率的第一步反应(慢),由亲电试剂进攻而引起,故此反应称亲电加成反应。如果亲电试剂是HCl、H2SO4等,则基本上是按(Ⅱ)的反应机理进行。CH3-CH=CH2+Br2→CH3-CHBr-CH2Br卤素的亲电加