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有机化学:第三章烯烃二烯烃3

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二烯烃(An alkadiene) : 分子中含 2个双键的 不饱和烃1,3-丁二烯1,4-戊二烯1,4-环己二烯1,3-环辛二烯链状二烯烃的通式:CnH2n-2链状二烯烃环状二烯烃(1)(1)隔离双键二烯烃隔离双键二烯烃(2)(2)累积双键二烯烃累积双键二烯烃(3) (3) 共轭双键二烯烃共轭双键二烯烃1,4-戊二烯 1,5-己二烯 丙二烯 1,2-丁二烯1,3-丁二烯 2-甲基-1,3-丁二烯(异戊二烯)CH2CH CH CH2CH2CCH3CH CH23.6、二烯烃的分类与命名 1 二烯烃的分类(两个双键被两个或两个以上的单键隔开)(两个双键连接在同一个碳原子上)(两个双键被一个单键隔开)2 二烯烃的命名注意 主链的选择:两个双键在内的最长链 主链的编号: 首先满足两个双键位置编号最小; 若两个双键处于对称位置,则 按取代基编号“最低系列”原则2,3-二甲基-1,3-丁二烯1 2 3 41,4-己二烯6 5 4 3 2 1顺反异构体(或Z式和E式) 构型的命名:顺,顺-2,4-己二烯(2Z,4Z)- 2,4-己二烯1.1,3-丁二烯的结构4个 C : sp2-杂化;CC键: sp2-sp2 交盖;CH键: sp2-1s 交盖;所有的原子共平面;四个P轨道均相互平行且垂直于分子平面;键角:120;C CCCHHHHHH0.147nm120o0.135nm1 2 3 40.134nm0.154nm3.7 共轭二烯烃的结构1,3-丁二烯的键 C1C2键C3C4键p-p 交盖C2C3: p-p 部分交盖特点:4个电子离域在4个C原子上; C2-C3有部分双键的性质,键长平均化;存在一个离域的大键;共轭体系特点:(2)有若干可平行重叠的P轨道;(3)有成键用P电子;(4)电子云密度、键长平均化。

1)原子共平面;2、共轭体系与共轭效应共轭效应(Conjugated effects): 在共轭分子(体系)中,任何一个原子受到外界的影响,由于共轭体系的电子离域的作用,沿着共轭链,外界的影响也会通过离域的电子传递到分子的其余部分共轭分子:内部可发生电子离域的分子电子离域:体现分子内原子间相互影响的电子效应1)-共轭-共轭体系结构特征:重键、单键、重键 交替2) p-共轭 带有正电荷的C原子:sp2杂化,空的p 轨道与轨道在侧面进行相互交盖,电子发生离域烯丙基正离子的p-共轭p,-共轭体系的形成:轨道与相邻原子的p轨道组成.p,-共轭体系的结构特征:烯丙基型活性中间体(自由基和碳正或负离子) 邻位上含未共用电子对的原子与双键碳原子相连.氯乙烯分子的p-共轭(3 ) 超共轭(Hyperconjugation)丙烯分子中的超共轭 丙烯 - 超共轭: 当C-H键与键相邻时,两者进行侧面交盖,电子离域- 超共轭效应-p 超共轭: 当C-H键与带有正电荷的C原子相邻时, -p 轨道进行侧面交盖,电子离域 - p超共轭效应a.参与超共轭的C-H键越多, 碳正离子越稳定: 9 6 3 0 自由基稳定性 当C-H键与自由基C原子相邻时, -p 轨道进行侧面交盖,电子离域 - p超共轭效应参与超共轭的C-H键越多,碳自由基越稳定:共轭体系的形式-共轭p-共轭超共轭- 超共轭:-p 超共轭: 小结产生的共轭效应对分子影响的相对大小:-共轭 p-共轭- 超共轭-p 超共轭3、吸电子共轭效应(-C) 与给电子共轭效应(+C) 具有孤对电对电 子的p-共轭轭效应为给电应为给电 子的共轭轭效应应(+C)超共轭轭效应应:具有C-H 键键的共轭轭效应应(+C)具有杂原子的- 共轭为吸电子的共轭效应(-C)4、诱导效应(-I +I) (电负性有关)特点:沿碳链传递迅速,到第四个碳没什么影响原因:由于成键原子电负性不同,所引起电子云沿键链向 某一方向偏移的效应 I0 I=0 I0吸电子诱导 给电子诱导 (-I) (+I)同一主族随原子序数增加吸电子诱导降低 -F-Cl-Br-I同一周期自左至右吸电子诱导效应增加 -F-OR-NR2-CR3与碳原子直接相连的基团不饱和程度越大,吸电子能力越强 -CCR.-CRCR2-CR2-CR3带正电荷的基团有吸电子诱导,带负电荷的基团有供电子诱导共轭效应与诱导效应的比较起 因传递途径分类特 点I静电极性(原子或基团的电负性不同)沿碳链传递+I和 -I单向极化,短程作用C电子离域沿共轭链传递+C和-C交替极化,远程作用;符号传递不超过四个原子 传递不受传递距离的影响共轭效应与诱导效应这两种电子效应常常同时存在:分子中同时存在:甲基的和3.8 共轭二烯烃的化学性质1、1,4-加成反应共轭二烯烃的加成反应特点: 不但可进行1,2 加成,而且可进行1,4加成1,4-加成或共轭加成:试剂(溴)加到C-1和C-4上(即共轭 体系的两端)双键移到中间。

共轭加成:共轭体系作为整体形式参与加成反应H2C=CHHC =CH2+HBr(1,2-加成)+HBr(1,4-加成)CH2CHCH=CH2HBrCH2CH=CHCH2H Br共轭二烯烃进行1,2和1,4加成的反应历程:CH2= CHCH = CH2 + H+ CH2=CHCH+CH2 Hd+d+d-d-伯正碳离子(不稳定)CH2=CHCH2CH+2烯丙型正碳离子(稳定)第一步:产生C正离子中间体第二步:正负离子的结合CH2 CH CHCH2 Hd+d+Br-CH2= CHCHCH2BrHCH2 CH=CH CH2BrHAABB2、 双烯合成(即Diels-Alder 反应)共轭二烯及其衍生物与含双烯体 亲双烯体 加成物( 一般为固体) (Diene) (Dienophile) (Adduct)化合物发生1,4-加成生成环状化合物的反应Diels-Alder 反应机理: l 可逆反应:温度加高时,加成物可重新生成原来的双烯体和亲双烯体; 反应特点:l为协同反应:反应一步完成,无中间体产生,通过 环状过渡态产生产物l 双烯体结有供电基团,双烯体电荷密度增加,利于反应 亲双烯体有吸电基,亲双烯体电荷密度减少,利于反应;双烯合成反应的应用:u 通过产生固体加成物,鉴定共轭二烯烃; (单烯、非共轭二烯烃不发生上述反应)u 合成六元环状化合物;顺丁烯二酸酐(固体)3、 聚合反应和合成橡胶1,3-丁二烯的聚合:1,2-加成聚合物 顺-1,4-加成聚合物 反-1,4-加成聚合物合成橡胶:Ziegler-Natta 催化剂顺丁橡胶异戊橡胶丁苯橡胶作业:P45 第三章 全部作业 1.(2) (6) 2.(3)(6) 4 5 (6)(8) 610(2) (3) 11 13。

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