第四章第四章 炔烃炔烃 二烯烃二烯烃 红外光谱红外光谱学习要求1掌握炔烃及二烯烃的命名法2掌握炔烃的化学C三C结构,SP杂化3掌握炔烃的化学性质:加成反应,三CH反应,碳负离子,酸性,偶合反应4掌握共轭二烯烃的反应:1,4加成和1,2加成,离域5掌握烷烃、烯烃和炔烃的鉴别、碳原子sp杂化与sp2、sp3杂化的比较6理解炔烃及二烯烃的物理性质7理解丁二烯的分子结构及分子轨道8理解速度控制和平衡控制9理解共轭效应及超共轭效应10.理解红外光谱、紫外光谱的原理11.了解红外光谱、紫外光谱在有机物结构测定中的应用12了解二烯烃的分类13了解异戊二烯14.了解lindear催化剂作业1P942,4,5,6,7,8,9,10,11,14 炔烃(炔烃(alkynes)一一.结构与命名结构与命名一个一个 键两个键两个 键键 随随S成分增加成分增加,碳碳键长碳碳键长 缩短;缩短;随随S成分增加成分增加,碳原子电碳原子电 负性增大负性增大C-H键中,键中,C使用的杂化轨道使用的杂化轨道S轨道成分越多,轨道成分越多,H的酸性越强的酸性越强预测下列化合物中预测下列化合物中C-H键的键长、键能大小:键的键长、键能大小:几个实例几个实例CH3CH=CHC CH3-戊烯戊烯-1-炔炔3-penten-1-yneCH CCH2CH=CH21-戊烯戊烯-4-炔炔1-penten-4-yneCH CCH2CH=CHCH2CH2CH=CH24,8-壬二烯壬二烯-1-炔炔4,8-nonadien-1-yne(S)-7-甲基环辛烯甲基环辛烯-3-炔炔(S)-7-methylcycloocten-3-yne *若分子中同时含有双键和叁键,可用烯炔作词尾,给若分子中同时含有双键和叁键,可用烯炔作词尾,给双键和叁键以尽可能小的编号,如果位号有选择时,使双双键和叁键以尽可能小的编号,如果位号有选择时,使双键位号比叁键小。
键位号比叁键小4-乙基乙基-1-庚烯庚烯-5-炔炔 5-乙烯基乙烯基-2-辛烯辛烯-6-炔炔4.3炔烃的物理性质炔烃的物理性质 简单炔烃的沸点、熔点以及密度比碳原简单炔烃的沸点、熔点以及密度比碳原子数相同的烷烃和烯烃高一些炔烃分子极子数相同的烷烃和烯烃高一些炔烃分子极性比烯烃稍强炔烃不易溶于水,而易溶于性比烯烃稍强炔烃不易溶于水,而易溶于石油醚、乙醚、苯和四氯化碳中石油醚、乙醚、苯和四氯化碳中4.4.1 末端炔烃的酸性、鉴别及其与醛、酮的加成末端炔烃的酸性、鉴别及其与醛、酮的加成R3C-H R3C-+H+碳氢键的断裂也可以看作是一种酸性电离,所以将烃称为含碳酸碳氢键的断裂也可以看作是一种酸性电离,所以将烃称为含碳酸含碳酸的酸性强弱可用含碳酸的酸性强弱可用pka判别,判别,pka越小,酸性越强越小,酸性越强烷烃烷烃(乙烷乙烷)烯烃烯烃(乙烯乙烯)氨氨 末端炔烃末端炔烃(乙炔乙炔)乙醇乙醇 水水 pka 50 40 35 25 16 15.7 酸酸 性性 逐逐 渐渐 增增 强强 其其 共共 轭轭 碱碱 的的 碱碱 性性 逐逐 渐渐 减减 弱弱1 酸性酸性4.4 炔烃的反应炔烃的反应R-C CHR-C CCuR-C C NaR-C C AgR-C C CuR-C CH+Ag(CN)-2+HO-R-C C AgR-C CH+AgNO3R-C CH+Cu2(NO3)2NaNH2Ag(NH3)+2NO3Cu(NH3)+2ClHNO3HNO3-CN+H2O纯化炔烃的方法纯化炔烃的方法鉴鉴别别2 鉴别方法鉴别方法RC CH+HOBr RC C-Br+H2O3 末端炔烃的卤化末端炔烃的卤化加氢与还原加氢与还原反反式式烯烯烃烃2用碱金属和液氨还原用碱金属和液氨还原反应式反应式Na,NH3反应机理反应机理NH3NH3-*1 钠的液氨溶液的制备钠的液氨溶液的制备 Na +NH3(l)Na+e-(NH3)Li,K C2H5NH2 蓝色溶液蓝色溶液*2 反应体系不能有水,因为钠与水会发生反应。
反应体系不能有水,因为钠与水会发生反应3 与制与制NaNH2的区别的区别 Na+NH3(液液)NaNH2低温低温蓝色是溶剂化蓝色是溶剂化电子引起的电子引起的Fe3+说说 明明4.4.3 亲电加成亲电加成 (活性:炔烃活性:炔烃 烯烃烯烃)思考题思考题 为什么亲电加成的活性:炔烃为什么亲电加成的活性:炔烃 (2)(5)(6)(7)3)共价键数目多的共振结构较稳定)共价键数目多的共振结构较稳定 4)在满足八隅体电子结构)在满足八隅体电子结构,但有电荷分离的共振式中但有电荷分离的共振式中,电负性电负性 大的原子带负电荷大的原子带负电荷,电负性小的原子带正电荷的共振结构较电负性小的原子带正电荷的共振结构较 稳定共振杂化体能量比参与共振的任何一个极限结构能量都低共振杂化体能量比参与共振的任何一个极限结构能量都低 共振降低的能量,称共振降低的能量,称共振能共振能共振能越大,体系越稳定共振能越大,体系越稳定天天 然然 橡橡 胶胶1 处理:橡胶植物处理:橡胶植物-胶乳胶乳-经醋酸处理后凝固经醋酸处理后凝固-经压制成生橡经压制成生橡胶胶 (线状结构,加热变软,溶剂溶涨)(线状结构,加热变软,溶剂溶涨)-经加硫处理成天然经加硫处理成天然橡橡 胶(网状结构,性能良好)胶(网状结构,性能良好)-成型加工成橡胶制品。
成型加工成橡胶制品2 结构:结构:顺顺-1,4-聚异戊二烯聚异戊二烯3 发展史发展史合合 成成 橡橡 胶胶通用合成橡胶:顺丁橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶通用合成橡胶:顺丁橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶特种合成橡胶:用于特殊用途特种合成橡胶:用于特殊用途甲基橡胶甲基橡胶(第一次世界大战,德第一次世界大战,德),丁钠橡胶丁钠橡胶(1910-1932 俄俄),氯丁橡胶氯丁橡胶(1925-1937 美美),丁苯橡胶丁苯橡胶(1933-1937 德德),丁腈橡胶丁腈橡胶(1925-1937 德德)塑料中的四烯:聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯塑料中的四烯:聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯纤维中的四纶:涤纶,锦纶,腈纶,维纶纤维中的四纶:涤纶,锦纶,腈纶,维纶重要单体的合成重要单体的合成氯丁二烯的合成:氯丁二烯的合成:乙炔法乙炔法 丁二烯氯化法丁二烯氯化法1,3-丁二烯的合成:乙炔法丁二烯的合成:乙炔法 丁烷法丁烷法 甲醛甲醛-乙炔法乙炔法异戊二烯的合成:异戊二烯的合成:丙酮丙酮-乙炔法乙炔法 2CH CH CH2=CH-C CHCH2=CH-CH=CH2Cu2Cl2,NH4ClH2,Pd/PbO,CaCO3。