《烯烃和炔烃》PPT课件.ppt

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1、第三章第三章烯烃和炔烃烯烃和炔烃3.1 烯烃和炔烃的结构烯烃和炔烃的结构3.2 烯烃和炔烃的同分异构烯烃和炔烃的同分异构3.3 烯烃和炔烃的命名烯烃和炔烃的命名3.4 烯烃和炔烃的物理性质烯烃和炔烃的物理性质 3.5 烯烃和炔烃的化学性质烯烃和炔烃的化学性质 3.6 烯烃和炔烃的工业来源和制法烯烃和炔烃的工业来源和制法 第三章第三章 烯烃和炔烃烯烃和炔烃3.1 烯烃和炔烃的结构烯烃和炔烃的结构3.1.1 碳碳双键的组成碳碳双键的组成烷烃和烯烃的结构对比烷烃和烯烃的结构对比sp2杂化轨道杂化轨道键能:键能:键能:键能:kcal/molkcal/mol解释:解释:键长、键角、键能键长、键角、键能

2、键强度比键强度比键弱键弱3.1.2 碳碳三键的组成碳碳三键的组成直线型分子直线型分子CHCH4 4中:中:中:中:CH:1.10 ;CC:1.54 ;CHCH2 2CHCH2 2中:中:中:中:CH:1.076 ;CC:1.33 ;3.1.2 碳碳三键的组成碳碳三键的组成直线型分子直线型分子C-C 键键C-C 键键电子云不易与外界接近电子云不易与外界接近电子云暴露在外,易接近亲电试剂电子云暴露在外,易接近亲电试剂 键具有较大的反应活性键具有较大的反应活性3.1.3 键的特性键的特性E Ea a = 65 kcal/mol = 65 kcal/mol 键不能自由旋转键不能自由旋转 顺式顺式反式反

3、式3.2 烯烃和炔烃的同分异构烯烃和炔烃的同分异构ab ;cd由于由于双键不能自由旋转双键不能自由旋转,当双键的两个碳原子各连接不同的基,当双键的两个碳原子各连接不同的基团时,产生顺反异构体。团时,产生顺反异构体。产生顺反异构(几何异构)体的条件产生顺反异构(几何异构)体的条件 1 1、分子内存在着阻碍自由旋转的因素:如、分子内存在着阻碍自由旋转的因素:如C=CC=C,脂环,脂环2 2、碳原子上连有、碳原子上连有不同基团不同基团。烯烃的顺反异构烯烃的顺反异构( (几何异构几何异构) )(立体异构现象的一种立体异构现象的一种)(1) H2C=CHCH2CH3(2) CH3CH=CHCH3(3 )

4、()(CH3)2C=CHCH3问题:指出下列化合物那些有顺反异构?问题:指出下列化合物那些有顺反异构?知识点知识点: :同分异构现象同分异构现象 烯烃和炔烃分子从形式上去掉一个氢原子后剩下的基团,分别称为烯烃和炔烃分子从形式上去掉一个氢原子后剩下的基团,分别称为烯基烯基和和炔基炔基。命名时,有时要定位,定位时碳原子的的编号以。命名时,有时要定位,定位时碳原子的的编号以连接基的连接基的碳原子碳原子编号为编号为1。3.3 烯烃和炔烃的命名烯烃和炔烃的命名CH3CH=CH丙烯基丙烯基CH=CHCH2烯丙基烯丙基异丙烯基异丙烯基CH2=CH乙烯基乙烯基炔基:炔基:炔烃去掉一个氢之后的基团炔烃去掉一个氢

5、之后的基团乙炔基乙炔基丙炔基丙炔基炔丙基炔丙基3.3.1 烯基和炔基烯基和炔基(1)选择选择含含CC的最长碳链为主链的最长碳链为主链(母体母体);(2)碳链编号时,应从碳链编号时,应从靠近靠近CC的一端开始;的一端开始;(3)烯前要冠以官能团烯前要冠以官能团位置位置的数字的数字(编号最小编号最小);(4)其它同烷烃的命名规则(将其它同烷烃的命名规则(将烷烷改为改为烯烯)。)。2-2-戊烯戊烯1-1-戊烯戊烯烯烃的系统命名:烯烃的系统命名:3.3.2 烯烃和炔烃的命名烯烃和炔烃的命名例例:2-2-甲基甲基- -2 2- -丁烯丁烯2-2-甲基甲基- -1-1-丁烯丁烯3-3-甲基甲基- -1-1

6、-丁烯丁烯3.3.2 烯烃和炔烃的命名烯烃和炔烃的命名与烯烃相似与烯烃相似, 将将烯烯换成换成炔炔1-丁炔丁炔2-丁炔丁炔4-甲基甲基-2-己炔己炔炔烃的系统命名:炔烃的系统命名:3.3.2 烯烃和炔烃的命名烯烃和炔烃的命名环烯烃和环炔烃环烯烃和环炔烃命名时以命名时以环为母体环为母体,编号时把,编号时把1,2位次留给不饱和键位次留给不饱和键3.3.2 烯烃和炔烃的命名烯烃和炔烃的命名若分子中同时含有双键和叁键,可用若分子中同时含有双键和叁键,可用“-烯烯-炔炔”作词尾。作词尾。1)给双键和叁键给双键和叁键(加和加和)以尽可能小的编号;以尽可能小的编号;2)如果位号有选择时,使双键位号比叁键小。

7、如果位号有选择时,使双键位号比叁键小。命名先烯后炔命名先烯后炔3.3.2 烯烃和炔烃的命名烯烃和炔烃的命名反反- -2-2-丁烯丁烯 顺顺- -2-2-戊烯戊烯 反反- -3-3-氯氯-3-3-己烯己烯若顺反异构体的双键碳原子上若顺反异构体的双键碳原子上没有相同没有相同基团基团,顺反的命名发生困难,顺反的命名发生困难3.3.3 烯烃顺反异构的命名烯烃顺反异构的命名(1)双键两双键两C上具有相同基团上具有相同基团, 同侧为顺,异侧为反同侧为顺,异侧为反Z-表示表示同侧同侧E-表示表示异侧异侧首先确定每个双键碳上所连的两个基团的首先确定每个双键碳上所连的两个基团的优先优先顺序顺序, , 如果如果a

8、b, cd ,则以下两式的构型为:则以下两式的构型为:(b) Z/E-(b) Z/E-标记法标记法(2) 构型的构型的Z/E命名法(命名法(IUPAC法)法)(E)-3-3-甲基甲基-4-4-乙基乙基- -3-3-庚烯庚烯(a) (a) 次序规则:次序规则:(1)(1)根据直接与手性碳相连的原子的根据直接与手性碳相连的原子的原子序数原子序数大小排序大小排序, ,遇到遇到同位同位素素时,时,质量数质量数较高的优先。较高的优先。 IBrClSPFONCD(氘氘1中子中子)H -Br -OH -NH2 -CH3 -H(2)(2)若连接的第一个原子相同,则比较若连接的第一个原子相同,则比较第二个第二个

9、原子;原子; (2) 构型的构型的Z/E命名法(命名法(IUPAC法)法)(3)(3)基团上有基团上有重键重键的把它看成有两个或三个等同的原子;的把它看成有两个或三个等同的原子;(a) (a) 次序规则:次序规则:(2) 构型的构型的Z/E命名法(命名法(IUPAC法)法)-CH2Cl -COOH课堂练习:比较以下基团的大小课堂练习:比较以下基团的大小(Z)-1-1-氯氯- -1-1-溴丁烯溴丁烯构型构型(Z)(E) 写在最前面写在最前面课堂练习课堂练习3.33.3:命名下面的烯烃:命名下面的烯烃 p74p74(E)-2-2-氟氟- -3-3-氯氯-2-2-戊烯戊烯(1)(2)(E)-3-3-

10、乙基乙基- -2-2-己己烯烯课堂练习课堂练习3.33.3:命名下面的烯烃:命名下面的烯烃 p74p74(E)-3-3-异丙基异丙基-2-2-己烯己烯(3)(4)反反-1,2-二二氯氯-1-溴乙烯溴乙烯(Z)-1,2-二二氯氯-1-溴乙烯溴乙烯Z、E和顺、反是两个概念,不要混淆和顺、反是两个概念,不要混淆。课堂练习课堂练习分别用分别用顺、反顺、反和和Z、E命名法命名?命名法命名?1)1)含含2-42-4个个碳碳原原子子的的烯烯、炔炔为为气气体体,518518个个碳碳原原子子的的烯烯、炔炔为为液液体,体,1919以上为固体;以上为固体;2)2)链端链端烯、炔烯、炔的沸点和其它异构体相比要低;的沸

11、点和其它异构体相比要低;3)3)直链直链烯、炔烯、炔的沸点要高于带支链的异构体,但差别不大;的沸点要高于带支链的异构体,但差别不大;4)4)烯、炔烯、炔的相对密度都小于的相对密度都小于1 1;同碳数烷烃同碳数烷烃5)5)烯烯、炔炔几几乎乎不不溶溶于于水水,但但可可溶溶于于非非极极性性溶溶剂剂( (戊戊烷烷、四四氯氯化化碳碳、乙醚等乙醚等) )。3.4 烯烃和炔烃的物理性质烯烃和炔烃的物理性质6 6)熔点:)熔点: 分子的对称性分子的对称性,烯、炔的熔点,烯、炔的熔点。 例如:例如:内烯、炔的熔点末端烯烃、内炔;内烯、炔的熔点末端烯烃、内炔; 反式烯烃的熔点顺式烯烃。反式烯烃的熔点顺式烯烃。双键

12、位置相同时,顺式烯烃的沸点反式烯烃;双键位置相同时,顺式烯烃的沸点反式烯烃;3.4 烯烃和炔烃的物理性质烯烃和炔烃的物理性质 7 7)折射率:)折射率: 烯烃和炔烃分子中含有烯烃和炔烃分子中含有键,电子云易极化,键,电子云易极化, 它们的折射率同碳数烷烃。它们的折射率同碳数烷烃。 = 0.33 D bp: 3.7 oC mp:-138.9 oC = 0.0 D bp:0.9 oC mp:-105.5 oC稳定性:稳定性:CCHCH3CH3HCCHCH3HCH3知识点知识点: : 顺反烯烃的顺反烯烃的物理常数差异和稳定性物理常数差异和稳定性3.5 烯烃和炔烃的化学性质烯烃和炔烃的化学性质加成加成

13、 - 取代取代键能:键能:键能:键能:kcal/molkcal/mol 键强度比键强度比键弱键弱知识点知识点: : 加成反应的概念加成反应的概念 键断裂后形成两个键断裂后形成两个新的新的 键键,能在双键碳原子上各,能在双键碳原子上各加上加上一个原子一个原子或原子团,这便是烯烃或炔烃的或原子团,这便是烯烃或炔烃的加成反应加成反应。发生加成反应后,碳原。发生加成反应后,碳原子的分子轨道从子的分子轨道从SP2(SP) 杂化变成杂化变成SP3 杂化。杂化。由于断裂一个形成两个,故加成反应为放热反应。由于断裂一个形成两个,故加成反应为放热反应。sp2sp3例例1: CH2=CH2 +Cl-Cl CH2C

14、l-CH2Cl H= -171kJ/mol例例2: CH2=CH2 +Br-Br CH2Br-CH2Br H= -69kJ/mol加成反应往往是加成反应往往是放热反应放热反应,往往需要较低的活化能,往往需要较低的活化能,所以所以烯烃容易发生加成反应烯烃容易发生加成反应是烯烃的一个特征反应。是烯烃的一个特征反应。知识点知识点: : 加成反应的特点加成反应的特点Pt、Pd、Ni催化剂催化剂 CH2=CH2 + H2 CH3-CH3 在在进进行行催催化化加加氢氢时时,常常将将烯烯烃烃先先溶溶于于适适当当的的溶溶剂剂( (如如乙乙醇醇,乙乙酸酸等等) ),然后和催化剂一起在搅拌下通入氢气。,然后和催化

15、剂一起在搅拌下通入氢气。催化剂一般制成高度分散的粉末状,还负载于载体上;催化剂一般制成高度分散的粉末状,还负载于载体上; 大大部部分分催催化化加加氢氢都都是是 ,即即新新的的碳碳氢氢键键都都形形成成于于双双键的同侧键的同侧。顺式加成顺式加成(a) 烯烃催化加氢烯烃催化加氢3.5.1 催化加氢反应催化加氢反应(1) 催化加氢及机理催化加氢及机理顺式加成为主顺式加成为主(a) 烯烃催化加氢烯烃催化加氢立体选择性反应立体选择性反应70-85%15-30%(b) 炔烃催化加氢炔烃催化加氢炔烃比烯烃容易进行催化加氢,分子内同时含有三键和双键,炔烃比烯烃容易进行催化加氢,分子内同时含有三键和双键,催化加氢

16、催化加氢首先发生在三键首先发生在三键林德拉林德拉(Lindlar)催化剂催化剂1. 林德拉林德拉(Lindlar)催化反应催化反应,得到顺式烯烃得到顺式烯烃炔烃还原到烯烃的两个重要反应炔烃还原到烯烃的两个重要反应2. 钠、液氨还原反应钠、液氨还原反应,得到反式烯烃得到反式烯烃机理:机理:p78第二个方程式第二个方程式从氢化热看烯烃的稳定性从氢化热看烯烃的稳定性v 烯键上烷基取代基越多越稳定;烯键上烷基取代基越多越稳定;v 反式的烯烃比顺式的稳定。反式的烯烃比顺式的稳定。(2) 氢化热与烯烃和炔烃的稳定性氢化热与烯烃和炔烃的稳定性从氢化热看炔烃的稳定性从氢化热看炔烃的稳定性乙炔乙炔和乙烯的氢化热

17、和乙烯的氢化热加氢反应炔烃比烯烃活性高加氢反应炔烃比烯烃活性高(2) 氢化热与烯烃和炔烃的稳定性氢化热与烯烃和炔烃的稳定性1mol不饱和烃氢化时所放出的热量称为不饱和烃氢化时所放出的热量称为氢化热。氢化热。氢化热氢化热越高越高,不饱和烃的,不饱和烃的相对相对稳定性越低稳定性越低烯烃和炔烃的稳定性烯烃和炔烃的稳定性加成加成取代取代消除消除正离子正离子负离子负离子自由基自由基协同协同亲电加成(烯,炔)亲电加成(烯,炔)亲核加成(羰基,亲核加成(羰基,Michael加成)加成)自由基自由基加成(烯)加成(烯)环加成(二烯)环加成(二烯)亲电取代(苯,亲电取代(苯, SN1,羰基卤代),羰基卤代)亲核

18、取代(芳卤,羧酸衍生物)亲核取代(芳卤,羧酸衍生物)自由基取代(自由基取代(X2/高温,高温,NBS)SN2E1(正离子过程)(正离子过程)负离子过程负离子过程自由基过程自由基过程E2(协同过程)(协同过程)结果结果 过程过程加成加成取代取代消除消除氧化,还原,重排氧化,还原,重排烯烃加成反应的类型烯烃加成反应的类型离子型离子型加成反应加成反应烯烃加成反应的分类烯烃加成反应的分类亲电试剂和亲核试剂亲电试剂和亲核试剂路易斯路易斯(Lewis)酸酸:能接受外来电子对,具有亲电性。在反应时,:能接受外来电子对,具有亲电性。在反应时,有亲近另一分子的负电荷中心的倾向,又叫有亲近另一分子的负电荷中心的倾

19、向,又叫亲电试剂亲电试剂;路易斯路易斯(Lewis) 碱:碱:能给予电子对,具有亲核性。在反应时,有能给予电子对,具有亲核性。在反应时,有亲近另一分子的正电荷中心的倾向,又叫亲近另一分子的正电荷中心的倾向,又叫亲核试剂亲核试剂(“核核”作为正作为正电荷的同义语电荷的同义语)。有机的溶剂分类有机的溶剂分类两种分类方法:两种分类方法: 1 1根据溶剂根据溶剂极性大小极性大小分类:分类: 极性溶剂极性溶剂(1515)或偶极溶剂;)或偶极溶剂; 非极性溶剂非极性溶剂(15spsp2sp3p)而引起而引起电子云沿着键链向某一方向移动的效应叫诱导效应。电子云沿着键链向某一方向移动的效应叫诱导效应。沿碳链迅

20、速减弱沿碳链迅速减弱沿碳链迅速减弱沿碳链迅速减弱电电 子子 效效 应应+ I -I-I+ I:给电子的诱导效应;:给电子的诱导效应; - I:吸电子的诱导效应。:吸电子的诱导效应。由于电子、电荷或键的离域引起的键长改变、体系能由于电子、电荷或键的离域引起的键长改变、体系能量降低的效应;量降低的效应;它可以通过共轭链迅速传递,减弱程度很小。它可以通过共轭链迅速传递,减弱程度很小。它可以通过共轭链迅速传递,减弱程度很小。它可以通过共轭链迅速传递,减弱程度很小。共轭效应共轭效应(Conjugation effect): - 共轭、共轭、p- 共轭、共轭、p-p共轭、共轭、- 超共轭、超共轭、-p超共

21、轭超共轭- I, +C - I- I, - C + C:给电子的共轭效应;:给电子的共轭效应; - C:吸电子的共轭效应。:吸电子的共轭效应。超共轭效应:超共轭效应: - - 、 -p-p超共轭效应:超共轭效应:超共轭效应:超共轭效应: 轨道或轨道或p轨道轨道和和碳氢碳氢轨道的交轨道的交盖,使原本定域的电子云发生离域而扩展到更多原子的盖,使原本定域的电子云发生离域而扩展到更多原子的周围,从而降低了分子的能量,增加了分子的稳定性。周围,从而降低了分子的能量,增加了分子的稳定性。 - - 超共轭超共轭超共轭超共轭 -p-p超共轭超共轭超共轭超共轭 碳正离子的稳定性比较碳正离子的稳定性比较马氏规则解

22、释:生成的马氏规则解释:生成的中间体越稳定中间体越稳定,反应速度越快!,反应速度越快!(b):碳正离子的结构与稳定性(:碳正离子的结构与稳定性(碳正离子的重排碳正离子的重排)甲基迁移甲基迁移课堂练习:课堂练习:p87 练习练习3.5氢迁移氢迁移炔和炔和HBrHBr的亲电加成反应的亲电加成反应-选择性选择性炔与过量的卤化氢反应,生成同碳二卤代物。炔与过量的卤化氢反应,生成同碳二卤代物。不对称炔与卤化氢反应,符合马氏规则。不对称炔与卤化氢反应,符合马氏规则。卤化氢对烯烃和炔烃的亲电加成反应的速度快慢卤化氢对烯烃和炔烃的亲电加成反应的速度快慢1. 活性次序活性次序2. 双键和叁键碳原子上,连接给电子

23、基团速度加快;双键和叁键碳原子上,连接给电子基团速度加快; 连接吸电子基团速度减慢。连接吸电子基团速度减慢。3. 在相同条件下,烯烃比炔烃容易发生加成反应。在相同条件下,烯烃比炔烃容易发生加成反应。课堂练习:课堂练习:p87 练习练习3.4 (3)()(4)n 与与浓硫酸浓硫酸反应,生成反应,生成烷基硫酸烷基硫酸(或叫或叫酸性硫酸酯酸性硫酸酯)CH2=CH2 + HO-SO2-OH CH3-CH2-OSO3H(d) 烯烃与烯烃与硫酸、水、醇、羧酸硫酸、水、醇、羧酸等亲电加成(经历碳正离子)等亲电加成(经历碳正离子)2CH2=CH2 + HO-SO2-OH CH3CH2OSO2OCH2CH3硫酸

24、二乙酯硫酸二乙酯硫酸氢乙酯硫酸氢乙酯3.5.2 离子型加成反应(离子型加成反应(1)经由碳正离子历程的亲电加成)经由碳正离子历程的亲电加成2-甲基丙烯甲基丙烯 叔丁基硫酸叔丁基硫酸 也和也和 HCl 的加成一样,符合马氏规则的加成一样,符合马氏规则利用此性质烯烃可以除去烷烃中的少量烯烃利用此性质烯烃可以除去烷烃中的少量烯烃R-OSO3H可溶于浓硫酸,通过分液将可溶于浓硫酸,通过分液将下层下层除去!除去!n 烯烃与烯烃与浓硫酸浓硫酸反应,生成反应,生成烷基硫酸烷基硫酸(或叫或叫酸性硫酸酯酸性硫酸酯)烷基硫酸的烷基硫酸的水解水解( (烯烃的间接水合烯烃的间接水合)-)-制醇制醇烷基硫酸容易水解得到

25、醇和硫酸,因此这个反应又叫烷基硫酸容易水解得到醇和硫酸,因此这个反应又叫烯烃的间烯烃的间接水合。接水合。CH3CH2OH + HO-SO2-OHCH3-CH2-OSO3H3.5.2 离子型加成反应(离子型加成反应(1)经由碳正离子历程的亲电加成)经由碳正离子历程的亲电加成n 在在酸(硫酸、磷酸、磺酸)催化下与水加成酸(硫酸、磷酸、磺酸)催化下与水加成反应,生成反应,生成醇醇(d) 烯烃与硫酸、水、醇、羧酸等亲电加成(经历碳正离子)烯烃与硫酸、水、醇、羧酸等亲电加成(经历碳正离子)课堂练习:课堂练习:p88 练习练习3.6n 在在酸催化下,酸催化下,烯烃与醇加成得到烯烃与醇加成得到醚,醚,与羧酸

26、加成得与羧酸加成得到酯到酯课堂练习:课堂练习:p96 练习练习3.9 (9)(10)3.5.2 离子型加成反应(离子型加成反应(1)经由碳正离子历程的亲电加成)经由碳正离子历程的亲电加成(d) 烯烃与硫酸、水、醇、羧酸等亲电加成(经历碳正离子)烯烃与硫酸、水、醇、羧酸等亲电加成(经历碳正离子)卤素的反应活性次序:卤素的反应活性次序: F2 Cl2 Br2 I2(a)烯烃、炔烃)烯烃、炔烃 与卤素加成与卤素加成烯烃比炔烃容易与溴发生加成反应;烯烃比炔烃容易与溴发生加成反应;双键连接的烷基多,反应速度越快。双键连接的烷基多,反应速度越快。3.5.2 离子型加成反应(离子型加成反应(2)经由鎓离子历

27、程的亲电加成)经由鎓离子历程的亲电加成溴鎓离子溴鎓离子反式加成反式加成Br+和和Br-由由碳碳双键的两侧碳碳双键的两侧分别加到两个双键碳原子上,这种加成方式分别加到两个双键碳原子上,这种加成方式称为反式加成称为反式加成(b)反应机理)反应机理鎓离子历程的解释鎓离子历程的解释-p89最下面小字部分最下面小字部分3.5.2 离子型加成反应(离子型加成反应(2)经由鎓离子历程的亲电加成)经由鎓离子历程的亲电加成HO-Br或或HO-Cl类类 似似 试试 剂:剂: ICl, ClHgCl, ClNO (亚硝酰氯亚硝酰氯) (c) 与其他鎓离子历程的亲电加成与其他鎓离子历程的亲电加成3.5.2 离子型加成

28、反应(离子型加成反应(2)经由鎓离子历程的亲电加成)经由鎓离子历程的亲电加成反式加成反式加成合成氯乙醇的重要方法合成氯乙醇的重要方法通常用通常用溴或氯的含水有机溶液代替次卤酸溴或氯的含水有机溶液代替次卤酸,起加成反应生成卤代醇或二卤化物。,起加成反应生成卤代醇或二卤化物。这是含有双键的有机化合物上这是含有双键的有机化合物上同时同时引入引入卤素和羟基卤素和羟基的普遍方法。的普遍方法。丙烯与次氯酸的反应机理丙烯与次氯酸的反应机理该反应也是亲电加成反应,第一步不是质子的加成,而是该反应也是亲电加成反应,第一步不是质子的加成,而是卤素正卤素正离子的加成离子的加成. .证明第一步为证明第一步为溴正离子溴

29、正离子的加成,第二步为的加成,第二步为亲核试剂亲核试剂进攻进攻实验证实:亲电加成的反应历程实验证实:亲电加成的反应历程亲电加成的立体化学(区域选择性、立体选择性)亲电加成的立体化学(区域选择性、立体选择性)(b) 炔烃水合反应炔烃水合反应烯醇式化合物烯醇式化合物记住反应条记住反应条件!件!酮酮较稳定较稳定较稳定较稳定“ “互变异构互变异构互变异构互变异构” ”反应符合马氏规则反应符合马氏规则3.5.2 离子型加成反应(离子型加成反应(3)经由鎓离子历程的亲核加成)经由鎓离子历程的亲核加成(a) 羟汞化羟汞化-脱汞(脱汞(P92,不要求掌握),不要求掌握)乙烯醇乙烯醇 乙醛乙醛烯醇式烯醇式酮式酮

30、式不对称炔和水的加成反应也符合不对称炔和水的加成反应也符合 Markovnikov 规则规则只有乙炔和水加成生成醛,其它炔均得到酮只有乙炔和水加成生成醛,其它炔均得到酮互变异构体互变异构体:分子中因:分子中因某一原子某一原子的的位置转移位置转移而产生的官能团异构体而产生的官能团异构体课堂练习:课堂练习:p95 练习练习3.9 (6)由由亲核试剂亲核试剂即负离子(或带有未共用电子对的中性分子)的即负离子(或带有未共用电子对的中性分子)的进攻而进行的加成反应,进攻而进行的加成反应,叫叫亲核加成反应。亲核加成反应。在在碱存在碱存在下,炔烃可以和下,炔烃可以和醇、酸等含有活性氢醇、酸等含有活性氢的化合

31、物发生加成反应。的化合物发生加成反应。醇或酸在醇或酸在碱溶液中碱溶液中生成烷氧基负离子或羧酸根负离子,属亲核试剂,可以和炔生成烷氧基负离子或羧酸根负离子,属亲核试剂,可以和炔烃发生亲核加成反应。烃发生亲核加成反应。乙烯基化反应乙烯基化反应1.CH3OH2.HCN3.CH3COOH 3.5.2 离子型加成反应(离子型加成反应(4)经由碳负离子历程的亲核加成)经由碳负离子历程的亲核加成炔烃亲核加成反应机理炔烃亲核加成反应机理亲核加成亲核加成烯烃能发生吗烯烃能发生吗普通烯烃不能发生亲核加成解释:普通烯烃不能发生亲核加成解释:P95第二段话第二段话课堂练习:课堂练习:p96 练习练习3.10,3.11

32、在在hv和和ROOR存在下,烯烃和存在下,烯烃和HBr加成的取向正好和马尔科夫尼加成的取向正好和马尔科夫尼科夫规律相反,叫做烯烃与科夫规律相反,叫做烯烃与HBr加成加成的的过氧化物效应。过氧化物效应。只有只有HBr有过氧化物效应有过氧化物效应3.5.3 自由基加成反应自由基加成反应链引发:链引发:链终止:链终止:(+ 163 kJ/mol)(- 71 kJ/mol)(- 48 kJ/mol)链增长:链增长:(- 21 kJ/mol)(R=Et)烯烃和溴化氢在过氧化物下的反应机理(自由基加成)烯烃和溴化氢在过氧化物下的反应机理(自由基加成)自由基自由基-平面结构平面结构自由基的稳定次序自由基的稳

33、定次序:(从键能、诱导效应和超共轭效应、共轭效应解释从键能、诱导效应和超共轭效应、共轭效应解释) 烯烃和溴化氢在过氧化物下的反应机理(自由基加成)烯烃和溴化氢在过氧化物下的反应机理(自由基加成)课堂练习:课堂练习:p98 练习练习3.12BH3的二聚体的二聚体电负性电负性 B:2.0 H:2.2反马氏规则反马氏规则3.5.4 协同加成反应协同加成反应(1) 硼氢化反应硼氢化反应硼接近空间位阻小、硼接近空间位阻小、 电荷密度高双键碳,电荷密度高双键碳,并接纳并接纳 电子电子负氢与正碳负氢与正碳互相吸引互相吸引硼氢化反应机理硼氢化反应机理1.立体化学:立体化学:顺式加成顺式加成(烯烃构型不会改变烯

34、烃构型不会改变);2.区域选择性区域选择性反马氏规则反马氏规则;3.3.制备制备伯醇伯醇的一个好方法的一个好方法. . 应用:从烯烃制备伯醇的反应:应用:从烯烃制备伯醇的反应:硼氢化反应的特点硼氢化反应的特点课堂练习:完成反应方程式课堂练习:完成反应方程式总结:环状烯烃亲电加成反应中的选择性总结:环状烯烃亲电加成反应中的选择性过氧酸氧化过氧酸氧化(2) 环氧化反应环氧化反应机理(不要求):机理(不要求):蝶状过渡态蝶状过渡态3.5.4 协同加成反应协同加成反应1.1.顺式亲电加成顺式亲电加成 2.2.亲电试剂是过氧酸亲电试剂是过氧酸3.3.烯烃进行环氧化的相对活性次序:烯烃进行环氧化的相对活性

35、次序:烯烃过氧酸氧化的特点烯烃过氧酸氧化的特点中性或碱性条件下:中性或碱性条件下:(3) 高锰酸钾氧化高锰酸钾氧化3.5.4 协同加成反应协同加成反应机理见机理见p102酸性条件下:酸性条件下:顺式加成顺式加成 臭氧化物水解所得的醛或酮保持了原来烯烃的部分碳链结构,该反应可臭氧化物水解所得的醛或酮保持了原来烯烃的部分碳链结构,该反应可以以推导原来烯烃的结构推导原来烯烃的结构烯烃:烯烃:(4) 臭氧化反应臭氧化反应例:例:3.5.4 协同加成反应协同加成反应分析臭氧化产物,推测烯烃的结构。分析臭氧化产物,推测烯烃的结构。知识点知识点: : 根据臭氧化产物,推测烯烃结构根据臭氧化产物,推测烯烃结构

36、炔的氧化反应炔的氧化反应臭氧化反应机理臭氧化反应机理3.5.5 催化氧化反应催化氧化反应在在催化剂催化剂作用下,用作用下,用氧气或空气氧气或空气作为氧化剂进行的作为氧化剂进行的氧化反应氧化反应,称为催化氧化称为催化氧化工业上生产环氧乙烷的方法工业上生产环氧乙烷的方法 在适当条件下,烯烃或炔烃分子中的在适当条件下,烯烃或炔烃分子中的 键打开,通打开,通过加成自身加成自身结合在一合在一起,起,这种反种反应称称为聚合反聚合反应,生成的,生成的产物称物称为聚合物聚合物。(a) 由少数分子聚合而成的聚合物,称为由少数分子聚合而成的聚合物,称为低聚物低聚物化工原料化工原料3.5.6 聚合反应聚合反应(b)

37、 有许多分子聚合为相对分子质量很大的聚合物,称为有许多分子聚合为相对分子质量很大的聚合物,称为高聚物高聚物加成聚合、自由基聚合加成聚合、自由基聚合Z = OH (维纶)(维纶) CH3 (丙纶)(丙纶) CN (晴纶)(晴纶) Cl (氯纶)(氯纶) H (高压聚乙烯:食品袋薄膜,奶瓶等软制品)(高压聚乙烯:食品袋薄膜,奶瓶等软制品) (低压聚乙烯:工程塑料部件,水桶等)(低压聚乙烯:工程塑料部件,水桶等)单体单体聚合物聚合物单体单体共聚反应共聚反应3.5.6 聚合反应聚合反应聚乙炔分子具有聚乙炔分子具有单、双键交替单、双键交替结构,有结构,有较好的导电性较好的导电性。若在聚乙炔中参杂若在聚乙

38、炔中参杂I2、Br2 或或BF3等等Lewis酸酸,其导电率可提高,其导电率可提高到金属水平,被称为到金属水平,被称为“合成金属合成金属”3.5.6 聚合反应聚合反应可发生只生成几个分子之间的聚合物可发生只生成几个分子之间的聚合物炔炔3.5.6 聚合反应聚合反应四大塑料四大塑料“四烯四烯”聚乙烯聚乙烯(PP)、聚丙烯、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯、聚苯乙烯(PS)聚乙烯聚乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 PVC polyvinyl chloride 合成橡胶合成橡胶“四胶四胶”顺丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶顺丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶 洗耳球洗耳球输液管输液管传动

39、传动带带零部件零部件-氢原子的反应活性氢原子的反应活性高高1)诱导效应:诱导效应:sp2碳原子的电负性大于碳原子的电负性大于sp3碳原子碳原子2)共轭效应:共轭效应:P- 共轭效应共轭效应3.5.7 -氢原子的氢原子的反应反应烯烃中,与双键碳直接相连的碳原子称为烯烃中,与双键碳直接相连的碳原子称为 -C原子,原子, -C原子上的氢称为原子上的氢称为 -H。3.5.7 -氢原子的氢原子的反应反应(1) 卤化反应卤化反应3.5.7 -氢原子的氢原子的反应反应(2) 氧化反应氧化反应 此反应是工业上合成甘油的第一步,得到的此反应是工业上合成甘油的第一步,得到的 -氯丙烯与氯丙烯与HOCl加成后,在碱

40、性条件下水解即可得到甘油加成后,在碱性条件下水解即可得到甘油。 -H -H 卤代反应的应用卤代反应的应用3.5.8 炔烃的活泼氢反应炔烃的活泼氢反应(1) 弱酸性弱酸性 CH4 NH3 H2O F-HPka 50 38 15.7 3.2 HCCH CH2CH2 CH3CH3Pka 25 44 50甲基负离子甲基负离子 乙烯负离子乙烯负离子 乙炔负离子乙炔负离子炔化物的炔化物的烷基化烷基化反应反应碳链增长碳链增长的反应。的反应。3.5.8 炔烃的活泼氢反应炔烃的活泼氢反应(2) 金属炔化物的形成及应用金属炔化物的形成及应用 RCCH + Ag(NH3)2NO3 RCCAg + NH4NO3 +

41、NH3 RCCH + Cu(NH3)2Cl RCCCu + NH4Cl + NH3 白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀红色沉淀红色沉淀红色沉淀红色沉淀A.A.用来鉴别用来鉴别末端炔末端炔烃烃(RCCH)(RCCH)B.B.炔化物和无机酸作用可分解为原来的炔烃,在混合炔烃中分炔化物和无机酸作用可分解为原来的炔烃,在混合炔烃中分离离末端炔烃末端炔烃;C.C.重金属炔化物在干燥状态下受热或撞击易爆炸,对不再利用重金属炔化物在干燥状态下受热或撞击易爆炸,对不再利用的重金属炔化物应加酸处理。的重金属炔化物应加酸处理。3.5.7 炔烃的活泼氢反应炔烃的活泼氢反应(3) 炔烃的鉴别炔烃的鉴别石油裂解石油裂解(

42、乙烯乙烯): C6H14 CH4 + CH2=CH2 + CH3-CH=CH2 + 其它其它 15% 40% 20% 25%3.6 烯烃和炔烃的工业来源和制法烯烃和炔烃的工业来源和制法3.6.2 炔烃的工业制法炔烃的工业制法3.6.1 烯烃的工业制法烯烃的工业制法2.2.以天然气为原料:以天然气为原料:1.1.以电石为原料:以电石为原料:(1) 醇脱水醇脱水(2) 卤代烷脱卤化氢卤代烷脱卤化氢脱氢方向脱氢方向查依采夫规则查依采夫规则在强碱在强碱(常用常用KOH、NaOH)作用下,脱作用下,脱HX。3.6.3 烯烃的实验室制法烯烃的实验室制法(3) Heck 反应、反应、Wittig反应、烯烃复

43、分解反应等反应、烯烃复分解反应等(1) 二卤代物脱卤化氢二卤代物脱卤化氢3.6.4 炔烃的实验室制法炔烃的实验室制法P114(一一)(2)(4)(5)(6)(7)(三三) 全部全部(四四)(2)+(1)中的(中的(C)一起鉴别)一起鉴别(六六) (1) (2)(七七)(十十) (1)(十三十三)(十五十五)(十六十六)(3)(4)(十八十八)(十九十九)顺顺顺顺顺顺反反环丙烷开环与烯烃加成反应的区别环丙烷开环与烯烃加成反应的区别(a)加加H2类似协同反应,从位阻最小的地方反应类似协同反应,从位阻最小的地方反应;(b)加加Br2、HBr类似亲电反应,从位阻最小位置进攻,形成最稳定类似亲电反应,从

44、位阻最小位置进攻,形成最稳定的的C+。 乙烯、乙炔的结构、乙烯、乙炔的结构、sp2杂化、杂化、sp杂化;杂化; 烯烃的顺反异构及烯烃的顺反异构及Z/E标记法;标记法;炔氢的弱酸性。炔氢的弱酸性。 电子效应(诱导效应、超共轭效应、共轭效应)电子效应(诱导效应、超共轭效应、共轭效应)第三章第三章 不饱和烃不饱和烃 本章重点理论本章重点理论1.烯烃的亲电加成反应,碳正离子烯烃的亲电加成反应,碳正离子的的 重排;重排;2.烯烃烯烃-的自由基取代反应(的自由基取代反应(X2、NBS););3.烯烃的氧化反应(烯烃的氧化反应(KMnO4、O3、RCO3H););4.炔负离子的亲核取代反应、炔键的亲电加成反应(炔负离子的亲核取代反应、炔键的亲电加成反应(HX、X2、Hg2+/H3O+)、炔选择性还原到烯的方法()、炔选择性还原到烯的方法(Lindlar Pd/H2、Na/液液NH3)。)。第三章第三章 不饱和烃不饱和烃 本章重点反应本章重点反应

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