烯烃:分子中含 C=C 双键。含一个双键者为单烯烃, 通式: C n H 2n...

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烯烯 烯烯烯烯 C=C 烯烯 烯烯 烯烯烯烯烯烯烯烯烯 。一, 烯烯C n H 2n 烯烯烯烯烯烯烯烯烯烯 烯烯 烯烯烯烯烯烯烯烯烯 烯烯 烯烯烯烯 C≡C 烯烯烯烯C n H 2n-2 烯烯烯 烯烯烯烯烯

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第三章 烯烃和炔烃. 烯烃:分子中含 C=C 双键。含一个双键者为单烯烃, 通式: C n H 2n ;含两个及其以上者为多烯烃。单双键交替为共轭烯 炔烃:分子中含 C≡C 叁键。 通式: C n H 2n-2 。. 一、双键和三键的结构. 烯烃的结构 : 乙烯 H 2 C=CH 2 C : sp 2 杂化 5 个  键,一个 键。  键是未参与杂化的 2p 轨道重叠而成,其重叠程度小于 键,∴  键不如 键稳定。在化学 反应中比 键容易断裂,即化学性活泼。. - PowerPoint PPT Presentation

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烯烃:分子中含 C=C 双键。含一个双键者为单烯烃, 通式: CnH 2n ;含两个及其以上者为多烯烃。单双键交替为共轭烯炔烃:分子中含 C≡C 叁键。 通式: C nH 2n-2 。

第三章 烯烃和炔烃

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3.1 烯烃和炔烃的分子结构结构

烯烃的结构 : 乙烯 H2C=CH2 C : sp2 杂化 5 个 键,一个 键。 键是未参与杂化的 2p 轨道重叠而成,其重叠程度小于 键,∴ 键不如 键稳定。在化学反应中比 键容易断裂,即化学性活泼。

一、双键和三键的结构

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炔烃的结构:乙炔 H—C≡C—H C : sp 杂化 3 个 键, 2 个 键。叁键由 1 个 键 和 2 个 键组成,

∴极易断裂。在电场下易被极化而发生共价键异裂。

注: sp 杂化的 C原子,因其杂化轨道的 S成分多于 sp2 杂化轨道而距核近。从而使叁键比双键键短;叁键形成键 P轨道之间重叠程度及核对电子的束缚力均大于烯烃,∴炔烃键的断裂和极化较烯烃困难。

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乙炔的结构

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二、几何异构 烯烃和炔烃除了像烷烃

一样存在碳链异构外,还存在由于双键或三键的位置不同而引起的位置异构:

CH2=CHCH2CH3 1— 丁烯

CH3CH=CHCH3 2— 丁烯 更重要的是,由于烯烃双

键的“刚性”,使烯烃还存在顺反异构体(又叫几何异构体)

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例如: 2— 丁烯 CH3CH=CHCH3 有顺反异构:

C CCH3 CH3

H HC C

H

CH3

CH3

H

几何异构属立体异构的范畴,(即分子式相同,组成分子的原子或原子团连接的顺序也相同,但组成分子的原子或原子团在空间的排列方式不同),它是由于双键的不可旋转性而引起的。

顺 -2- 丁烯 反 -2- 丁烯

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a ≠ b 同时 c ≠ d ,在空间有两种不同的排列方式,从而得到两种立体异构体——顺反异构。(如何判断某一烯烃是否存在顺反异构体,请阅读教材 p67 )

d

c

b

a C C

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3.2 命名(与烷烃相似,但要照顾双键官能团,另外,超过十个碳原子时,母体名称前要加“碳”烯。)规则 :① 选主链: 选择含不饱和键的连续最长碳链。据主

链上的碳数称做某烯 ( 炔 ) 。 超过十个碳时称为某碳烯(炔)。同时含有双键、叁键时,将炔放在最后。

② 编号:距双(叁)键近的一端开始。若同时含双、叁键,则使编号之和最小;若和相等,以双键为最低编号。

③ 用阿拉伯数字标明不饱和键位置(以编号较小的不饱和碳位次为准),写在母体名称之前,用横短线连接;取代基位置、个数、名称写在最前面。

例题 1 CH3CH2CH2CH CH2CH2CH2CH3

CH=CH212

3 4 5 6 7

3— 丙基— 1— 庚烯

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例题 2 CH3 ( CH2 ) 13 CH=CH2 1— 十六碳烯

例题 3 CH3CH2C≡ CCHCH3

CH2CH3

1 2 3 4 5

6 7 5— 甲基— 3— 庚炔

例题 4 CH3CH=CHCH=CH2 1,3— 戊二 烯 5 4 3 2 1

例题 5 CH3CH=CHC≡CH

CH3 C ≡C CH=CH2

3— 戊烯— 1— 炔1— 戊烯— 3— 炔

5 4 3 2 1

例题 6 CH 2=CHCH 2C≡CH 1 2 3 4 5

1— 戊烯— 4— 炔

练习:命名下列化合物 CH3—CH=CH—CH2—CH3 ( CH3)3C—CH2—C—CH3=

CH2

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附 :烯基命名

CH2=CH— 乙烯基 CH3CH=CH— 丙烯基 CH3CH2CH=CH— 1— 丁烯基 CH2=CHCH2— 烯丙基 CH3C=CH2 异丙烯基

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顺反异构体的命名: 对于简单的烯烃,双键两个 C 原子彼此间的相同基团在双键的同侧用词头“顺—”;在异侧时则用词头“反—”命名。

例: C CCH3CH3

HC2H5C C

CH3

C2H5

H

CH3

顺— 3— 甲基— 2— 戊烯 反— 3— 甲基—2— 戊烯

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但对于结构比较复杂的烯烃,虽然存在顺反异构体,却不能采用“顺”或“反”加以区别。如:

CCH3

HC

CH(CH3)2

CH2CH3

CH

CH3

CCH(CH3)2

CH2CH3

在这种情况下,要采用 Z 、 E 命名法

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Z 、 E 命名:(系统命名)命名时,先把两个双键 C 原子上的取代基按次序规则排列。两个 C 原子上“较优”取代基在双键的同侧,其构型用 Z 表示,在双键的异侧则用 E 表示。亦即:

C C ea db

若 a > b , d > e 则: (Z)-若 a > b , d < e 则: (E)-

例题 1

( Z)— 2— 丁烯 ( E)— 2— 丁烯

C CCH3 CH3

H HC C

H

CH3

CH3

H

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例题 2 C CCH3CH3

HC2H5C C

CH3

C2H5

H

CH3

(E)— 3— 甲基— 2— 戊烯 ( Z)— 3— 甲基— 2— 戊烯

例题 3 C CCH3 CH2CH2CH3

CH2CH2CH2CH3CH3CH2

( Z)— 3— 甲基 — 4— 丙基 — 3— 辛烯

1 2

3 4

5 6 7 8

练习:下列结构用 Z 、 E 命名法命名:

C CCH2CH3

CH3CH2

CH3

CH(CH3)2

C CCH3

CH3

Cl

CH3CH2

( E)— 3— 甲基— 2— 氯— 2— 戊烯 ( Z)— 2,4— 二甲基— 3— 乙基— 3— 己烯

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次序规则( p68 ) ① 将各取代基与主链直接相连的第一个原子,

按原子序数大小排列,大者为较优基团;同位素原子按原子量排列。

例: — OH —NH﹥ 2 —CH﹥ 3

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② 若取代基的第一个原子相同,则要外推比较。

例: — C ( CH3 ) 3 —CH﹥ ( CH3 ) 2 —CH﹥ 2CH3 —CH﹥ 3

例: 比较 大小: — CH2OH , — CH2CH3原子序数: O C﹥∴前者为较优基团

③ 若含有双键或三键基团时,将其视为 2 个或 3个单键相同原子处理。

例: — CH=CH2 视为: —C—C

C

H

—C=OH

—C—O

H

O

C N C N

N

N

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练习:比较下列基团次序:

答案: b<c<a<d

a b

c d

CH3

OHCO

CO

CH3

C HO

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例:

CH2OH

CH3

CH2CHCH2Cl CH2CHCH2CH3

CH3

—CH2Br > — CHO > — CH2OHC(Br,H,H) C(O,O,H) C(O,H,H)

C(O,H,H) > C(CC,H,H) > C(CC,H,H) CC(CC,C,H) CC(CC,C,H) CC(Cl,H,H) CC(C,H,H)

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注意:用顺、反和( Z)、( E)表示烯烃的构型 是两种不同的命名方法,不能简单地把顺和( Z)或反和( E)等同看待。

顺反异构的二烯烃命名 若存在顺反异构的二烯烃,则每个双键都按照上述系统命名原则确定其构型,命名时将 Z 、 E 写在相应双键位次标号的后面,低位次的在前,高位次在后,置于化合物名称之前。例如

C CCH3

H HH

C CCH2CH3H

( 2Z,4E)— 2 , 4— 庚二烯

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命名练习:

HC C

CH2CH2CH3

CH3CH2

CHCH2

(CH2)7COOHCH3(CH2)7

C CH H

答案:( Z)— 3—乙基— 1,3—庚二烯 顺— 9—十八烯酸

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3.3 烯、炔烃的物理性质(略)

3.4 烯、炔烃的化学性质

双键、叁键是烯烃、炔烃的特征官能团,是二者发生化学反应的主要部位。

加成反应 : 不饱和键同其它试剂发生反应时, 键断裂,反应试剂的两个原子或原子团分别加到与不饱和键相连的两个 C 原子上,这类反应称为加成反应。

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一、催化氢化:在 Pt , Ni , Pd 等催化剂存在下,烯、炔烃与氢的加成反应,叫~

R—CH=CH—R′ R—CH2—CH2—R′ H2

Ni 键打开 → C——H 键形成 C 由 sp2 杂化 → sp3 杂化

RC≡CR′ RCH=CHR′ RCH2 CH2 R′ H2

NiH2

Ni

这类反应是放热反应。 1mol不饱和化合物氢化时放出的热量称为氢化热。通过测定发现:双键碳原子上烷基的数目越多,相应 的烯烃就越稳定。

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二、亲电加成 -- 加卤素

C=C (— C≡C— ) + X2→ C—C (— C—C— )

X

X

X

X

X

X例如:

H2C=CH2 BrCH2CH2Br 1,2—二溴乙烷

HC≡CH BrCH=CHBr Br2CHCHBr2

Br2/CCl4

1,2—二溴乙烯 1,1,2,2—四溴乙烷

Br2/CCl4 Br2/CCl4

可见:含双键、叁键的化合物使 Br2水棕红色褪去, ∴ 以此鉴定烯和炔。但是,炔烃的反应比烯烃困难。烯使 Br2 立即褪色,而炔烃却需要几分钟。

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H2C CH2

CH3CH CH2

(CH3)2C CH2

(CH3)2C C(CH3)2

HC CH2

BrHC CH2

相对反应速率12

10.4143.4

< 0.04

亲电加成是烯烃的典型反应,双键上的电子云密度越大,反应愈容易进行。烷基为给电子基团,双键上的烷基越多,电子云密度越大。

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为什么是亲电加成反应? 反应机理:

Br+

Br-

C C + Br-C C

+Br

C C

+Br

Br-

C C

Br

Br

Br+ “亲近”乙烯 电子,∴是亲电加成反应。亲电试剂: Br2

环溴鎓正离子

H2C=CH2 + HCl (干燥) CH3CH2Cl 1—氯乙烷

HC≡CH H2C=CHCl CH3CHCl2

1—氯乙烯 1,1—二氯乙烷

HClHgCl2

三、亲电加成 -- 加卤化氢

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反应机理:

C C + H++

CC

H+ X- CC

H

X慢 快

箭头表示电子转移方向

对于不对称结构的反应物来说,可以得到两种产物。例:

A为主要产物,即存在加成取向规律——

HBrCH3

CH2CH3CH3 CBr

CH3

CH3HCH3C C +

CH3

CHCH3CH3 CH

BrA B

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马尔科夫尼可夫规律(简称马氏规则):

不对称烯烃加成时,氢总是加在含 H 较多的不饱和碳原子上。

HClCH2 CHCF3 ClCH2CH2CF3

也有违背马氏规则的情况:

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+

CH3 CH CH2

CH3CHCH3

CH3CH2CH2

H+

+A 主要

B 次要

CH3CHCH3 Cl

Cl-

①① 中间体的稳定性中间体的稳定性

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解释:解释:

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正碳离子稳定次序:(CH3)3C > (CH3)2C H > CH3CH2 > CH3

+ + + +

即:叔碳正离子>仲碳正离子> 伯碳正离子> +CH3

A为仲正碳离子, B为伯正碳离子,所以 A的稳定性大于 B, A就容易形成,主要产物就是 H+加到含 H 较多的 C1 上的 CH3CHXCH3 。

从 HX加成机理可以看出,亲电加成的整个反应速率取决于正碳离子中间体形成的速率。相对地,正碳离子越稳定,就越容易形成,速率也越快,产物所占的比例越大。

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②② 反应物电子密度分布反应物电子密度分布

C CH CH2

H

H

H

0.15nm

δδ++ δ δ--

F

F

F C CH CH2

δδ-- δ δ++

Cl—Hδδ-- δ δ++

H—Clδδ++ δ δ--

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哪些是吸电子基?哪些是斥电子基? 分子某个部位原子或基团,由于电负性差异,诱导电

子密度分布发生变化,这种变化不但发生在与其直接相连的部分,而且也能传递到不直接相连的部分。这种影响称为诱导效应。用 I 表示。

在比较不同原子或基团诱导作用强弱时,常以 H 原子为标准。 电负性大于氢的原子或基团,称为吸电子基。它具有吸电子的诱导效应。用“ -I” 表示。

例如:— F ,— Cl 、— Br ,— OH ,— CN ,—NO2

—NH2 、 — CHO 、— COOH 电负性小于氢的原子或基团,称为斥电子基。它具有斥电子的诱导效应。用“ +I” 表示。

例如: CH3— , R—

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哪些是吸电子基?哪些是斥电子基? 分子某个部位原子或基团,由于电负性差异,诱导电

子密度分布发生变化,这种变化不但发生在与其直接相连的部分,而且也能传递到不直接相连的部分。这种影响称为诱导效应。用 I 表示。

在比较不同原子或基团诱导作用强弱时,常以 H 原子为标准。 电负性大于氢的原子或基团,称为吸电子基。它具有吸电子的诱导效应。用“ -I” 表示。

例如:— F ,— Cl 、— Br ,— OH ,— CN ,—NO2

—NH2 、 — CHO 、— COOH 电负性小于氢的原子或基团,称为斥电子基。它具有斥电子的诱导效应。用“ +I” 表示。

例如: CH3— , R—

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反应活性:烯烃 π 键上的电子云密度越大,亲电反应的活性越强 ---- π 键上连接的给电子基团越多,其电子云密度越大,反之依然。例如:

NO2

£¾ £¾ £¾

£¾

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不对称炔烃加成,也遵守这一规律。例如:

CHCH3C HXHg2+

HXCH3C CH2

X

XCH3C CH3

X

另外,在过氧化物存在的情况下,不对称烯烃与卤化氢的加成,也存在反马氏规律的情况(原因略)。

CH3CH2CH CH2Br CH3CH2CHCH2Br

ROOR → 2RO·

RO· + H—Br → ROH + ·Br

H BrCH3CH2CH2CH2Br ·Br+

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室温下,烯烃与 H2SO4 发生加成反应,而炔烃不发生这一反应。

CH3CH2OSO3H H2O CH3CH2OHCH2CH2H2SO498%

硫酸氢乙脂

H2SO480% H2O ,

CH2CHCH3

CH3

CH3 C CH3CH

CH3

CH3

CH3 C

OH

CH2CCH3

CH363%H2SO4

H2O,CH3 CH3

CH3

OHC

四、亲电加成 -- 加 H2SO4

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可见:不对称烯烃与 H2SO4 加成同样遵守马氏规则。

在酸的催化下,活泼的烯烃可与水直接加成,生成醇。

CH3CH CH2H2O

H+, T P,CH3CHCH3

OH

炔烃也能与水发生加成反应,但需要酸、汞盐的催化,且生成的烯醇很不稳定,很快发生重排,生成醛或酮。

五、亲电加成 -- 加水

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[ ]H2C CH

OH

CH CH +HgSO4H2SO4H OH CH3 CH O

制酮

制醛

思考:烯烃与 HX 加成反应时能否用水作溶剂?

Hg2+

H2OH+,

CH3C CHH

CH3C CH2

O

ÖØÅÅCH3CCH3

O

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六、氧化反应 -- 与 KMnO4 反应

a 冷稀 ( 中性 / 弱碱性 )KMnO4 冷的中性或弱碱性稀的 KMnO4溶液可将烯烃氧化成邻二醇。

CC MnO2KMnO4Àä,Ï¡

H2O OH -»òC COH OH

+

现象:紫红色褪去,且有沉淀产生。∴用于烯烃鉴定。例子

+ MnO2+KMnO4 Àä,Ï¡£¨ £©

OHOH

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b 热浓 (酸性 )KMnO4

在酸性介质中, KMnO4 的强氧化性可使烯烃、炔烃的不饱和键断裂。生成物因烯、炔的结构不同而异。

—C≡C— + KMnO4 (冷,稀) → ×

RC CH RCOOH+ + CO2

RCOOH ++CR"R'

RCH

RCH CH2 RCOOH CO2++ KMnO4£¨ £©ÈÈ ,Ũ

COR'

R"

结论:双键 C上有一个氢原子,得到羧酸; 双键在链端,得到 CO2 ; 双键 C无氢原子,得到酮。

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应用:1. 若已知氧化后的产物,便可推断出原烯、炔的结构。

2. 用作烯烃和炔烃的定性鉴定。注意: K2Cr2O7溶液也有此类反应现象。

七、氧化反应 -- 与臭氧反应 将含有臭氧( 6%—8%)的 O2通入烯烃的溶液中,立即生成不稳定的臭氧化物;在还原剂( Zn粉)存在下,此臭氧化物水解得到醛或酮。

O3C C H2OZn /O

OO

C CC O CO+

臭氧化物

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例如:OCH3CH2CH=CH2 CH3CH2C O3

H2OZn /

1.

2.H

+ O CH2

OO3

H2OZn /

1.

2.CHCH2CH3 O CHCH2CH3

CH3

CH3C

CH3

CH3C +

结论:双键 C 原子上连有 H ,生成醛;双键 C 原子上没有 H ,生成酮;双键在链端,生成甲醛。

应用:从臭氧化物的水解产物,也可推断出原烯烃的结构。

练习 CH3CHO3

H2OZn /

1.

2.CH3

CCH2CH3CHCH2CH2CH

O OCHCH2CH2CHOCH3CH OCH3

CCH2CH3

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例题:某化合物 A ,经 O3 氧化水解 或 用 KMnO4 溶液氧化都得到同样的产物, A 的分子式为 C7H14 , 指出化合物的构造式。解题过程: 1 、求不饱和度; 2 、依题分析。

CH3

CH3CH2C

CH3

CH3C´ð °¸

八、聚合反应 在催化剂的作用下,许多烯烃通过加成反应彼此互相结合,生成高分子化合物的反应,称为聚合反应。

例 1.n CH2=CH2

O2( 0.05%)

200MP180 0C[CH2 CH2] n

,¾ÛÒÒÏ©£¨ PV£©

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例 2.

注:炔烃一般不聚合为高分子化合物,但在催化剂作用 下发生二、三、四聚合反应。例如:

ÒÒËáÒÒÏ©õ¥ ¾ÛÒÒËáÒÒÏ©õ¥£¨ PVAC£©

n CH2=CH

OOCCH3

[CH2 CH] n

OOCCH3

´ß »¯¼Á

Hg+nCH3COOH

HC CHn

1— 丁烯— 3— 炔 或 乙烯基乙炔H+

CuCl£¬NH4Cl2HC CH CH2=CH C CH

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九、端基炔生成金属炔化物 叁键在链端的炔烃,能给出与叁键 C 原子相连

的 H 而略显酸性,即氢原子可被金属离子取代。 Why ? ∵叁键 C 为 SP 杂化, S 成分最大,吸电子能力强,H 易以质子形式离去

例: HC≡CH + Na HC≡CNa + H2

HC≡CH + Na (过量) NaC≡CNa + H2

又如:在氨溶液中 , 炔中叁键 H 被 Ag+ 或 Cu+ 取代 , 生成金属炔化物。

HC≡CH + [Ag(NH3)2]NO3 AgC≡CAg↓ 乙炔银(灰白色)RC≡CH + [Cu(NH3)2]Cl RC≡CCu ↓ 炔化亚铜(红棕色)

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这两个反应灵敏,现象明显,∴用于鉴别链端叁键。注意:金属炔化物易爆炸,∴反应后立即用 HCl 或 HNO3

处理,使其分解。

例题:用化学方法区别下列各化合物:( 1 )戊烷 ( 2 ) 1—戊烯 ( 3 ) 1—戊炔 ( 4 ) 2—

戊炔( 1)( 2)( 3)( 4)

Br2/H2O不反应褪色褪色褪色

KMnO4

稀、 冷

褪色不褪色不褪色

Ag(NH3)2NO3灰白色↓不反应

十、 α-碳原子上氢原子的卤代反应(略,参见 p83 )

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§3-5 §3-5 二烯烃二烯烃 一、分类和命名 1.1. 分类分类

二烯烃

聚集

共轭

隔离

CH2 C CH2

CH2 CH CH CH 2CH2 CH (CH2)n CH CH2

2.2. 命名命名

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例例 11 :: CH3CH CH CH CHC2H5

HH

HHC2H5

CH3 C C C C

(2ZZ,4ZZ)-2,4- 庚二烯

HHH

HCH3

C2H5 C C

C C

(2ZZ,4EE)- 2,4- 庚二烯H H

H

HC2H5

CH3

C C C C

(2EE,4ZZ)- 2,4- 庚二烯 H

HH

H C2H5

CH3

C C C C

(2EE,4EE)- 2,4- 庚二烯

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二、共轭二烯烃( CnH2n-2 )的结构 1.实验事实 (1)1,4 加成 (2) 稳定性 > 同碳原子的隔离二烯烃 (3) 键长:单键变短,双键变长,键长趋向 于平均化。

CH2 CH CH CH2

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2. 杂化轨道理论 (1) 碳原子杂化状态: sp2

(2) 共价键类型: 6 个碳氢 σ 键, 3 个碳碳 σ 键, 4 个碳之间形成电子离域的 大 π 键 (3) 分子形状:平面型, π 键垂直于分子平面 所以,共轭二烯烃不是单、双键相隔所以,共轭二烯烃不是单、双键相隔的结构。的结构。

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三、共轭二烯烃的反应电子离域的大 π 键 → 加成反应的特殊性 1.+X1.+X22 和和 HXHX

CH2 CH CH CH2Br2/CCl4

CH2 CH CH CH2CH2 CH CH CH2

Br Br BrBr

+

反应温度↑溶剂极性↑ →有利于 1,4 加成

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CH2 CH CH CH2

HBr

-80℃ 40℃

80%80%

20%20%

20%20%

80%80%

CH3 CH CH CH2

+CH3 CH CH CH2

Br

Br

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CH2 CH CH2

CH2 CH CH2

烯丙式正碳离子的共振:

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1,2-1,2- 和和 1,41,4 加成机理:加成机理:

CH2 CH CH CH2Br2

CH CH CH2 CH2CH2 CHCH CH2Br Br

CH2 CH CH CH2 CH CH CH2

Br

CH2Br Br Br Br

CH2=C—CH=CH2 + HBr ( 1mol )CH3

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2.2. 双烯合成双烯合成 (Diels-AlderDiels-Alder 反应反应 )

共轭二烯烃发生 1,4 加成反应,亲二烯体发生加成反应——环加成反应。

+

COOHCOOH

+

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三、共轭效应① 共轭体系:分子中 P 电子发生离域而形成大 π 键 的体系。

共轭体系特点: P87

a 分子中所有原子共平面。每个 C 原子都有一个 垂直于该平面的p轨道,且 P 电子发生离域。 b 单双键趋于平均化。 c 分子稳定。即:共轭体系能量比非共轭体系低。 d 共轭体系内部电子密度分布出现正负极性交替, 并沿共轭链传递,且不随共轭链的增长而减弱。 e 分子既可发生 1,2— 加成反应,又可以发生 1,4— 加成反应,且是主要的。

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② 共轭效应: 分子中不直接相连的原子之间的相互影响通过共轭方式传递,这种效应称为共轭效应。用“ C” 表示。

“+C” 为斥电子共轭效应; “ -C” 为吸电子共轭效应。

正常 C-C 0.154nm 孤立双键 0.134nm

共轭体系 C-C 0.146nm 共轭体系中双键 0.137nm

例如: b

例如: c 1,3—戊二烯 的氢化热为 226KJ·mol - 1 (稳定)比 1,4—戊二烯的氢化热为 254KJ·mol - 1 低,

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CH2 CH CH2CH H

CH2 CH CHCH CH3

CH2 CH CH O

•当受到外界电场的影响时, π 电子云发生极化后,沿着共轭链以正负交替形式传递到共轭链的另一端。这种现象又称为动态共轭效应。例如 d :

注:与诱导效应不同,共轭效应中电子云传递的强度不因共轭链的增长而减弱。共轭效应诱导效应 统称为电子效应

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③ 共轭体系的类型 π— π 共轭

由相邻两个或两个以上 π 键形成的共轭体系,称为 π— π 共轭。例如 1,3- 丁二烯,记作: π 4

4 。 p—π 共轭

由 π 键与相邻原子的 p 轨道重叠所形成的共轭体系,称为 p—π 共轭。例如:

a 氯乙烯

CH2 CH Clδ+δ- δ-

0.169nm

CH3 CH2 Cl

0.177nm

δ-δ+δδ+

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H

HC

C ClH

b 碳游离基和正碳离子 单键均裂生成碳游离基、异裂成正碳离子时,碳原子的杂化状态由 sp3变为 sp2 。

π- 键孤对电子

π 34

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烯丙基正碳离子

H

HC

CH

CH

H

烯丙基碳游离基

H

HC

CH

CH

H

π- 键空 p 轨道

π- 键游离基

幻灯片 8

CH2 CH CH2

CH2 CH CH2

π 32

π 33

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CH2 CH CH CH2 H Cl

CH2 CH CH CH2

HCl

CH2 CH CH CH2

HCl

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3.6 帖类化合物

一、帖类化合物的定义、异戊二烯规律(见厦门大学有机)

二、橡胶天然橡胶:不饱和烃的聚合物。在隔绝空

气的条件下加热,产生异戊二烯。其结构为:

C C C C

C

1 2 3 4

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天然橡胶是由无数个异戊二烯单位经头对尾方式连接而成,双键彼此间被三个单

键分开,并呈顺式结构。 哥伦布首先发现印第安人使用一种橡胶球玩耍。这是人类关于橡胶使用的第一次记载。后来,苏格兰化学家 Charles MaCintosh 用橡胶制成了雨衣,开创了人类使用橡胶的先河。

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但是,早先的橡胶制品遇热会变得很软,遇冷会很硬。到了 1839 年,美国人 Charles Goodyear 发明了硫化橡胶的方法,即将天然橡胶与硫共热,使硫在两条链中间形成硫键:

Rubber + S heat

S S

S

Vulcanization of Rubber

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这种硫键的优点使增加了橡胶的弹性。合适的数目的“硫”接点,可以使橡胶变得能够自由拉伸(太多的硫接点也会使橡胶变得很脆),一旦收回后,硫接点会使橡胶回到原来的形状:

虽然 Goodyear 发明的硫化技术为人类创造了巨大的财富,但他本人最后还是负债累累,在贫困交加中离开了人世。

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