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第 三 章 烯烃.ppt
2020-07-13 | 阅:  转:  |  分享 
  
③烃的氨氧化反应把丙烯中的甲基氧化为氰基(-CN)四、聚合反应第五节烯烃的亲电加成反应机理和马氏规则一、烯烃的亲电加成反应历程
(一)酸性试剂HZ的加成1.机理:HCl的加成反应历程水的加成反应历程H2C=CH2,π键的两个p电子的运动范围局限在两
个碳原子之间,这叫做定域运动,CH2=CH-CH=CH2中,可以看作两个孤立的双键重合在一起,p电子的运动范围不再局限在两个碳原子
之间,而是扩充到四个碳原子之间,这叫做离域现象。这种分子叫共轭分子。共轭分子中任何一个原子受到外界试剂的作用,其它部分可以马上受到
影响。如:这种电子通过共轭体系的传递方式,叫做共轭效应。特点:沿共轭体系传递不受距离的限制。超共轭效应烷基碳正离子的稳定性
次序为:3.马氏规则的解释从反应的过渡态的稳定性来考虑:(正电荷分散在H和C2上,)(正电荷在C2上)第三章烯烃
第一节烯烃的结构1.π键的特点:⑴π键重叠程度比σ键小,不如σ键稳定,比较容易破裂。C=Cπ键的键能等于2
64.4kJ/mol。[610(C=C键能)-345.6(C-C键能)]小于C-C单键的键能345.6kJ/mol.⑵π键具
有较大的流动性,容易受外界电场的影响,电子云比较容易极化,容易给出电子,发生反应。由于π键的电子云不象σ键电子云那样集中在两原子
核连线上,而是分散成上下两方,故原子核对π电子的束缚力就较小。2.C=C和C-C的区别:⑴C=C的键长比C-C键短。两
个碳原子之间增加了一个π键,也就增加了原子核对电子的吸引力,使碳原子间靠得很近。C=C键长0.134nm,而C-C键长0.154
nm。⑵C=C两原子之间不能自由旋转。由于旋转时,两个py轨道不能重叠,π键便被破坏。三、双键的表示法:双键一般用两
条短线来表示,如:C=C,但两条短线含义不同,一条代表σ键,另一条代表π键。第二节烯烃的同分异构及命名一、烯烃的同分异构现
象烯烃具有双键,其异构现象较烷烃复杂,主要包括碳干异构,双键位置不同引起的位置异构(positionisomerism),及双
键两侧的基团在空间的位置不同引起的顺反异构。此外,由于双键不能自由旋转又产生了另一个异构现象--顺反异构,如:2-丁烯有两个:
顺、反异构现象在烯烃中很普遍,凡是以双键相连的两个碳原子上都带有不同的原子或原子团时,都有顺、反异构现象。如果以双键相连的两个
碳原子,其中有一个带有两个相同的原子或原子团,则这种分子就没有顺、反异构体。因为它的空间排列只有一种。如:二、烯烃的命名
(一)烯烃的系统命名法,基本上和烷烃相似1.选择一个含双键的最长的碳链为主链。2.从最靠近双键的一端起,把主链碳原子依次编号
3.双键的位次必须标明出来,只写双键两个碳原子中位次较小的一个,放在烯烃名称的前面。2,4-二甲基-2-己烯4.其他
同烷烃的命名原则如:烯基:当烯烃上去掉一个氢原子后剩下的一价基团叫做烯基。根据IUPAC命名法,字母Z是德文Zusammen
的字头,指同一侧的意思。E是德文Entgegen的字头,指相反的意思。用"次序规则"来决定Z、E的构型。主要内容有两点:(二)
Z、E命名法次序规则:①将双键碳原子所连接的原子或基团按其原子序数的大小排列,把大的排在前面,小的排在后面,同位素则按原子量
大小次序排列。I,Br,Cl,,S,P,O,N,C,D,H反之,若不在同一侧的则为(E)构型,命名时在名称
前面附以(E)字。②如果与双键碳原子连接的基团第一个原子相同而无法确定次序时,则应看基团的第二个原子的原子序数,依次类推。按照次
序规则(Sequencerule)先后排列。2.Z、E命名法:烯烃碳碳双键C1和C2上原子序数大的原子或原子团在双键平面
同一侧时,为"Z"构型,在异侧时为"E"构型。这是两种不同的命名法。顺、反异构体的命名指的是相同原子或基团在双键平面同一侧时为
"顺",在异侧时为"反"。Z、E构型指的是原子序数大的原子或基团在双键平面同一侧时为"Z",在异侧时为"E"。双键平面同一侧时为"
顺",在异侧时为"反"。Z、E构型指的是原子序数大的原子或基团在双键平面同一侧时为"Z",在异侧时为"E"。(三)、顺、反异构体
的命名与(Z)、(E)构型的命名不是完全相同的。第三节烯烃的物理性质在常温下,C2-C4的烯烃为气体,C5-C16的为液体,
C17以上为固体。沸点、熔点、比重都随分子量的增加而上升,比重都小于1,都是无色物质,溶于有机溶剂,不溶于水。沸点:3.7°C
0.88°C熔点:-138.9°C-105.6°C顺、反异构体之间差别最大的物理性质是偶极矩,反式异构体的偶极矩较顺式小
,或等于零,由于反式异构体中两个基团和双键碳相结合的键,方向相反可以抵消,而顺式中则不能。在顺、反异构体中,顺式异构体因为极性较
大,沸点通常较反式高。它们的对称性较低,较难填入晶格,故熔点较低。第四节烯烃的化学性质一、催化氢化常用的催化剂:铂黑(P
t),钯粉(Pb),RaneyNi1.原理:烯烃与氢加成反应需要很高的活化能,加入催化剂后,可以降低反应的活化能,使反应容易进
行。①催化剂的作用:降低烯烃加氢的活化能。②可能机理:烯烃和一分子氢被吸附在催化剂表面,并释放出能量。能量的释放减弱了烯烃
π键和氢分子的σ键,从而促使两个新的碳氢键形成,烷烃自催化剂表面解吸附,再吸附新的反应物分子,加氢反应是在碳碳双键的同侧进行。2
.催化剂的分类①异相催化剂:催化剂不溶于有机溶剂,如:Pt黑,Ni粉②均相催化剂:催化剂溶于有机溶剂,如:三苯基膦与氯化铑
的络合物3.氢化热二、亲电加成1.与酸的加成(1)与卤化氢的加成①HX的活泼次序:HI>HBr>HCl浓
HI,浓HBr能和烯烃起反应,浓盐酸要用AlCl3催化剂才行。②马氏规则(Markovnikov规则)凡是不对称的烯烃和酸(
HX)加成时,酸的负基X-主要加到含氢原子较少的双键碳原子上,H+加到含氢多的双键碳原子上。③过氧化物(H2O2,R-OOR等)
存在下,HBr与不对称烯烃加成--反马氏规则.过氧化物对HCl,Hi加成反应方向没影响.(2)与硫酸的加成不对称烯烃与H2S
O4加成时,产物符合马氏规则.2.卤化①与卤素加成反应在常温时就可以迅速地定量地进行,溴的四氯化碳溶液与烯烃反应时,溴的颜
色消失,利用这个反应来检验烯烃。如:卤素的活泼性:氟>氯>溴>碘②与卤素和水的作用(氯主要加到丙烯末端的碳原子上
)类似次卤酸与烯烃反应的试剂还有:3.与乙硼烷的加成(硼氢化反应)由于乙硼烷在空气中能自燃,一般不预先制好。而把氟化硼的乙
醚溶液加到硼氢化钠与烯烃的混合物中,使B2H6一生成立即与烯烃起反应。与不对称的烯烃反应时,硼原子加到含氢较多的碳原子上。1.
用KMnO4或OsO4氧化①KMnO4在碱性条件下(或用冷而稀的KMnO4)三、氧化反应解释:实际上是加成反应。②在酸性溶液中RCH=变为RCOOH,CH2=变为CO22.和重铬酸的氧化反应重铬酸是一种强氧化剂,在双键处发生断键氧化,生成酮或酸。3.臭氧化反应(Ozonization)根据产物推测反应物的结构。4.催化氧化①银催化氧化②PdCl2-CuCl2催化氧化
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