有机化学 第4章炔烃和二烯烃

淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 有机化学有机化学 Organic Chemistry 第四章第四章炔烃和二烯烃炔烃和二烯烃 4 有机化学有机化学 Organic Chemistry 第四章第四章炔烃和二烯烃炔烃和二烯烃 4 教材 李景宁主编高等教育出版社教材 李景宁主编高等教育出版社 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 炔烃炔烃二烯烃二烯烃 共同 通式都为共同 通式都为CnH2n 2 是不饱和烃 是不饱和烃 n2n 2 它们是同分异构体它们是同分异构体 不同不同 炔烃是分子中含有炔烃是分子中含有 C C 不同不同 炔烃是分子中含有炔烃是分子中含有 C C 二烯烃是含有两个二烯烃是含有两个 C C 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 4 1 炔烃炔烃 4 1 1 炔烃的结构炔烃的结构4 1 1 炔烃的结构炔烃的结构 0 106nm 180 键能键能 乙炔的碳碳叁键的键能是乙炔的碳碳叁键的键能是 837 kJ mol 乙烯的碳碳双键键能是 乙烯的碳碳双键键能是 611 kJ mol HH 乙烷的碳碳单键键能是乙烷的碳碳单键键能是 347 kJ mol 0 12nm C H键键长键键长 乙炔的乙炔的C H键的键长键的键长 0 106 nm 乙烯的 乙烯的C H键的键长键的键长 0 108 nm 0 12nm 乙烷的乙烷的C H键的键长键的键长 0 110nm 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 222p222 激激发发 杂杂化化 2py2pz 2px2py2pz2px2py2pz 激激发发 杂杂化化 重新组合重新组合 sp pypz 2s 2s sp 杂化形成过程示意图杂化形成过程示意图 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 炔烃的碳碳三键形成过程示意图炔烃的碳碳三键形成过程示意图 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 4 1 2 炔烃的命名炔烃的命名 衍生命名法衍生命名法以炔为母体以炔为母体1 衍生命名法衍生命名法 以以乙乙炔为母体炔为母体 CH C CCH 二甲基乙炔二甲基乙炔 CH3C CCH3 二甲基乙炔二甲基乙炔 三氟甲基乙炔三氟甲基乙炔F C C CH CHCH C CH乙烯基乙炔乙烯基乙炔 三氟甲基乙炔三氟甲基乙炔F3C C CH CH2CH C CH乙烯基乙炔乙烯基乙炔 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 2 炔烃的系统命名与烯烃相似 只需将 烯 改为 炔 即可 炔烃的系统命名与烯烃相似 只需将 烯 改为 炔 即可 例如 例如 CH3CH2CCH C CCH3CHCH3 CH3 CCHCCHCH2 1 丁炔丁炔4 甲基甲基 2 戊炔乙炔基戊炔乙炔基2 丙炔基丙炔基 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 a 选择含有三键和双键的最长碳链为主链选择含有三键和双键的最长碳链为主链 3 烯炔 同时含有三键和双键的分子 的命名 烯炔 同时含有三键和双键的分子 的命名 a 选择含有三键和双键的最长碳链为主链选择含有三键和双键的最长碳链为主链 b 主链的编号遵循链中双 三键位次最低系列原则 主链的编号遵循链中双 三键位次最低系列原则 c 通常使双键具有最小的位次 通常使双键具有最小的位次 CH2CH CH2 CCHCH3CH CHCCH 2 23 3 戊烯戊烯 1 炔炔 不叫不叫2 戊烯戊烯 4 炔炔 1 戊烯戊烯 4 炔炔 不叫不叫2 戊烯戊烯 4 炔炔 CH3 2CH CC H E 6 甲基甲基 4 庚烯庚烯 1 炔炔 CC HCH2CCH E 6 甲基甲基 4 庚烯庚烯 1 炔炔 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 4 1 3 炔烃的物理性质 自学为主 炔烃的物理性质 自学为主 乙炔的物理性质与烷烃 烯烃相似 沸点比对应乙炔的物理性质与烷烃 烯烃相似 沸点比对应 的烯烃高的烯烃高10 20 比重比对应的烯烃稍大比重比对应的烯烃稍大在水在水的烯烃高的烯烃高10 20 比重比对应的烯烃稍大比重比对应的烯烃稍大 在水在水 里的溶解度也比烷和烯烃大些 图里的溶解度也比烷和烯烃大些 图4 5 表 表4 1 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 4 1 4 炔烃的化学性质炔烃的化学性质 C C H 有微弱的酸性有微弱的酸性 pKa 25 可被金属取代可被金属取代生成炔化物生成炔化物 加成反应加成反应 聚合反应 氧化反应 聚合反应 氧化反应 可被金属取代可被金属取代 生成炔化物生成炔化物 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 1 亲电加成亲电加成 1 与卤素加成与卤素加成 1 与卤素加成与卤素加成 BrBr2 2R C CR C C R R Br Br Br Br C RC R C RC R R R R RBrBr BrBr2 2 C C C C R R B B BrBr B B BrBrR R R R C C C CB Br rB Br r B Br r C CC C CH2 CH2 Br2 CCl4 溴溴褪褪色色快快 CH2CH2Br2 CCl4 溴溴褪褪色色快快 Br2 CCl4HC CH溴褪色慢溴褪色慢 Br2 CCl4CH2 CH CH2 C BrBr CH2 CH CH2 C CH CH 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 2 与卤化氢加成 与卤化氢加成 XH C RC R C RC R HXR CH C R X HX RC C R X X H H 遵循马氏规则遵循马氏规则 H Hg gC Cl l2 2 C C HClHCl H Hg gC Cl l2 2 C C 120 180 氯氯乙乙烯烯 CHCH2 2 CH ClC HC H CH ClC HC H 炔烃的亲电加成比烯烃困难 原因炔烃的亲电加成比烯烃困难 原因有两个 一 有两个 一是炔碳原子是是炔碳原子是sp杂化的杂化的 杂化轨道中杂化轨道中s的成分大的成分大 s的成的成是炔碳原子是是炔碳原子是sp杂化的杂化的 杂化轨道中杂化轨道中s的成分大的成分大 s的成的成 分大 键长就越短 键的离解能就越大 二是电子云叠程分大 键长就越短 键的离解能就越大 二是电子云叠程 度比乙烯中的要大度比乙烯中的要大 比双键难于极化比双键难于极化 度比乙烯中的要大度比乙烯中的要大 比双键难于极化比双键难于极化 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 H O Hg2 H 2SO4 H CCHCH C O HC CH 2 水化反应水化反应 H2O 100100 H CCH HO H CH3 C H HC CH 乙炔乙醛乙炔乙醛 炔烃在酸性溶液中水化 水加到三键上 先生成一个很炔烃在酸性溶液中水化 水加到三键上 先生成一个很 不稳定的乙烯醇不稳定的乙烯醇乙烯醇很快转变为稳定的羰基化合物乙烯醇很快转变为稳定的羰基化合物 酮酮不稳定的乙烯醇不稳定的乙烯醇 乙烯醇很快转变为稳定的羰基化合物乙烯醇很快转变为稳定的羰基化合物 酮酮 式结构 式结构 同分异构体同分异构体 C C OH C C O 同分异构体同分异构体 酮烯醇互变异构酮烯醇互变异构 OH O 烯烯醇醇式式 不不稳稳定定 酮酮式式 稳稳定定 酮烯醇互变异构酮烯醇互变异构 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 Hg2 H2SO4 O H2O Hg H 2SO4 100100 H CCH HO H CH3 C O H HC CH 乙炔乙醛乙炔乙醛 H2O HgSO4 H2SO4 CH3 C CH CH3 C CH3 OOH CH3C CH 丙炔丙炔 OOH HgSO4 C CH3 O C CH H2O 丙炔丙炔 丙酮丙酮 H2SO4 91 C CH H2O 环己基乙炔环己基乙炔 环己基乙酮环己基乙酮环己基乙酮环己基乙酮 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 3 氧化反应氧化反应 炔烃与高锰酸钾的反应如下炔烃与高锰酸钾的反应如下 炔烃与高锰酸钾的反应如下炔烃与高锰酸钾的反应如下 CHRC RCOOH CO2 H2O KMnO4 H2O OH 反应后高锰酸钾溶液颜色褪去 该反应可用作定性鉴定 反应后高锰酸钾溶液颜色褪去 该反应可用作定性鉴定 叁叁键键比比双键难双键难于于氧化氧化 双键双键和叁和叁键同时存在时键同时存在时 双键首双键首键双键难氧化键双键难氧化双键键同时存在时双键键同时存在时双键首双键首 先被氧化 先被氧化 HC C CH2 7CH O HC C CH2 7CH C CH3 2 CrO3 2 7 O C CH3 2 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 4 炔化物的生成炔化物的生成 1 炔氢的活泼性炔氢的活泼性1 炔氢的活泼性炔氢的活泼性 不同化合物不同化合物pKa HOH15 7 25 44 HC CH HCH CH2 44 HCH2CH350 HCH CH2 乙炔的酸性乙炔的酸性比水还弱 只是和有机物相比 它有酸性 比水还弱 只是和有机物相比 它有酸性 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 乙炔酸性的解释 乙炔酸性的解释 HCC H 乙炔中的碳为乙炔中的碳为SP杂化杂化 轨道中轨道中S成分较大成分较大 核对电子的核对电子的 HCC H 乙炔中的碳为乙炔中的碳为SP杂化杂化 轨道中轨道中S成分较大成分较大 核对电子的核对电子的 束缚能力强 电子云靠近碳原子 使乙炔分子中的束缚能力强 电子云靠近碳原子 使乙炔分子中的C H键键 极性增加极性增加极性增加极性增加 电负性电负性Csp Hs 电负性电负性Csp 3 29 H 2 2 电负性电负性p电负性电负性p 表 表4 2 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 2AgNO2AgNO3 3 2NH 2NH4 4OHOH 2 炔化物炔化物的生成的生成 H CC HH CC H 2 2C CC Cl l 2 2N NH H O OH H A Ag CC g CC A Ag g 2NH2NH4 4NONO3 3 2H 2H2 2O O 乙炔银 白色 乙炔银 白色 2 2C Cu u2 2C Cl l2 2 2 2N NH H4 4O OH H Cu CC CuCu CC Cu 2NH2NH4 4Cl 2HCl 2H2 2O O 乙乙炔炔亚亚铜铜 棕棕红色 红色 C CC C R CC AgR CC Ag 炔银 白 炔银 白 Ag NHAg NH3 3 2 2 此反应用于鉴定炔烃的位置此反应用于鉴定炔烃的位置末端炔烃和链中炔烃末端炔烃和链中炔烃 R R C CC C H H R CC CuR CC Cu 炔铜 棕红 炔铜 棕红 Cu NHCu NH3 3 2 2 干燥的炔银或炔铜受热或震动时易发生爆炸生成金属和碳干燥的炔银或炔铜受热或震动时易发生爆炸生成金属和碳 此反应此反应可可用于鉴定炔烃的位置用于鉴定炔烃的位置 末端炔烃和链中炔烃末端炔烃和链中炔烃 可以推测炔烃的结构 可以推测炔烃的结构 干燥的炔银或炔铜受热或震动时易发生爆炸生成金属和碳干燥的炔银或炔铜受热或震动时易发生爆炸生成金属和碳 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 3 炔钠的生成及应用炔钠的生成及应用 NH3 液态氨液态氨 HC CHNaNH2HC CNa NaNH2 NH3 NH3 L RC CHRC CNa C CH H3 3C CH H2 2C C C CN Na a C CH H3 3C CH H2 2C CH H2 2B Br rC CH H3 3C CH H2 2C C C CN Na a C CH H3 3C CH H2 2C CH H2 2B Br r 卤代烃的亲 核取代反应 丁炔钠 卤代烃的亲 核取代反应 丁炔钠1 溴丙烷溴丙烷 CHCH3 3CHCH2 2C C CCHCCH2 2CHCH2 2CHCH3 3 NaBr NaBr 3 庚炔庚炔3 庚炔庚炔 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 5 炔烃的还原反应炔烃的还原反应 1 催化加氢催化加氢1 催化加氢催化加氢 H2 Ni R CH CH R R C C R 部分还原部分还原 2 H2 Ni R CH2 CH2 R 完全还原完全还原 催化氢化常用的催化剂为催化氢化常用的催化剂为Pt Pd Ni 但一般难控制 但一般难控制 在烯烃阶段在烯烃阶段在烯烃阶段在烯烃阶段 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 催催 R RR R Lindlar Pd催化剂 催化剂 Pd CaCO3 R CC R R CC R H H2 2 LindlarLindlar催 催化剂化剂 R RR R H HH H C CC C Lindlar Pd催化剂的催化剂的两个好处 两个好处 1 得到部分还原产物得到部分还原产物烯烃烯烃1 得到部分还原产物得到部分还原产物 烯烃烯烃 2 产物是 产物是顺式烯烃顺式烯烃 C CC C H H2 2 LindlarLindlar催化剂催化剂 C CC C 1 2 二苯基乙炔二苯基乙炔 H HH H 顺顺 1 2 1 2 二苯基乙烯二苯基乙烯 8 87 7 8 87 7 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 H H n n C C H H 2 用钠或理还原 用钠或理还原 Na NHNa NH3 3 液液 E E 4 4辛辛烯烯 NaNHNaNH2 2 C CC Cn Cn C3 3H H7 7n Cn C3 3H H7 7 n Cn C3 3H H7 7 H H H H n n C C3 3H H7 7 在液氨中用钠或锂还原炔烃 主要得到在液氨中用钠或锂还原炔烃 主要得到反式烯烃反式烯烃 E E 4 4 辛辛烯烯 97 97 4 4 辛炔辛炔 因此 炔烃还原反应可总结如下 因此 炔烃还原反应可总结如下 R RR R R R C CC C R R H H2 2 LindlarLindlar催化剂 催化剂 R RR R H HH H C CC C Z Z Na NHNa NH3 3 液液 R R C CC C R R R RH H C C C C E E H HR R C C C C 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 碳化钙法生产乙炔碳化钙法生产乙炔 乙炔中的臭味来自乙炔中的臭味来自H3P H2S 4 1 5 重要的炔烃重要的炔烃 乙炔乙炔 碳化钙法生产乙炔碳化钙法生产乙炔 乙炔中的臭味来自乙炔中的臭味来自H3P H2S HCCHHCCH 2H2O Ca OH 2 电电炉炉 CaC2 CaO3C 电电炉炉 30003000 CaC2 CO 电石电石 由天然气或石油生产乙炔 由天然气或石油生产乙炔 HCCHHCCH 部分氧化法部分氧化法 oror电电弧弧法法 2CH4 3H2 乙炔是易爆炸的物质乙炔是易爆炸的物质 通常把乙炔压入盛满丙酮浸润饱和的多孔性物质的钢瓶中 通常把乙炔压入盛满丙酮浸润饱和的多孔性物质的钢瓶中 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 C Cl NH Cl 3 乙炔的性质及反应 乙炔的性质及反应 2HC CH CuCl NH4Cl CH2 CH C CH 乙烯基乙炔乙烯基乙炔 CuCl NH4Cl CH2 CH C C CH CH2 HC CH 二乙烯基乙炔二乙烯基乙炔 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 4 1 6 炔烃的制备炔烃的制备 1 二卤代物脱卤化氢二卤代物脱卤化氢1 二卤代物脱卤化氢二卤代物脱卤化氢 KOH 邻二卤代物 邻二卤代物 CH3CH2CHCHCH2CH3 BrBr KOH C2H5OH CH3CH2CHCCH2CH3 Br NaNH 溴烷溴烷 NaNH2 CH3CH2CCCH2CH3 3 4 二二溴溴己己烷烷 3 己炔己炔 NaNH2 CH3 CH2 7CHCH2 Br Br 2 CH3 CH2 7CCH 1 2 二溴癸烷二溴癸烷 1 癸炔癸炔 CH3CH2CCH KOH CH3CCCH3 1 2 二溴癸烷二溴癸烷 2 丁炔丁炔1 丁炔丁炔 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 偕二卤代物 偕二卤代物 O RC O CH2 R PCl5 吡啶 吡啶 C6H6 RC CH2 Cl R RCCR C6H6 Cl 2 由炔化物制备由炔化物制备 NaNH RX RCCH NaNH2 液氨液氨 RCCNa RX RC CR R X 伯卤代烃 伯卤代烃 仲 叔卤代烃反应 副产物多 乙烯式仲 叔卤代烃反应 副产物多 乙烯式 卤代烃活性太低卤代烃活性太低卤代烃活性太低卤代烃活性太低 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 回顾一下本节课所学习的内容 回顾一下本节课所学习的内容 4 1 炔烃炔烃 4 1 炔烃炔烃 4 1 1 炔烃的结构炔烃的结构 4 1 2 炔烃的命名炔烃的命名 4 1 3 炔烃的物理性质炔烃的物理性质 1 亲电加成亲电加成 2水化反应水化反应 与卤素加成与卤素加成 与卤化氢加成与卤化氢加成 4 1 3 炔烃的物理性质炔烃的物理性质 4 1 4 炔烃的化学性质炔烃的化学性质 2 水化反应水化反应 3 氧化反应氧化反应 4炔化物炔化物的生成的生成 与卤化氢加成与卤化氢加成 顺式烯烃顺式烯烃 4 炔化物炔化物的生成的生成 5 炔烃的还原反应炔烃的还原反应 4 1 5 重要的炔烃重要的炔烃 乙炔乙炔 顺式烯烃顺式烯烃 反反式式烯烃烯烃 4 1 5 重要的炔烃重要的炔烃乙炔乙炔 4 1 6 炔烃的制备炔烃的制备 式式 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 有机反应的学习策略 方法与思路 有机反应的学习策略 方法与思路 关键词关键词一一串联串联关键词关键词 串联串联 HCCH Lindlar催化剂催化剂 H2 H2C CH2 H2 H2C CH2 HBr H3CCH2Br Na HC CH Na HC CNa HC CNaH3CCH2Br NH3 HC CCH2CH3 HC CNaH3CCH2Br HC CCH2CH3 HC CCH2CH3 Lindlar催化剂 催化剂 H H2C CHCH2CH3 以上是以上是 通过乙炔为主要原料通过乙炔为主要原料 合成合成1 丁烯丁烯 的例子的例子 23 H2 以上是以上是通过乙炔为主要原料通过乙炔为主要原料 合成合成1 丁烯丁烯的例子的例子 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 关键词二 推导 推导 即反向思考 也叫 逆合成分析 关键词二 推导 推导 即反向思考 也叫 逆合成分析 用丙烯合成用丙烯合成2 丁炔 丁炔 C CH3CCH3C H CH2H3C H C CH3CCH3C CHH3CCH3I 分析分析1 目标产物目标产物2 丁炔丁炔 C CHH3CCHH3CCH2 目标产物目标产物 2 丁炔丁炔 BrBr CHH3CCH2 BB C H CH2H3C BrBr H 起始原料 丙烯起始原料 丙烯 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 C CH3CCH3C CHH3CCH3I 分析分析2 目标产物目标产物 2 丁炔丁炔 CHH3CCH2 BB C H CH2H3C 目标产物目标产物 2 丁炔丁炔 BrBr H 起始原料 丙烯起始原料 丙烯 合成合成1 CHH3CCH2 C CH2H3C Br2 合成合成1 CHH CCH C CHH C Br2 NaNH2 合成合成2 C CNaH3C 32 BrBr C H CH2H3C CCl4 CHH3CCH2 NaNH2 C CH3CCH3C CNaH3C CH3I CHH3CCH2 BrBr C H CH2H3C CCl4 C CH CCH C CNaH3C CH3I CHH3CCH2 BrBr C CNH C C CH3CCH3C CNaH3C C CH3CCH3 C CNaH3C 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 1 用丙烯合成用丙烯合成2 丁炔丁炔 书书P94 问题问题4 7 1 用丙烯合成用丙烯合成2 丁炔丁炔 书书Page 94 问题问题4 7 2 1 丁炔丁炔合成合成 Z 2 戊烯 戊烯 C CHC2H5 CH3C2H5 分析分析 HH Z 2 戊烯戊烯 1 丁炔丁炔 CHC H 分析分析 C CNaC2H5 CH3C2H5 H CH3 H C2H5 ICH3 目标产物目标产物 Z 2 戊烯戊烯 C CHC2H5 起始原料 起始原料 1 丁炔丁炔 目标产物目标产物 Z 2 戊烯戊烯 合成合成 C CNaC2H5 CH3C2H5 ICH3 C CHC2H5 NaNH2 CH3C2H5 H2 Lindlar Pd HH 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 烯烃烯烃 4 2 1 二二烯烃的分类和命名烯烃的分类和命名 4 2 二二烯烃烯烃 烯烃的分类和命名烯烃的分类和命名 1 二烯烃的分类 二烯烃的分类 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 2 二烯烃的二烯烃的命名命名 1 选择含有两个双键在内的最长碳链为主链选择含有两个双键在内的最长碳链为主链 1 选择含有两个双键在内的最长碳链为主链选择含有两个双键在内的最长碳链为主链 2 根据主碳链上碳原子数目 称为某二烯 根据主碳链上碳原子数目 称为某二烯 3 从距双键近的一端开始编号 将双键位次置于某二烯前面 从距双键近的一端开始编号 将双键位次置于某二烯前面 若有顺反异构若有顺反异构用用或顺反或顺反 标构型标构型 4 若有顺反异构若有顺反异构 用用Z E 或顺反或顺反 标标明明构型构型 CH3CH CH C CH2 CH CH3CH C C CH3 2 CH3 2 甲基甲基 2 3 戊二烯戊二烯2 甲基甲基 1 3 戊二烯戊二烯2 甲基甲基 2 3 戊二烯戊二烯2 甲基甲基 1 3 戊二烯戊二烯 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 CH3 3E 5E 3 5 二甲基二甲基 3 5 壬二烯壬二烯 CH3 3 2E 4E 2 4 已二烯已二烯 CH3 2E 4Z 6Z 2 4 6 辛三烯辛三烯 CH3 2E 4Z 6Z 2 4 6 辛三烯辛三烯 或或 2Z 4Z 6E 2 4 6 辛三烯辛三烯 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 4 2 2 二烯烃结构与稳定性二烯烃结构与稳定性 1丙二烯的结构丙二烯的结构1 丙二烯的结构丙二烯的结构 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 2 1 3 丁二烯的结构丁二烯的结构 C C H H H H 119 8 0 1483nm 0 108nm C H H C H H 122 4 0 1337nm 丁丁烯烯的的结结构构1 1 3 3 丁丁二二烯烯的的结结构构 H H C C C C H H H H C CCC H H C H H H 键所在平面与纸面垂直 H HH 在在 键所在平面与纸面垂直 键所在平面在纸面上 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 1 键长 键角和氢化热 键长 键角和氢化热 键角键角 约约 120 平面分子平面分子 键角键角约约平面分子平面分子 键长 键长 0 1337nm 0 1340nm CH2CHCHCH2 CH2CHCH2CHCH2 0 1483nm 0 1534nm 键长趋于平均化键长趋于平均化键长趋于平均化键长趋于平均化 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 氢化热 氢化热 项目单烯烃孤立二烯烃共轭二烯烃项目单烯烃孤立二烯烃共轭二烯烃 结构式结构式 氢化热氢化热 kJ l125 9 预计预计 2 125 5 251 实测实测 254 4 预计预计 251 实测实测 238 kJ mol125 9 实测实测 254 4实测实测 238 254 238 16 共 轭能 共 轭能 结论稳定性与单烯烃相同比孤立二烯烃稳定结论稳定性与单烯烃相同比孤立二烯烃稳定 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 4 2 3 丁二烯和异戊二烯 书丁二烯和异戊二烯 书page 97 98 1 1 3 丁丁二二烯烯1 1 3 丁烯丁烯 在催化剂存在下 共轭二烯可双聚合成为高分子化合物在催化剂存在下 共轭二烯可双聚合成为高分子化合物 齐格勒齐格勒纳塔催化剂纳塔催化剂 AlEt TiCl 2异戊二烯异戊二烯 齐格勒齐格勒 纳塔催化剂纳塔催化剂 AlEt3 TiCl4 2 异戊二烯异戊二烯 CH3 CHCH2 2 CH C CH CH C CH2 2 C CH C CH2 2 CH3CH3 n 异戊烯异戊烯异丁烯共聚体异丁烯共聚体异戊异戊二二烯烯 异丁烯共聚体异丁烯共聚体 丁基橡胶丁基橡胶丁基橡胶丁基橡胶 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 4 2 4 共轭二烯烃的反应共轭二烯烃的反应 共轭二烯烃具有烯烃的通性 但由于是共轭体系 共轭二烯烃具有烯烃的通性 但由于是共轭体系 故又具有共轭二烯烃的特有性质故又具有共轭二烯烃的特有性质下面主要讨论共轭下面主要讨论共轭故又具有共轭二烯烃的特有性质故又具有共轭二烯烃的特有性质 下面主要讨论共轭下面主要讨论共轭 二烯烃的特性 二烯烃的特性 1 1 2 加成反应与加成反应与1 4 加成反应加成反应 2 双烯合成 狄尔斯 双烯合成 狄尔斯 阿尔德反应阿尔德反应 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 1 1 2 加成反应与加成反应与1 4 加成反应加成反应 1 3 丁二烯在进行加成反应时丁二烯在进行加成反应时 共轭二烯烃既可共轭二烯烃既可1 2 加成也可加成也可 Br2 CH2 CH CH CH2CH2 CH CH CH2 1 3 丁二烯在进行加成反应时丁二烯在进行加成反应时 共轭二烯烃既可共轭二烯烃既可1 2 加成也可加成也可 1 4 加成 如下所示 加成 如下所示 CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH CH2CH2 CH CH CH2 BrBrBrBr 1 12 2 加加成成产产物物1 14 4加加成成产产物物 CH2 CH CH CH2CH2 CH CH CH2 HBrHBr 1 1 2 2 加加成成产产物物1 1 4 4 加加成成产产物物 HBr HBrHBr 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 问题问题1 1 3 丁二烯为什么会发生丁二烯为什么会发生1 4 加成反应 加成反应 回答回答1 1 3 丁二烯的特殊结构导致的结果 丁二烯的特殊结构导致的结果 第一步 第一步 因碳正离子的稳定性的缘故 故第一步主要生成碳因碳正离子的稳定性的缘故 故第一步主要生成碳 烯丙基碳正离子烯丙基碳正离子 烯丙基碳正离子烯丙基碳正离子 C CH H2 2 C CH H C CH H C CH H2 2H H a a b b a a CHCH2 2 CH CH CH CH CH CH3 3 烯丙基碳正离子 烯丙基碳正离子 C CH H2 2C CH H C CH H C CH H2 2 b b b b CHCH2 2 CH CH CH CH2 2 CH CH2 2 伯碳正离子 伯碳正离子 第二步 第二步 在烯丙基碳正离子中 正电荷不是集中在一个碳 上 而是通过共轭如下分布的 在烯丙基碳正离子中 正电荷不是集中在一个碳 上 而是通过共轭如下分布的 CHCH2 2 CH CH CH CHCH CH3 3 C CH H2 2 C CH H C CH H2 2 C CH H3 3 C CH H2 2 C CH H C CH H C CH H3 3 2 23 3C CH H2 2C CH HC CH H2 2C CH H3 3 C CH H2 2C CH HC CH H C CH H3 3 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 E E1 1 E E2 2 E E2 2 1 12 2加加成成 1 1 4 4 加成加成 E E1 1 CHCH2 2CHCHCHCHCHCH2 2 1 12 2 1 1 2 2 加加成成 E E H H1 1 2 2 加成产物加成产物 1 1 4 4 加成产物加成产物 BrBr 1 2 1 2 加成反应进程加成反应进程1 4 1 4 加成反应进程加成反应进程 1 1 2 2 加成和加成和1 1 4 4 加成反应进程中的位能曲线图加成反应进程中的位能曲线图 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 问题问题2 1 2 加成和加成和1 4 加成是同时发生的 哪一反应占优 加成是同时发生的 哪一反应占优 回答回答2 决定于反应的温度 反应物的结构 产物的稳定决定于反应的温度 反应物的结构 产物的稳定 性和溶剂的极性性和溶剂的极性 Br2 CHCl3 CH2 CH CH CH2CH2 CH CH CH2 性和溶剂的极性性和溶剂的极性 CH2 CH CH CH2 15 15 BrBrBrBr 37 63 54 46 Br2正己烷正己烷 54 46 15 15 CH2 CH CH CH2CH2 CH CH CH2 HBHB 醚醚 8 80 0 CH2 CH CH CH2 HBrHBr 醚醚 8 80 0 4 40 0 80 20 20 80 极性溶剂 较高温度 有利于极性溶剂 较高温度 有利于1 4 加成 加成 非极性溶剂非极性溶剂较低温度较低温度有利于有利于12 加成加成 4 40 0 非极性溶剂非极性溶剂 较低温度较低温度 有利于有利于1 2 加成加成 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 2 双烯合成 双烯合成 狄尔斯狄尔斯 阿尔德反应阿尔德反应 共轭二烯烃和某些具有碳碳双键共轭二烯烃和某些具有碳碳双键三键的不饱和化合物进行三键的不饱和化合物进行共轭二烯烃和某些具有碳碳双键共轭二烯烃和某些具有碳碳双键 三键的不饱和化合物进行三键的不饱和化合物进行 1 4 加成 生成环状化合物的反应称为双烯合成反应 加成 生成环状化合物的反应称为双烯合成反应 200200 COOCHCOOCH3 3COOCHCOOCH3 3150150 双烯体双烯体亲亲双双烯烯体体 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 亲双烯体的双键碳原子上连有吸电子基团时 反应易进行 常见的亲双烯体有 亲双烯体的双键碳原子上连有吸电子基团时 反应易进行 常见的亲双烯体有 CHCH CHOCHCH COOHCHC O CH2 CH CHO CH2 CH COOH CH2 CH COCH3 CH2 CH CN 等 等 CH CH C C O O H C CHO H C O H3C H3C CHO H3C H3C CHO CH2Cl CH2Cl 协同反应协同反应 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 Otto Diels 1876 1954 Kurt Alder 1902 1958 1950年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖1950年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 4 3 共轭效应共轭效应 4 3 1 共轭效应的产生和类型共轭效应的产生和类型 是由于电子离域而产生的分子中原子间相互影是由于电子离域而产生的分子中原子间相互影1共轭效应共轭效应 4 3 1 共轭效应的产生和类型共轭效应的产生和类型 是由于电子离域而产生的分子中原子间相互影是由于电子离域而产生的分子中原子间相互影 响的电子效应 响的电子效应 1 共轭效应共轭效应 2 共轭效应产生的必要条件是 共轭效应产生的必要条件是 1 共轭体系中各个 共轭体系中各个 键都在同一平面内键都在同一平面内 2 参参加加共轭的共轭的 p 轨道轨道互互相平行相平行 参共轭的参共轭的 p 轨道相平行轨道相平行 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 3 常见共轭体系的类型如下所示 常见共轭体系的类型如下所示 CH2 CH CH CH2 共轭共轭 CH CH Cl CH CH CHCH CH CHCH CH CHp 共轭共轭CH2 CH Cl CH2 CH CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH CH2p 共轭共轭 超共轭超共轭CH3 CH CH2 超共轭超共轭 p 超共轭超共轭 CH3CH CH2 CH3 3C 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 4 3 2 共轭效应的特征共轭效应的特征 1 键长趋于平均化 键长趋于平均化 2 共轭二烯烃分子稳定性高 共轭二烯烃分子稳定性高 3 折射率较高 折射率较高 淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目淮阴师范学院课程考核方法改革试点项目 4 3 3 共轭效应的传递共轭效应的传递 共轭效应沿共轭共轭效应沿共轭