大学有机化学-炔烃ppt课件

炔烃的命名和化学性质 炔烃的制备 共轭的定义和应用 共轭二烯烃的性质 炔烃和多烯烃的命名 炔烃和共轭二烯烃的结构及化学性质 炔烃的制法 重要的炔烃和二烯烃 共轭体系及共轭效应 理解速度控制和平衡控制的概念 CH2 CH CH CH2 CH CH 第三章 烯烃 炔烃和二烯烃 3 3炔烃 一 炔烃的结构 乙炔是最简单的炔烃 为线型分子 0 120nm 0 106nm 炔烃的官能团是碳碳三键 碳原子是sp杂化 两个sp轨道在同一条直线上 H C C H 碳碳三键的特点 炔烃的亲电加成活性不如烯烃 碳碳三键上的氢 炔 H 有一定的酸性 原因 两个碳原子之间电子云密度大 C C键长短 使 键的重叠程度大 两个 键形成的圆柱型电子云不易极化 电负性Csp Csp2 Csp3 使C H键极性增强 原因 二 炔烃的异构和命名 炔烃的异构现象 是由碳链不同或三键的位置不同而引起的 炔烃没有顺反异构 炔烃的命名 略 注意 烯炔类化合物若有等不饱和键和等碳原子数时 以双键多的链为主链 7654321 5 乙炔基 1 3 6 庚三烯 2 甲基 3 乙炔基 1 4 戊二烯 二 物理性质 1 炔烃分子短小 细窄 在液态及固态中彼此很靠近 分子间作用力强 故熔点 沸点和密度较大 短小键长 C C0 154nmC C0 134nmC C0 120nm细长C C直线型 三 炔烃的化学性质 三键与双键都是不饱和键 反应相似 加成反应 催化加氢 亲电加成 氧化反应 聚合反应 但也有一定特殊性 H2OCH CHNH3CH2 CH2CH3 CH3 15 725344450 pKa sp杂化控制电子的能力更强 亲电加成反应稍慢于双键 1 还原反应 高活性催化剂 生成烷烃 催化剂 催化剂 Ni Pt Pd等 1 催化加氢 不同催化剂 不同产物 催化加氢时 炔烃比烯烃快 为什么 CH3C CCH3 H2 CH3CH2CH2CH3 烯炔加氢时 炔键先被氢化 林德拉 Lindlar 试剂 重点 得顺式烯烃 CH2 CH CH CH2 CH2 CH C CH H2 2 碱金属还原 得反式烯烃 在液氨中用Na或Li还原炔烃 主要得反式烯烃 H2 2 亲电加成 X2 HX H2O及硼氢化 炔烃可以发生亲电加成 但比烯烃的亲电加成难 例如 烯烃可使溴的CCl4溶液立刻褪色 炔烃却需要几分钟才能使之褪色 乙炔甚至需在光或三氯化铁催化下才能加溴 与卤素加成 首先生成二卤化物 为反式加成 继续和卤素作用生成四卤化物 溴水褪色 可用于鉴别 加氯时 必须用FeCl3作催化剂 由于卤素具有 I效应 反应可以停留在二卤化物阶段 烯炔加卤素时 一般首先加在双键上 原因 当烯炔为共轭烯炔时 双键和三键形成 共轭 结构更稳定 为保留 共轭稳定结构 加成首先发生在叁键上 注意特殊情况 重点 共轭加成 与氢卤酸加成 活性 HI HBr HCl HF 亲电加成加成产物符合马氏规则 注 加HCl时 需在HgCl2催化下进行 当HCl不过量时 可使反应停留在一分子加成阶段 反式产物 烯炔加卤化氢时 一般首先先在双键上进行加成 此反应说明了什么 CH C CH CH2 H 共轭加成 注意特殊情况 重点 加HBr时 也有过氧化物效应 反马氏自由基加成 HBr自由基加成 过氧化物效应 重要 只有乙炔水合得乙醛 端基炔水合得甲基酮 非末端炔烃 两种酮的混合物 平衡倾向于酮式 与水加成 炔烃加水也符合马氏规则 CH CH H OH H2SO4 HgSO4 乙烯醇 乙醛 甲基酮 3 硼氢化反应 了解 炔烃的硼氢化反应 可以停留在含双键的阶段为顺式构型 硼氢化的产物用酸处理 可得顺式烯烃 末端炔硼氢化的产物用碱性过氧化氢氧化生成醛 RC CH BH3 0 H2O2HO RCH2CHO醛 炔烃的硼氢化 氧化反应反马氏规则 4 亲核加成 理解 亲核加成反应 由亲核试剂的进攻引起的加成反应 亲核试剂 反应中能提供孤对电子并形成新的共价键的中性分子或负离子 如 CN Ac 具有亲正电荷 原子核 的性质 故称亲核试剂 炔烃易于ROH RCOOH HCN等含有活泼氢的化合物进行亲核加成 产物也遵守马氏规则 末端炔的亲核加成 反应机理 甲氧基负离子 遵守马氏规则 乙炔与上述试剂反应的净结果相当于在醇 羧酸等分子中引入一个乙烯基 故称乙烯化反应 自身的亲核加成反应P73 5 氧化反应 1 KMnO4氧化 用于鉴别 掌握 炔烃取代基的不同 氧化产物也不同 利用炔烃和KMnO4反应可以检验三键的存在和确定炔烃的结构 C2H6C2H4NH3C2H2C2H5OHH2OpKa5044342515 915 74 6 末端炔烃的酸性 重点 P67 三键碳为sp杂化 电负性比较大 使 C H键极性增强 显示一定的酸性 共轭碱炔化物 含碳酸 动力之一 生成更弱的酸 动力之二 生成沉淀 炔化银 白色 炔化亚铜 砖红 处理 用于鉴别 用于分离末端炔 RC CAg HCl RC CH AgCl 银氨溶液 亚铜氨溶液 RC CH Ag NH3 2 NO3RC CAg RC CH Cu NH3 2 NO3RC CCu 炔化钠可以和卤代烃作用 而使碳链增长 用于制备合成其它炔烃 这个反应是由炔烃碳负离子进攻和