第三章 不饱和烃:烯烃和炔烃_第1页
第三章 不饱和烃:烯烃和炔烃_第2页
第三章 不饱和烃:烯烃和炔烃_第3页
第三章 不饱和烃:烯烃和炔烃_第4页
第三章 不饱和烃:烯烃和炔烃_第5页
已阅读5页,还剩46页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第三章不饱和烃:烯烃和炔烃,(AlkenesandAlkynes),分子中含C=C双键的叫烯烃,而含CC叁键的叫炔烃.烯烃和炔烃都是不饱和烃(Unsaturatedhydrocarbons).链状单烯烃的通式:CnH2n链状单炔烃的通式:CnH2n-2,一、烯烃和炔烃的结构,碳碳双键和碳碳三键都不是由两个或三个加和而成的。,1.碳原子轨道的sp2杂化,1个sp2杂化轨道=1/3s+2/3p,余下一个未参与杂化的p轨道,垂直与三个杂化轨道对称轴所在的平面。,1个sp2杂化轨道3个sp2杂化轨道,2.碳碳双键的组成,乙烯分子中:,1个C-C键,4个C-H键,1个C-C键,3.碳原子轨道的sp杂化,1sp杂化轨道=1/2s+1/2p,未参与杂化的两个p轨道的对称轴互相垂直且都垂直于sp杂化轨道对称轴所在直线。,1个sp杂化轨道2个sp杂化轨道,4.碳碳三键的组成,2个键,1个C-C键,2个C-H键,乙炔分子中:,5.键的特性,1.键键能较键低,不稳定,易打开;具有较大的化学活性。2.碳碳双键不能以键为轴自由旋转。,二、烯烃和炔烃的同分异构,当C4:有碳架异构、位次异构、顺反异构,碳架异构,2.位次异构,3.顺反异构(针对双键),同分异构,丁烯戊炔,1.常见的烯基和炔基,烯丙基(2-丙烯基),异丙烯基(1-甲基乙烯基)基,乙烯基,丙烯基(1-丙烯基),乙炔基,丙炔基(1-丙炔基),炔丙基(2-丙炔基),三、烯烃和炔烃的命名,2.烯烃和炔烃的命名,1).衍生物命名法(自学),2).系统命名法,(1)选主链:不饱和键在内,称“烯或炔”(2)从靠近不饱和键的一端编号,如1,2,3。(3)取代基位次、数目名称写于烯或炔之前,用“”隔开。主链超过10个碳原子的称碳烯或碳炔。,2-乙基-1-戊烯4,4-二甲基-2-戊烯3-甲基-2-乙基-1-己烯,4-甲基-1-戊炔2,5-二甲基-3-己炔5-甲基-2-己炔,5-十一碳烯1-十三碳炔,通常将碳碳双键处于端位的烯烃,统称-烯烃。碳碳三键处于端位的炔烃,一般称为端位炔烃。,3.烯烃顺反异构体的命名,(1)顺反命名法,顺-2-戊烯反-2-戊烯,但当两个双键碳原子所连接的四个原子或基团都不相同时,则难用顺反命名法命名。,(2)Z,E命名法,次序规则:,(a)与双键碳原子直接相连的原子按原子序数大小排列,大者“较优”。,(b)如与双键碳原子直接相连的原子的原子序数相同,则需再比较由该原子外推至相邻的第二个原子的原子序数,如仍相同,继续外推,直到比较出“较优”基团为止。,(c)当基团含有双键和三键时,可以认为双键和三键原子连接着两个或三个相同的原子。,优先顺序:,常见基团的先后次序:IBrClSO3HSHFOCROROOHNO2NR2NHRNH2CCl3CO2HCNH2CHCH2OHCNOOCCHC(CH3)3CH=CH2CH(CH3)2CH2CH2CH3CH2CH3CH3DH(孤对电子);,Z,E命名法:依据次序规则比较出两个双键碳原子所连接取代基优先次序。当较优基团处于双键的同侧时,称Z式;处于异侧时,称E式。,(E)-3-甲基-2-戊烯(Z)-3-甲基-2-戊烯,顺和Z、反和E没有对应关系!,烯烃和炔烃都难溶于水,易溶于非极性和弱极性的有机溶剂。,四、烯烃和炔烃的物理性质,五、烯烃和炔烃的化学性质,加成反应烯烃和炔烃最主要的反应,(1)催化氢化和还原,炔烃比烯烃更容易进行催化氢化:,80%,1.加氢,97%,97-99%,(2)氢化热与烯烃的稳定性,1mol不饱和烃氢化时所放出的热量称为氢化热。利用氢化热可以获得不饱和烃相对稳定性的信息.,结论:(1)顺式异构体的稳定性较低;(2)双键碳原子连接烷基数目越多,烯烃越稳定,(1)与卤素加成(a)与溴和氯加成,用途:溴的红棕色消失,可检验含碳碳重键的化合物。,卤素活性顺序:氟氯溴碘,2.亲电加成,(2)与卤化氢加成(Markovnikov规则),(a)与卤化氢加成,烯烃活性次序:(CH3)2C=C(CH3)2(CH3)2C=CHCH3(CH3)2C=CH2CH3CH=CH2CH2=CH2,卤化氢的活性次序:HIHBrHCl,炔烃与卤化氢加成的加成比烯烃困难。,烯烃与HX加成机理:,炔烃与HX加成机理:,但两种正离子稳定性不同,Intermediate:Carbocation,(b)Markovnikov规则,(80%),(c)Markovnikov规则理论解释,(1)碳正离子稳定性,碳正离子的稳定性次序:,(2)电子效应,Product,Product,(d)加HBr时的过氧化物效应,常见的过氧化物:,(3)与硫酸的加成,硫酸氢乙酯硫酸二乙酯,不对称烯烃与硫酸加成,也符合Markovnikov规则。,间接水合法制醇,(4)与次卤酸的加成,不对称烯烃和次卤酸(Cl2+H2O)的加成,也符合Markovnikov规则。,-氯乙醇,(5)与水的加成,烯醇式(不稳定)酮式(稳定),炔烃水合,烯烃直接水合法,(6)硼氢化反应,1,/,2,(,B,H,3,),2,C,2,H,5,C,2,H,5,H,3,H,A,c,H,2,O,2,N,a,O,H,(,a,q,),C,2,H,5,C,2,H,5,H,H,O,C,2,H,5,C,3,H,7,B,3.亲核加成,炔烃易进行亲核加成,机理:,4.氧化反应氧化产物随氧化剂和氧化条件的不同而异。(1)环氧化反应烯烃与过氧酸(简称过酸,RCO3H)反应生成1,2-环氧化物,例如:,(80%),此反应是顺式亲电加成反应。双键碳原子连有供电基时,反应较易进行;有时用H2O2代替过酸。,(80%),此反应使高锰酸钾的紫色消失,故可用来鉴别含有碳碳双键的化合物;收率低,一般不用于合成。,(2)高锰酸钾的氧化用等量稀的碱性高锰酸钾水溶液,在较低温度下与烯烃或其衍生物反应,生成顺式-二醇。非端位炔烃在较温和条件下氧化时生成-二酮。,用途:推测原烯烃的结构。,强烈条件下(如加热或在酸性条件下),烯烃被氧化成酮或羧酸。非端位炔烃生成羧酸(盐),端位炔烃生成羧酸(盐)、二氧化碳和水。,CH3COOHA.C10H18OCH3-C-CH3+CHCH+CO2OHOOCCH3B.?O,GivethestructureofalkenesthatwouldyieldthecompoundsofeachgroupaftertreatmentwithKMnO4/H+.,Question1:,(3)臭氧化烯烃:得到臭氧化物,在还原剂的存在下直接用水分解,生成醛或酮。,炔烃:亦生成臭氧化物,后者用水分解则生成-二酮和过氧化氢,随后过氧化氢将-二酮氧化成羧酸,臭氧除和碳碳三键以及双键外,其他官能团很少反应,分子的碳架也很少发生重排,故此反应可根据产物的结构测定重键的位置和原化合物的结构。,例如:,(4)催化氧化,工业反应,不能类推用于制备其它环氧化物!,5.聚合反应:高聚,聚丙烯,共聚乙丙橡胶,聚乙炔,顺式聚乙炔反式聚乙炔,6.-氢原子的反应卤化反应,3-溴-1-辛烯1-溴-2-辛烯,3-氯-1-丙烯,3-溴-1-丙烯,7.炔烃的活泼氢反应,(1)炔氢的酸性,碳原子的杂化状态spsp2sp3s成分/%503325电负性3.292.732.48,碳负离子稳定性:HCCCH2=CHCH3CH2,H2OHCCHNH3CH2=CH2CH3CH3pKa15.7253436.542,(2)金属炔化物的生成及其应用,(3)炔烃的鉴定,(白色),(棕红色),Distinguishthefollowingcompoundsbychemicalmethod.,丙烷,丙烯和丙炔,Question2:,1.低级烯烃的工业来源,石油馏分或天然气高温裂解,石油炼制过程中的气相成分,2.乙炔的工业生产,电石法,电石法,天然气高温部分氧化,六、烯烃和炔烃的来源和制法,3.烯烃的制法(1)醇脱水(2)卤代烷脱卤化氢,(80%),(

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论