烯烃资料学习教案

1、会计学1第一页，共39页。第1页/共38页第二页，共39页。第2页/共38页第三页，共39页。S S轨道成分轨道成分(chng fn)(chng fn)的增加使的增加使sp2sp2杂化碳原子的电负性大于杂化碳原子的电负性大于sp3sp3杂化碳原子。杂化碳原子。甲烷分子甲烷分子(fnz)(fnz)中的碳原子在成键时发生了中的碳原子在成键时发生了sp3sp3杂化：杂化：第3页/共38页第四页，共39页。未参与杂化的P轨道(gudo)的形态和位置？第4页/共38页第五页，共39页。第5页/共38页第六页，共39页。二、乙烯(y x)分子中碳碳双键的形成键和键和键的形成键的形成(xngchng)(xn

2、gchng)第6页/共38页第七页，共39页。成键原子的p轨道平行侧面(cmin)重叠(肩并肩)形成的共价键叫做键。键键第7页/共38页第八页，共39页。 乙烯(y x)分子中碳碳双键的形成 碳碳双键是由一碳碳双键是由一个个键和一个键和一个键组键组成的（注意成的（注意C=C中中两条短线的含义两条短线的含义(hny)）。）。 为什么碳碳双键比为什么碳碳双键比单键短？单键短？ 因为因为电子和电子和电电子把两个碳原子吸子把两个碳原子吸引在一起，核间距引在一起，核间距变短，故碳碳双键变短，故碳碳双键的键长比单键要短的键长比单键要短。第8页/共38页第九页，共39页。第9页/共38页第十页，共39页。C

3、 CHHHH 第10页/共38页第十一页，共39页。C-CC-CC=CC=C组成组成一个一个键键一个一个键和一个键和一个键键C C杂化形式杂化形式spsp3 3杂化杂化spsp2 2杂化杂化键长键长0.154nm0.154nm0.134nm0.134nm活泼性活泼性不活泼，很稳定不活泼，很稳定双键很容易加成双键很容易加成旋转性旋转性可自由旋转可自由旋转不能自由旋转不能自由旋转第11页/共38页第十二页，共39页。 1 1、构造、构造(guzo)(guzo)异构：分子中的原子或原子团的结异构：分子中的原子或原子团的结合顺序不同而引起的异构现象。有碳链异构和双键合顺序不同而引起的异构现象。有碳链异

4、构和双键位置异构之分。位置异构之分。如丁烯的三个同分异构如丁烯的三个同分异构(tn (tn fn y u)fn y u)体为：体为： CH2CHCH2CH3CH2CCH3CH3CH3CHCHCH3其中其中 和互为碳链异构体和互为碳链异构体. . 和互为双键位置异构体。和互为双键位置异构体。第12页/共38页第十三页，共39页。 烯烃烯烃(xtng)同分异构体的写法：如同分异构体的写法：如C5H10 先写出碳链异构先写出碳链异构 CCCCC CCCC CCC 再写出各碳链异构的双键(shun jin)位置异构体 C=CCCC CC=CCC C=CCC CC=CC CCC=CCCCCCCC第13页

5、/共38页第十四页，共39页。 两个相同基团处于双键同侧叫做顺式，反之两个相同基团处于双键同侧叫做顺式，反之(fnzh)(fnzh)则为则为反式。这种由于双键的碳原子连接不同基团而形成的异构现反式。这种由于双键的碳原子连接不同基团而形成的异构现象叫做顺反异构现象，形成的同分异构体叫做顺反异构体。象叫做顺反异构现象，形成的同分异构体叫做顺反异构体。 顺反异构体是不同构型的化合物，它们具有不同的物理顺反异构体是不同构型的化合物，它们具有不同的物理性质和化学性质。性质和化学性质。 CCABABCCBAAB顺式反式2 2、顺反异构、顺反异构第14页/共38页第十五页，共39页。 烯基的命名烯基的命名(

6、mng mng) 烯烃去掉一个烯烃去掉一个H后的一价基团。后的一价基团。 CH2CH 乙烯基乙烯基 CH2CHCH2 烯丙基烯丙基 CH3CHCH 丙烯基丙烯基 CH3CCH2 异丙烯基异丙烯基第15页/共38页第十六页，共39页。 烯烃烯烃(xtng)常采用习惯命名法命名常采用习惯命名法命名。 CH3CH2CHCH2CH3CCH2CH3CH2CCHCH2CH3 正丁烯正丁烯 异丁烯异丁烯 异戊二烯异戊二烯第16页/共38页第十七页，共39页。系统命名法（系统命名法（IUPACIUPAC）命名原则：）命名原则： 选择含碳碳双键最长的碳链作主链，根据碳原子选择含碳碳双键最长的碳链作主链，根据碳原

7、子数目数目(shm)(shm)称为某烯。称为某烯。 编号从靠近双键一端开始，把双键上第一个碳原编号从靠近双键一端开始，把双键上第一个碳原子编号加在烯烃名称前表示双键位置。子编号加在烯烃名称前表示双键位置。 以双键碳原子中编号小的数字标明双键的位次，以双键碳原子中编号小的数字标明双键的位次，并将取代基的位次、名称及双键的位次写在烯的名并将取代基的位次、名称及双键的位次写在烯的名称前面。称前面。例例6754321CHCH2CHCCH2CH2CH3CH2CH3CH3CH33 3，5-5-二甲基二甲基-2-2-乙基乙基-1-1-庚烯庚烯 （选择含有（选择含有(hn yu)(hn yu)双键的最长碳链为

8、母体）双键的最长碳链为母体）第17页/共38页第十八页，共39页。CH3CH2CHCHCHCHCH2CH3CH3C2H512345678CH3CCHCCHCH3CH3C2H51234563-3-甲基甲基-6-6-乙基乙基-4-4-辛烯辛烯（双键（双键(shun jin)(shun jin)居中，两种编号相同甲基占较小位次）居中，两种编号相同甲基占较小位次）2-2-甲基甲基-4-4-乙基乙基-2-2，4-4-己二烯己二烯（两个双键和取代基都符合（两个双键和取代基都符合(fh)(fh)“最低系最低系列列”） 第18页/共38页第十九页，共39页。 C=CHHCH3CH3C=CHHCH3CH3顺-2

9、-丁 烯反 -2-丁烯顺式和反式哪个顺式和反式哪个(n ge)(n ge)稳定稳定? ?顺式位阻大，反式更稳定。顺式位阻大，反式更稳定。第19页/共38页第二十页，共39页。 烯烃在常温、常压下的状态、沸点和熔点都和烷烃相似。 烯烃C2-C4为气体(qt)，C5-C18为液体，C18以上为固体。 烯烃的相对密度都小于1，略大于烷烃。 烯烃几乎不溶于水，但易溶于有机溶剂，如苯、四氯化碳和乙醚等。 随着C原子的增加，沸点升高，密度增大。 熔点与对称性有关，顺式熔点比反式低，沸点比反式高。 第20页/共38页第二十一页，共39页。+H2Pt/C+Pd/CCHCH+ReneyNiCH2CH2Reney

10、NiCH3CH3CH3CH CH2CH3CH2CH3H2H2H2反应机理：反应机理：属于还原反应，氢分子断裂成氢原子，属于还原反应，氢分子断裂成氢原子，键活化键活化，烯烃与氢原子结合生成烷烃。，烯烃与氢原子结合生成烷烃。烯烃的相对稳定性可以通过比较烯烃氢化时放出的热量烯烃的相对稳定性可以通过比较烯烃氢化时放出的热量(氢化热氢化热)来得出。来得出。第21页/共38页第二十二页，共39页。烯烃的氢化热越高，所含能量(nngling)越大，越不稳定。稳定性顺序为：反-2-丁烯顺-2-丁烯1-丁烯应用：汽油中常混有少量烯烃，故不稳定(wndng)，影响油品稳定(wndng)性，加氢能使其稳定(wndn

11、g)。第22页/共38页第二十三页，共39页。反应机理：带正电荷的溴分子向乙烯靠近时，受到反应机理：带正电荷的溴分子向乙烯靠近时，受到电电子的影响发生极化，与子的影响发生极化，与电子形成一个电子形成一个(y )不稳定的不稳定的络合物，同时离解出一个络合物，同时离解出一个(y )溴负电子，然后溴负溴负电子，然后溴负电子从环的反面与碳原子结合，生成二溴乙烷。电子从环的反面与碳原子结合，生成二溴乙烷。第23页/共38页第二十四页，共39页。3 3加卤化加卤化(l hu)(l hu)氢氢 （1 1）与卤化）与卤化(l hu)(l hu)氢反应。氢反应。反应反应(fnyng)(fnyng)活性活性: H

12、I HBr HCl: HI HBr HCl反应机理：该反应为亲电加成反应，由带正电荷的亲电试剂(shj)进攻而引起的加成反应。第24页/共38页第二十五页，共39页。第25页/共38页第二十六页，共39页。过氧化物效应过氧化物效应(xioyng)(xioyng) 在日光或过氧化物存在下，烯烃与在日光或过氧化物存在下，烯烃与HBrHBr的加成的取向正好与马尔可夫尼可夫的加成的取向正好与马尔可夫尼可夫规律相反。例如：规律相反。例如： CH3 CHCH2+ HBrCH3 CHCH3Br过氧化物无过氧化物CH3 CH2 CH2Br第26页/共38页第二十七页，共39页。HOSO3H+R CH CH2R

13、 CH CH3OSO3HR CH CH2HOSO3HR CH CH2OH HR CH CH2HOH+（主）H2O H2O（主）用来(yn li)生产乙醇、异丙醇、叔丁醇第27页/共38页第二十八页，共39页。H3PO47.18.1MPa280300第28页/共38页第二十九页，共39页。ClClOHOH不对称烯烃不对称烯烃(xtng)与次卤酸反应同样符合马氏加成规与次卤酸反应同样符合马氏加成规则。则。第29页/共38页第三十页，共39页。 （二）氧化（二）氧化(y(ynghu)nghu)反反应应 1 1、催化氧化、催化氧化(y(ynghu)nghu)H3丙丙酮酮1MPa，90 120 PdCl

14、2 CuCl2O2+环环氧氧乙乙烷烷AgO2+250CH2CH2OCH2CH2CH3CHCH2CH3CCO第30页/共38页第三十一页，共39页。 烯烃和炔烃可以被高锰酸钾(o mn sun ji)氧化，氧化产物视烃的结构和反应条件的差异而不同。 （1） 用碱性高锰酸钾(o mn sun ji)氧化 +3RCH CHR2KMnO4+4H2O3RCHCHROH OH+2MnO2+2KOH 反应(fnyng)后高锰酸钾溶液的紫色褪去，生成褐色二氧化锰沉淀。因此是鉴别碳碳双键的常用方法之一。第31页/共38页第三十二页，共39页。(2)(2)用酸性用酸性KMnO4KMnO4氧化，反应更快，得到碳链断

15、氧化，反应更快，得到碳链断裂的氧化产物裂的氧化产物(chnw)(chnw)。反应规律见书。反应规律见书P36P36。 由于氧化产物保留了原来(yunli)烃中的部分碳链结构，因此通过一定的方法，测定氧化产物的结构，便可推断烯烃和炔烃的结构。第32页/共38页第三十三页，共39页。 含有双键或叁键的化合物以及含有双官能团或多官能团的化合物在合适的条件下（催化剂、引发剂、温度等）发生加成或缩合等反应，使两个分子、叁个分子或多个分子结合成一个分子的反应称为含有双键或叁键的化合物以及含有双官能团或多官能团的化合物在合适的条件下（催化剂、引发剂、温度等）发生加成或缩合等反应，使两个分子、叁个分子或多个分

16、子结合成一个分子的反应称为(chn wi)聚合反应，又称为聚合反应，又称为(chn wi)加成聚合反应。加成聚合反应。nCH2=CH2引发剂温度、压力 CH2 CH2n由两种或两种以上不同单体进行聚合由两种或两种以上不同单体进行聚合(jh)的反应称为共聚反应。的反应称为共聚反应。第33页/共38页第三十四页，共39页。 和官能团直接相连的碳原子叫做(jiozu)-碳原子，-碳原子上的氢原子叫做(jiozu)-氢原子。-氢原子的地位特殊，它受双键的影响，具有活泼性质。和一般烷烃的氢不同，-氢原子容易发生取代反应和氧化反应。 第34页/共38页第三十五页，共39页。1 1、-氢的氯代反应氢的氯代反

17、应(fnyng) (fnyng) 有-氢原子的烯烃和氯在高温作用下，发生-氢原子被氯取代(qdi)的反应，得到的是取代(qdi)产物而不是加成产物。 CH3 CH CH2+ Cl2CH2 CH=CH2 + HClCl反应反应(fnyng)条件对反应条件对反应(fnyng)产物产物的影响，见的影响，见P37第35页/共38页第三十六页，共39页。2 2、-氢的氧化氢的氧化(ynghu)(ynghu)反应反应 CH3 CH=CH2 + O2丙烯腈磷f酸铋+ NH3OC470CH2 =CH CN第36页/共38页第三十七页，共39页。 乙烯、丙烯和丁烯等低级烯烃都是重要的化工原料。过去主要是从炼气厂和热裂气中分离得到。随着石油化学工业迅速发展，现主要从石油的各种馏分裂解和原油直接裂解获得(hud)。 由醇脱水或卤代烃脱卤化氢是在向有机化合物中引入双键的常用方法，也是实