[经管营销]第三章炔烃二烯烃红外ppt课件

1、炔烃炔烃分子中含有碳碳三键的烃分子中含有碳碳三键的烃 通式：通式：CnH2n-24.1 炔烃的异构和命名炔烃的异构和命名 异构：碳链异构异构：碳链异构 官能团位置异构官能团位置异构 官能团异构官能团异构炔烃的异构比烯烃的简单！炔烃的异构比烯烃的简单！含双键炔烃的命名：含双键炔烃的命名： 称号：称号：“ 烯烯 炔炔 编号：编号： 双键、三键位次和最小双键、三键位次和最小 例：例： CH3CH=CHCCH CH3CCCH=CH23-戊烯戊烯-1-炔炔1-戊烯戊烯-3-炔炔位次和一样，双键位次最小位次和一样，双键位次最小CH2=CHC CH1-丁烯丁烯-3-炔炔4.2 炔烃的构造炔烃的构造 线性分子

2、线性分子sp杂化轨道杂化轨道乙炔的构成乙炔的构成4.3 炔烃的物理性质炔烃的物理性质 形状形状 沸点沸点 比重比重 溶解度溶解度4.4 炔烃的化学性质炔烃的化学性质 三键的加成反响三键的加成反响 (催化加氢催化加氢 亲电加成亲电加成 亲核加成亲核加成) 三键碳上氢原子的活泼性弱酸性三键碳上氢原子的活泼性弱酸性1、加成反响、加成反响 1催化加氢催化加氢 RCCR RCH=CHR RCH2CH2R顺式加成顺式加成H2H2催化剂催化剂催化剂催化剂 HCCH H2C=CH2 氢化热氢化热=175 kJ/mol H2C=CH2 H3C-CH3 氢化热氢化热= kJ/mol 炔烃比烯烃易于催化加氢炔烃比烯

3、烃易于催化加氢 CH3CCCH3+H2Lindlar催化剂催化剂CH3CH3HHC=C催化剂为催化剂为: 铂铂Pt, 钯钯Pd, 镍镍Ni停留在烯烃阶段停留在烯烃阶段2亲电加成亲电加成 A加卤素加卤素 四卤代烷烃四卤代烷烃二卤代烯烃二卤代烯烃炔烃比烯烃不易亲电加成炔烃比烯烃不易亲电加成选择性加成选择性加成B加卤化氢加卤化氢 加成符合马氏规那么加成符合马氏规那么 同碳二卤化物同碳二卤化物 光或过氧化物存在光或过氧化物存在反马氏加成反马氏加成烯醇式化合物烯醇式化合物 烯醇式化合物烯醇式化合物C加加H2O 催化剂：催化剂：HgSO4+H2SO4总键能：总键能： 乙醛乙醛 2741 KJ/mol 乙烯

4、醇乙烯醇 2678 KJ/mol稳定稳定乙烯醇乙烯醇 乙乙 醛醛H烯醇式烯醇式酮式酮式-C=C-OH -C-C=O 酮式酮式-烯醇式互变异构烯醇式互变异构 3亲核加成亲核加成亲核试剂亲核试剂-具有亲核倾向的试剂具有亲核倾向的试剂亲核加成反响亲核加成反响-由亲核试剂进攻而引起的加成反响由亲核试剂进攻而引起的加成反响.反响历程反响历程碳负离子碳负离子稳定稳定2、氧化反响、氧化反响用于鉴定三键用于鉴定三键缓和条件下：缓和条件下：邻二酮邻二酮3、聚合反响、聚合反响4、三键碳上氢原子的活泼性弱酸性、三键碳上氢原子的活泼性弱酸性 CHCH CHCNa CNaCNaNaNa炔化钠炔化钠 CH CNa + R

5、Br CH CR + NaBr炔化物的烷基化反响：炔化物的烷基化反响： 烷基化剂烷基化剂增链反响增链反响检验末端炔烃检验末端炔烃4.5 重要的炔烃重要的炔烃-乙炔乙炔 制法制法: 3CCaO CaC2CO CaC2+H2O C2H2+ CaOH2 性质性质: 乙炔是一种无色的可燃性气体，它和空气乙炔是一种无色的可燃性气体，它和空气的混合物的混合物 中含有中含有2.580体积的乙炔时，点火体积的乙炔时，点火时会引起爆炸，时会引起爆炸， 2CH CH5O2_ _4CO22H2O2600kJ用途用途二二烯烃二二烯烃二烯烃二烯烃分子含有两个双键的烯烃分子含有两个双键的烯烃通式：通式：CnH2n-2 (

6、同炔烃同炔烃分类：按分子中两个双键的相对位置不同分为：分类：按分子中两个双键的相对位置不同分为：4.6共轭二烯烃的构造和共轭效应共轭二烯烃的构造和共轭效应1,3-丁二烯的构造：丁二烯的构造：H2C=CHCH=CH2比较：乙烷比较：乙烷CC键长键长0.154nm乙烯乙烯C=C键长键长0.133nm键长趋于平均化键长趋于平均化电子云分布：电子云分布：C2C3间电子云较普通间电子云较普通键大键大 -电子云分布趋于平均化电子云分布趋于平均化杂化轨道实际解释：杂化轨道实际解释：分子轨道实际解释：分子轨道实际解释：离域轨道离域轨道离域键大离域键大 键键 键的离域使体系能量降低，稳定性添加键的离域使体系能量

7、降低，稳定性添加 离域能离域能共轭体系分子中键的离域而导致分共轭体系分子中键的离域而导致分子更稳定的能量，又叫共轭能或共振能。子更稳定的能量，又叫共轭能或共振能。 离域能越大，共轭体系越稳定。离域能越大，共轭体系越稳定。 共轭效应共轭效应共轭体系中，电子离域及由之而共轭体系中，电子离域及由之而引起的电子云密度、键长的变化、能量降低、稳定引起的电子云密度、键长的变化、能量降低、稳定性添加的效应。性添加的效应。 ,共轭体系共轭体系单双键交替的共轭体系单双键交替的共轭体系 ,共轭效应共轭效应，共轭体系所表现的共共轭体系所表现的共轭效应轭效应.4.7 超共轭效应超共轭效应 氢化热越小氢化热越小,表示分

8、子越稳定表示分子越稳定. 双键碳上有烷基取代的烯烃较稳定双键碳上有烷基取代的烯烃较稳定. 缘由缘由: 电子与相邻电子与相邻 电子云相互交盖而引起的电子云相互交盖而引起的离域效应离域效应- 超共轭效应超共轭效应. 超共轭效应超共轭效应: p 超共轭效应超共轭效应:弱弱4.8 共轭二烯烃的性质共轭二烯烃的性质 . 1, 2加成和加成和1, 4加成加成第一步：第一步：1234第二步：第二步：反响历程：反响历程：烯丙基正离子及其稳定性烯丙基正离子及其稳定性: p,共轭效应共轭效应-由由键的键的p轨道和碳正离子中轨道和碳正离子中sp2碳原子的空碳原子的空p轨道相互平行且交盖而成的离域效轨道相互平行且交盖

9、而成的离域效应应.缺电子共轭体系缺电子共轭体系烯丙基正离子烯丙基正离子分子轨道实际分子轨道实际:影响影响1, 2加成与加成与1, 4加成产物比例的要素加成产物比例的要素温度的影响温度的影响:反响的热力学控制与动力学控制反响的热力学控制与动力学控制:热力学控制热力学控制动力学控制动力学控制热力学控制热力学控制动力学控制动力学控制(速度控制速度控制)(平衡控制平衡控制)2. 双烯合成双烯合成-Diles-Alder反响反响亲双烯体亲双烯体双烯体双烯体增链反响增链反响3. 聚合反响聚合反响 Ziegler-Natta催化剂催化剂-TiCl4+(CH3CH2)3Al全顺式聚合全顺式聚合Na共聚共聚:4

10、.9 天然橡胶和合成橡胶天然橡胶和合成橡胶:交链交链硫化：硫化： 红外光谱的作用红外光谱的作用 电磁波谱的概念电磁波谱的概念 红外光谱图的表示方法红外光谱图的表示方法 红外光谱与分子构造的关系红外光谱与分子构造的关系 脂肪族烃的红外光谱脂肪族烃的红外光谱红外光谱红外光谱测定有机化合物构造的物理方法测定有机化合物构造的物理方法特点：用量少、速度快、准确率高特点：用量少、速度快、准确率高4.10 电磁波谱的概念电磁波谱的概念分子吸收辐射能是量子化的分子吸收辐射能是量子化的.一个化合物有它本人的吸收光谱一个化合物有它本人的吸收光谱.4.11 红外光谱红外光谱 1. 红外光谱的表示方法红外光谱的表示方

11、法 红外光谱主要反映了分子振动能级的变化。红外光谱主要反映了分子振动能级的变化。 吸收带的位置吸收带的位置,外形和相对强度都是定性外形和相对强度都是定性,定量的根据定量的根据.普通普通,以波数或波长为横坐标以波数或波长为横坐标,表示吸收带的位置表示吸收带的位置, 以透射率以透射率(T% )为纵坐标为纵坐标,表示光的强度表示光的强度.光源光源样品样品检测器检测器记录仪记录仪红外光谱仪简图红外光谱仪简图2. 红外光谱与分子构造的关系红外光谱与分子构造的关系 分子振动主要包括键的伸缩振动和键的弯曲振动分子振动主要包括键的伸缩振动和键的弯曲振动. 伸缩振动伸缩振动: 键长发生变化而键角不变键长发生变化

12、而键角不变,包括包括: 弯曲振动弯曲振动: 键长不变而键角发生变化键长不变而键角发生变化,包括包括:留意留意: 只需使分子的偶极矩发生变化的分子振只需使分子的偶极矩发生变化的分子振动才具有红外活性动才具有红外活性. 分子中极性基团的振动分子中极性基团的振动, 红外吸收显著红外吸收显著. 一样的官能团或一样的键型往往具有一一样的官能团或一样的键型往往具有一样的红外吸收特征频率样的红外吸收特征频率.特征频率区特征频率区(40001250cm-1)-特征吸收谱带区特征吸收谱带区“指纹区指纹区(1250675 cm-1)-分子的细微构造变化分子的细微构造变化区区3.脂肪族烃的红外光谱脂肪族烃的红外光谱 烷烃烷烃: 28503000 cm-1 C-H 伸缩振动伸缩振动 14501470 -1 -CH3 CH2-剪式弯曲振动剪式弯曲振动 00 1 CH3-平面摇摆弯曲振动平面摇摆弯曲振动 (留意分裂峰留意分裂峰) 720725 -1 -CH2-平面摇摆弯曲振动平面摇摆弯曲振动285014700720烯烃烯烃:Csp2-H伸缩振动伸缩振动 30003100 cm-1 C=C