有机化学课件以及习题chem-04炔和二烯烃

1、第四章 炔烃和二烯烃教学目的：1.了解并掌握炔烃、二烯烃的 命名及异构。 2.掌握炔烃、二烯烃的化学性质。教学重点：1.炔烃、二烯烃的命名。 2.炔烃、二烯烃的化学性质。教学难点：1.炔烃的结构。 2.共轭二烯烃的结构和共轭效应。教学时数：4学时1.炔烃一、炔烃的异构和命名：炔烃的官能团是 碳碳叁键(又称炔键)。单炔烃的通式为 CnH2n2 。 与二烯烃互为官能团异构, 不饱和度为2。1.构造异构碳链异构位置异构例C5H8炔烃的命名 衍生物命名法：乙炔为母体命名。乙烯基乙炔二甲基乙炔甲基异丙基乙炔系统命名选主链。编号。取代基。标位号。5-甲基-4-乙基-2-己炔5-甲基-3-庚炔例1例2注：分

2、子中同时含有双键和三键的分子称为烯炔。 命名时选取含双键和三键最长的碳链为主链， 从最靠近双键或三键的一端开始，使不饱和键的 编号尽可能小。 （双键和三键位次相同时，双键编号为最小）3-异丙基-4-己烯-1-炔1-戊烯-4-炔例3例44-乙基-1-庚烯-5-炔5-乙烯基-2-辛烯-6-炔例5例6二、炔烃的结构C：1S22S22P2PSP基态激发态SP杂化 与碳碳单键和碳碳双键相比, 碳碳叁键的键长较短, 键能较大, 但并非倍数关系。SP杂化键角180，直线形 成分 12S21P 碳碳叁键是由一个 键和两个 键组成 三、炔烃的化学性质1.端基炔氢的酸性(金属炔化物的生成)端基炔氢同金属钠的反应（

3、生成乙炔钠）注:同过量的金属钠，在较高的温度下反应，可生成乙炔二钠。酸性比较:应用炔化物的烷基化:炔化钠可以同伯卤发生取代反应，得到碳链增长的炔烃。同金属离子的反应合成 例:端基炔氢还可同某些金属离子反应，生成不溶的炔化物。炔化银1-丁炔亚铜用于鉴别含有端基氢的炔。例：鉴别2.还原反应注:为了使反应停留在烯烃的阶段（炔比烯更容易进行催化加氢），可以采用活性较低的林德拉催化剂（Lindlar)。Lindlar催化剂：Pd / BaSO4-喹啉 或 Pd / CaCO3，醋酸铅顺式烯烃H23.亲电加成反应 与烯烃类似, 但反应活性不如烯烃。 电负性顺序: Csp Csp2 Csp3加卤素 (Br2

4、 或 Cl2)注:通过控制Br2 的加入量，该反应可以控制在第一阶段。 此反应可用于CC的定性鉴定加卤化氢 (HX)反应符合马氏规则卤代烯不活泼，所以反应可以停留在第一阶段。加水 (水合反应)乙烯醇 乙醛烯醇式酮式烯醇式和酮式之间的变化是可逆的，一般平衡倾向于酮式，通常称这种异构为互变异构。酮CH3CCH3OCH3CCHHgSO4H2SO4CH3CCH2OHH2O 重排亲核加成（了解）炔烃可同乙醇、氢氰酸、乙酸进行亲核加成，而简单的烯烃则不行。5.炔烃的氧化炔烃可以被高锰酸钾氧化，生成羧酸或二氧化碳。用于CC的定性鉴定. 现象: KMnO4溶液褪色,同时生成 MnO2 褐色沉淀。 (CC也有此

5、反应现象)根据生成的氧化产物的结构, 可以推测结构。2.二烯烃一、二烯烃的分类及命名孤立二烯烃：性质与单烯烃相似 如: CH2CH(CH2)nCHCH2 ( n 1)累积二烯烃：不稳定, 易重排, 不常见 如: CH2CCH2共轭二烯烃：结构和性质特殊, 重点讨论 如: CH2CHCHCH2 1, 3 丁二烯.分类与烯烃的命名类似，词尾用二烯代替烯，并用两个数字表示双键的位置。命名(2Z,4Z)-2,4-己二烯(2E,4E)-2,4-己二烯二、共轭二烯烃的结构及共轭反应1,3-丁二烯的结构例1例2 sp2杂化。3个C-C 键；6个C-H 键 -共轭。1，3-丁二烯分子中的大键双键发生了变化。正

6、常 C-C 0.154nm; C=C 0.134nm实际 0.148nm; 0.135nm凡双键和单键交替排列的结构是由键和键形成的共轭体系，叫做-共轭体系。2.共轭效应共轭体系的种类 -共轭: CH2CHCHCH2 p-共轭: -超共轭:多电子p-共轭 : CH2=CH-Cl缺电子p-共轭: CH2=CH-CH2+ -p共轭: CH3-CH2+共轭体系的特点键长趋向平均化。共轭体系比非共轭体系稳定。共轭体系中电子云密度极性交替排列。例 CH3CH=CH-CH=CH2 + H2 H=226KJ/mol CH2=CH-CH2CH=CH2 + H2 H=254KJ/molCH2CHCH2+-CH2

7、=CH-CH2+ 三、共轭二烯烃的化学性质1. 1，4-加成CH2CHCHCH2BrHCH2CHCHCH2BrHCH2CHCHCH2+1,2-1,4-1234HBr加成加成为什么会产生两种产物？机理：亲电加成CH3CHCHCH2CH2CHCH2CH2CH2CHCHCH2+4221+H+进攻C1进攻C2CH3CHCHCH2CH2CHCHCH3+4321C2C41,2-1,4-CH3CHCHCH2+Br-进攻进攻BrBr加成加成一般在较高温度下以1,4加成产物为主， 在较低温度下以1,2加成产物为主。注：温度较高时, 反应受平衡控制或热力学控制, 即产物的比例由各产物的相对稳定性决定. 对上述反应而言, 1,4加成的产物较稳定,因此反应主要得到1,4加成产物。温度较低时, 反应受速率控制或动力学控制, 即产物的比例由各产物的相对生成速率决定. 对上述反应而言, 1,2加成的碳正离子中间体较稳定, 反应所需的活化能较低, 反应速率较快, 因此反应主要得到1,2加成产物。2 .Diels Alder 反应（双烯合成）共轭二烯烃与一个不饱和化合物进行1,4环加成, 生成六元环化合物的反应称为 Diels Alder反应。反应机理（了解）: Diels Ald