杂化轨道与反应类型

杂化轨道与反应类型C原子—sp3杂化sp3杂化轨道的形状与分布★

键特征：（1）成键电子云呈圆柱型对称;（2）可以任意旋转而不被破坏;（3）形成方式举例：pxspxpxsp2杂化★激发态3sp2杂化轨道形状及其空间分布∏键的形成★pypy∏键特征p轨道侧面重叠才能形成∏键;∏键不能单独存在;∏键不能旋转，否则断裂∏键电子云对称分布于单键平面的上、下方。∏键不牢固.C原子—sp杂化形成过程sp杂化轨道形状与空间分布乙炔两个∏键的形成◆pzpz小结杂化轨道有三种：sp3、sp2、sp杂化轨道的形状是：一头大，一头小sp3轨道由1个s，3个p轨道形成，共4个杂化轨道。它们在空间呈正四面体型。sp2轨道由1个s，2个p轨道形成，共3个杂化轨道。它们在空间呈平面三角型。sp杂化轨道由1个s、1个p轨道形成，共2个杂化轨道。在空间呈直线型。键可由sp3-s、sp2-s、sp-s及sp3-sp3,sp3-sp2,sp3-sp,sp2-sp2,sp2-sp,sp-sp以“头碰头”方式形成。∏键只能由py-py、pz-pz之间以侧面重叠方式形成。∏键不能单独存在.第一节烷烃(alkane)一、结构特点

1、C原子sp3杂化；2、通式：CnH2n+2二、同分异构现象

1、构造异构；2、构象异构三、命名方法★乙烷的链状结构(C—sp3)

◆一系列公用一个顶点的四面体★同分异构现象(isomerism)-构造异构熔点-1300C-170C-1600C※碳原子种类◆构象异构体(conformationalisomer)如：乙烷的2种典型构象：锯架式投影式(1).交叉式构象(staggeredconformer)

(2)重叠式构象(eclipsedconformer)

锯架式(sawhorseformula)Newman投影式(Newmanprojectionformula)＊乙烷分子的能量曲线12.500600120024003600旋转角度内能★正丁烷的构象☆能量曲线1.直链烷烃的命名：直链烷烃（10C以内）按碳原子数叫“正某烷”（n-)。2.含侧链烷烃的命名：若在链的一端含有

且无其它侧链的烷烃，则按碳原子总数叫做异某烷(iso-或i)。

普通命名法

(commonnomenclature)3、若具有基团且无其它侧链的含五或六个碳原子的烷烃，分别命名为新戊烷及新己烷(neo-)。1、常见烷基(alkylgroup,R-)

系统命名法(systematicnomenclature)(n-)(iso-)(tert-)正丁基(n-)仲丁基(sec-)

异丁基(iso-)CH2亚甲基CH次甲基(1)选主链●

(2)给主链编号●

(3)取代基按次序规则排列

(4)相同取代基合并，其位置分别标出

(5)选取代基最多者为主链

(6)取代基位次和应最小2、系统命名法：例

**优先基团后列出四、化学性质

1.卤代反应(halogenationreaction)

.五、烷烃氯代反应历程：.**Reactionmechanism——freeradicalchainreaction(1).Chain-initiatingstep(2).Chain-propagatingstep(3)Chain-terminatingstep※不同氢原子的活性⊙碰撞几率对卤代产率的影响

1、汽油：7C—8C2、石油醚：（1）b.p.30~600C(5C—6C）（2）b.p.60~1200C(7C—8C）3、液体石蜡：18C~24C4、（固体）石蜡：25C~34C5、凡士林：液体石蜡与石蜡混合物常见烷烃类物质第二节烯烃（alkene)一、结构二、同分异构现象三、命名★CH2=CH-乙烯基

CH3-CH=CH-丙烯基（1-丙烯基）

-CH2-CH=CH2

烯丙基（2-丙烯基）双键键能：610kj/mol双键键长：134pm单键键能：347kj/mol单键键长：154pm☆丁烯—

同分异构现象*顺反异构现象★2-丁烯b.p.3.5°Cb.p.0.9°C命名举例（双键位次最低！）：

Ingold顺序规则基本要点(1)基团排序：原子序数大者较优(如I>Br)(2)基团原子逐级比较；(3)有双键或叁键者视为2或3个相同原子。(4)定构型：两个较优基团同侧—Z构型两个较优基团异侧—E构型★对C2=

##例2：

化学性质一、加成反应(additionreaction)

1、催化加氢2、加卤素（Cl2、Br2)3、加HX（HCl、HBr、HI)

＊马氏规则：不对称烯烃和HX加成时，氢原子主要加在含氢较多的双键碳原子上（Markovnikov’srule).＊过氧化物效应：当存在R-O-O-R时，不对称烯烃与HBr的加成主产物是反马氏加成方向的。☆CCl4(红棕色)(无色)◆过氧化物效应举例：4、加水—

需要酸的催化二、氧化反应1、在中性、碱性条件下，产物为邻二醇。2、酸性条件下，生成酮和酸。3、臭氧化反应：（1）含6—8%O3之O2

（2）反应迅速，生成环状物◆◆

三、聚合反应(polymerization)★

polymermonomer***1、顺反异构体在物理性质上存在差异cis-1,2-二氯乙烯b.p.n20Dd42060.31.44861.2835trans-1,2-二氯乙烯48.41.44541.2652.顺反异构体化学性质上存在差异cis-丁烯二酸3.顺反异构体生理活性不同（1）维生素A，四个双键均为反式构型活性强，若其中出现顺式构型则活性大大降低。（2）亚油酸与花生四烯酸，其双键均为顺式结构时才具有降血脂作用。四、烯烃与X2的加成反应历程※（续）注意：反应是因溴正离子进攻双键所致！！(cyclicbromoniumion)(背面进攻）(antiaddition)例如：含NaCl的Br2与烯烃的加成◆不对称烯烃与HX加成※Mechanism:eletrophilicadditionreaction♠过氧化物效应解析：

2010（续）自由基稳定性:30>20>10>CH3.(续）1.定义：在多原子分子中，由成键原子电负性不同引起分子中电子云密度分布发生改变，造成键的极化，而且这种影响能随分子链传递下去的效应。

2.方向判断:以C—H为标准(I=0)。五、诱导效应(inductiveeffectI)※X的电负性>H,X具–I效应，X是吸电子基(electron-drawinggroup)※Y的电负性<H,Y具+I效应，Y是斥电子基(electron-donationgroup).-I效应比较标准+I效率诱导效应的传递示意图：3.诱导效应的强弱次序4.解析马氏规则3第三节二烯烃(dienes)一、分类1、累积二烯烃(cumulateddiene)2、隔离二烯烃(isolateddienes)3、共轭二烯烃（conjugateddienes)(1)-C-C=C=C-C-C-(2)-C-C=C-C-C-C=C-C-(3)-C-C=C-C=C-C-C-◆二烯烃的命名CH2=CH-C=CH2CH32-甲基-1,3-丁二烯1.实验结果二、共轭二烯烃的结构2.1,3-丁二烯结构解析：....3.共轭体系特征:(1).形成共轭体系的原子必须共平面；(2).必须具有能平行重叠的p轨道及一定数量供成键的p电子；(3).形成共轭体系的结果：

a.键长出现平均化趋势;b.电子云重新分布,出现极性交替现象。4.共轭效应(conjugativeeffect,C)(1).定义:是存在于含有共轭体系分子中的原子间相互影响的一种形式,它可以引起分子中电子云密度的重新分布。(2).分类：a.∏—∏共轭；

b.p—∏共轭；

c.共轭体系示例：5.共轭二烯烃的化学性质（可控制在此步）反应机理：伯正碳离子（不稳定）烯丙基型正碳离子（稳定！）(×)(√)1234（1）中p-∏共轭导致∏电子离域②共振论简介

如果一个分子（或离子或自由基）的结构不能用一个经典结构式表述时，则可用几个经典结构式（或称共振极限式）来表述，分子的真实结构是这些极限式的共振杂化体。规则1共振极限式是虚构的，是用来描述分子真实结构和性质的一种手段。(Ⅰ)(Ⅱ)规则2从一种共振式到另一种共振式，原子的位置与杂化都没有改变，它们的区别只是Π电子或非键电子的位置不同。比较1,3—环己二烯1,4—环己二烯规则3同种物质的不同共振式，由于稳定性不同，对共振杂化体的实际结构贡献不同。较稳定的仲碳正离子较不稳定的伯碳正离子规则4共振极限式必须是正确的Lewis结构，并且遵循一般的原子价规则。八隅体规则同样适用于共振极限式。错误共振式

规则5共振杂化体是真实的分子，它只能有一种结构，且比任一共振极限形式都稳定。共振极限式的数目越多，物质就越稳定。***烯丙基型正碳离子的两种典型共振式ⅠⅡ----------δ+δ+（共振杂化体）例2:与HBr的1,2—及1,4—加成反应6.Diels-Alder反应

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双烯合成(dienesynthesis)四氢化邻苯二甲酸酐OD-A反应机理：协同反应（化学