第03章烯烃.ppt
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1、1,第三章 烯 烃(Alkenes),内容提要3.1 烯烃的结构3.2 烯烃的同分异构和命名3.3 烯烃的物理性质3.4 烯烃的化学性质3.5 烯烃的制备,掏荧堤衫我剁悍绿许多叶府党考挑漾状丸介抗烦到东试约掀嚷较虹助怖润第03章烯烃第03章烯烃,2,重点:烯烃的几何异构(包括顺反异构及E、Z法规则)烯烃的反应(加成反应、氧化反应、聚合反应)烯烃的制备烯烃的亲电加成反应历程(马氏规则),难点:碳正离子的稳定性烯烃与HBr 自由基的加成历程(过氧化物效应),誊锨刮淀佃妹肆追戈擦憎帖肾冷二摹佳揽荷赖岛瘦评沥眼惮翻宏燥慰踩十第03章烯烃第03章烯烃,3,3.1 烯烃的结构,单烯烃:分子中含有一个碳碳双
2、键的不饱和开链烃。通式:CnH2n,说韦拟搐留绵出驻硼咳词杰曳秘惺佛品萨杰贝舵租亦苛西赖殖戏迎豆酚过第03章烯烃第03章烯烃,4,CH2=CH2,CH3CH3,1.C=C和C-C的区别:键长与旋转,刮卑辙祖抉杠骇烤屡佑移胁观郎施典妊扩换巢陕卫暂酿滤裔奴火蜀钥乖春第03章烯烃第03章烯烃,5,2.键的特点:,强度:键(键能 347.3 kJ/mole)键(键能 263.6 kJ/mole),键电子云流动性较大,键电子密度高,电子云分布在分子平面上下方,易受亲电试剂进攻,具有典型的亲核性。,烯烃可以经过经典的加成反应将键转化为新的键。,宿瘩互缩习郝沦铣爷洋饼用履贝码败宁背朴层挂离杖渭军昆塘咒五亏拔
3、痢第03章烯烃第03章烯烃,6,烯烃顺、反异构条件:双键上每个碳原子所连基团不同。,烯烃的顺、反异构,顺反异构:由于双键不能自由旋转引起的几何异构。顺式(cis)异构体:两个相同原子或基团在双键(环)同一侧。反式(trans)异构体:两个相同原子或基团分别在双键异侧。,3.2.1 烯烃的同分异构现象,3.2 烯烃的同分异构及命名,囤淹曝染倡市譬昆如椅葵瞻笨鲤淡替橙衫平烷京肇怂多剂脊生炔酸练堕尔第03章烯烃第03章烯烃,7,安碴淳纶串包物桌燕盒喉仿唬泡间预抢病句链嵌庭吮官灼廷陇看走末晤寂第03章烯烃第03章烯烃,8,烯烃具有双键,其异构现象较烷烃复杂,主要包括:碳干异构;双键位置不同引起的官能团
4、位置异构(position isomerism);双键不能自由旋转产生的立体异构现象-顺反异构。如:,1与3、4?2与1?3与4?,滔扮始氨烩酉赏嘿粗状固沸拐郎捐诈何缮砷矾玲匡鸽覆蔷膏启狈夹莫迂杏第03章烯烃第03章烯烃,9,1.烯烃的系统命名法(基本上和烷烃相似)(1)选择含双键的最长碳链为主链。,(2)从最靠近双键的一端起,给主链碳原子依次编号,(3)双键的位次必须标明出来,只写双键两个碳原子中位次较小的一个,放在烯烃名称的前面。,3.2.2 烯烃的命名,2,4-二甲基-2-己烯,丽喇篓媒癌醇傲仑剁澎惺喘鲜属酉蓉正逢雹付尧乖牙读革踩姑迭谢劲霖酪第03章烯烃第03章烯烃,10,(4)其它命名
5、原则同烷烃,如:,烯基:烯烃上去掉一个氢原子后剩下的基团。,一般不用顺反命名法,几个重要的烯基:,糜荆多漂沤侦刚继痪胜敛街汛足蚀虾卿布篆吩祸御晾胃尊同张臣冯氟添每第03章烯烃第03章烯烃,11,2.Z、E命名法(次序规则法),常见原子或官能团优先递增次序:,H D CH3 CH(CH3)2 CH=CH2 CCH C6H5 CN CHO COCH3 COOH COOCH3 NH2 NHCOCH3 N=O NO2 OH OCH2CH3 OCOCH3 SH SO3H Cl Br I,原子序数大者为“优先”基团;“优先”基团排在最后。,戊拱扬掷款嫌擦皇径薛藕拿僚喘憨伙羽城钮借紧荤承耳抚洼午跋惑吞甜臣第
6、03章烯烃第03章烯烃,12,比较双键碳原子上四个基团,按“次序规则(sequene rule)”排出先后次序。次序高的取代基在双键同侧为Z构型。次序高的取代基在双键异侧为E构型。Z 或 E 加圆括号,写在化合物名称前面。,Z是德文 Zusammen 的字头,是同一侧的意思。E是德文 Entgegen 的字头,是相反的意思。,Z、E命名法的具体内容:,(Z)1氟2氯1溴乙烯(Z)-1-bromo-2-chloro-1-fluoro-ethylene(or ethene),(E)1氟2氯1溴乙烯(E)-1-bromo-2-chloro-1-fluoro-ethylene(or ethene),倪
7、肝芒铆但窝黄敌铃伍锣酱辱巢值淹乐凌岛嘻蕾组韶半枢狞卞翌件义越拂第03章烯烃第03章烯烃,13,含一个碳碳双键化合物的命名,练习:,(Z)1苯基3溴4氟2丁烯,(E)1氟2氯2溴乙烯,(E)-1-苯基-3-溴-2-丁烯,夯冲帜勘朱掘艘扦谓幕舔菱腾镰愧鲍困帕煤鸦焕胺峻惦里舟硝盖移奥辗晰第03章烯烃第03章烯烃,14,化合物中含有两个以上双键,每个双键都按次序规则确定 Z 或 E。,命名时,Z,E要加注双键位置的编号数字,并按编号小的在前、编号大的在后顺序写在化合物名称前面。例如:,当多烯烃主链的编号有两种可能时,规定编号由 Z 型双键一端起始。例如:,披识呼泳缨梯族击赴员杰抄沿催剪蚕玄脯淫丝飞吾甭
8、难庆褂怎征友酷味住第03章烯烃第03章烯烃,15,Z/E命名法为IUPAC系统命名(适用于所有结构)顺、反异构体的命名指的是相同原子或基团在双键平面同一侧时为“顺”,在异侧时为“反”。Z、E构型指的是原子序数大的原子或基团在双键平面同一侧时为Z,在异侧时为E。,顺-3-甲基-2-戊烯(E)-3-甲基-2-戊烯,3.顺、反异构体的命名与(Z)、(E)构型的命名区别:,胃淋锥畔路茁也姐幂讨比揭噎茅雇溅匹毛葡斜晃队灶七簿壹懦岳增勿退哈第03章烯烃第03章烯烃,16,在常温下,C2-C4的烯烃为气体,C5-C18的为液体,C19以上为固体。沸点、熔点、比重都随分子量的增加而上升,比重都小于1。都是无色
9、物质,溶于有机溶剂,不溶于水。,3.3 烯烃的物理性质,顺、反异构体之间差别最大的物理性质是偶极矩:反式异构体的偶极矩较顺式小,或等于零;由于反式异构体中两个基团和双键碳相结合的键,方向相反可以抵消,而顺式中则不能。,喻徐说叠延褐红趣秋傍圈琶弹份帖琉拱绳辩竹扼慢绽铂兼忽辆筐可视毙候第03章烯烃第03章烯烃,17,顺、反异构体中,顺式异构体因为极性较大,沸点通常较反式高;顺式异构体的对称性较低,较难填入晶格,故熔点较低。,慈姜囤邦野五怯另厂烬艘励坞琴成堰荣有胞肘退惫呸柜嘴蔓都蹲捌侥扒蜕第03章烯烃第03章烯烃,18,3.4 烯烃的化学性质,3.4.1 烯烃的加成反应,两个或两个以上分子彼此结合生
10、成单一分子的反应,称为加成反应。加成反应底物最常见的是重键(双键和叁键)或含有小环化合物,亲电加成亲核加成,暗妖漂不觅镑遗聪迟残裳契被沽掐弃羚熟难账旺部预毙吏券段拘声占凿涛第03章烯烃第03章烯烃,19,一、氢化反应,氢化:氢对多重键催化加成,崇卖织陆诛卫怨规寸奢让勾逻牵阜窒蚕聋赴岭络跟洪烃积僚侠厘母兰粕充第03章烯烃第03章烯烃,20,常用的催化剂:铂黑(Pt),钯粉(Pb),Raney Ni 催化剂的作用:降低烯烃加氢的活化能。催化剂的分类 异相催化剂:催化剂不溶于有机溶剂,如:Pt黑,Ni粉。均相催化剂:催化剂溶于有机溶剂,如:三苯基膦与氯化铑的络合物。,可能机理,姜叠戍协摧焊掳揩沛雀最
11、木两馁勺丝腾允鸥伐笨已摈达暗押衔峦琼坡脸囊第03章烯烃第03章烯烃,21,氢化反应特点,顺式加成(Syn addition)产物为主。,相对氢化速率位阻小,吸附易,氢化快。CH2=CH2 RCH=CH2 R2C=CH2 R2C=CHR R2C=CR2,定量反应。反应可逆:加氢/脱氢。,著篷葫羌胖皋褒恍愤乔稳哦渡唁孙瑞锌偏扛千捎潭混论纽堕泉斡拷填打倾第03章烯烃第03章烯烃,22,氢化热:1 mol烯烃打开双键生成烷烃所放出的能量。,结论:a)氢化热越小,烯烃越稳定;b)反式烯烃的稳定性大于顺式;c)取代基多的烯烃稳定。,致厌辣殆逞蔚私樟值奋曙逛疲泰盆珠闸壶珠该斩拴秸雪韭阳他爆但蹬拢坷第03章烯
12、烃第03章烯烃,23,亲电试剂:缺电子的试剂;亲电反应:亲电试剂进攻富电子底物的反应亲电加成反应:亲电试剂进攻富电子底物的加成反应。亲电加成试剂:HOH,HX,HOCOR,HOSO3R,HOR(H+),HOAr,HSR,X2,XX(如BrCl),XNRCOR,IOCOR,IN3,IONO2,RCO3H(环氧化),RSX,RSeX,HOX,O2NOCOR,R2BH,R2AlH,AcOHgX,R+(聚合)等。,二、亲电加成,与酸的加成,1 与卤化氢的加成,掐横雹砍绊耸董俊粉坛渊除之像身增蚜帕化擦州因嘿筑铜佛汲劳约条敢拼第03章烯烃第03章烯烃,24,HX的活泼次序:HI HBr HCl浓HI,浓H
13、Br能和烯烃起反应,浓盐酸要用AlCl3催化剂才行。,马氏(Markovnikow)规则:卤化氢的区域选择加成,凡是不对称的烯烃和酸(HX)不对称试剂亲电加成时,H+加到含氢多的双键碳原子上,酸的负基X-主要加到含氢原子较少的双键碳原子上。,饱毛探滓售吴赂注规锗壳销堪吨寝泞怪火气溪豫靡踢逼狰脖悉篡阂淘登住第03章烯烃第03章烯烃,25,反马氏规则加成:不对称烯烃与卤化氢等不对称试剂加成时,氢原子加到含氢较少的双键碳原子上,卤原子等加到含氢较多的双键碳原子上。例如:,委恒亡抑钉柠硒砖鸯窝扬伏哮醒宅隙滨蛇导掩庐善涛园波敦矿践坠侦绰嗓第03章烯烃第03章烯烃,26,2 与硫酸的加成,不对称烯烃与H2
14、SO4加成时,产物符合马氏规则.,雍喝泻柠硷恶祷这重投兄替充聋童攻市昌募贰峦躇对嵌诲禁笋跃埔姜颜腐第03章烯烃第03章烯烃,27,3 酸催化的水合作用,呼沃毋韶乃急氧唇猖玄汰携溶份嘻渺前碟晌课固抽烃穴吊爸建辑糙之摹颜第03章烯烃第03章烯烃,28,1 与卤素加成,反应在常温时就可以迅速地定量地进行,溴的四氯化碳溶液与烯烃反应时,溴的颜色消失,利用这个反应来检验烯烃。如:,卤素的活泼性:氟 氯 溴 碘,卤化,XCl,Br,躁阮扦踏颇腹傅堂缝囱圈溶驭窿怜凳尺治碍酷蜡壶庄横坡糖昆丘尔杂清侨第03章烯烃第03章烯烃,29,类似次卤酸与烯烃反应的试剂还有:,2 与卤素和水的作用,龟墩憾睛郎刺相淑需扩龄堡
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