有機知識重點筆記05.doc

南昌大學知識重點首頁授課教師xx課程名稱有機化學課次編號 N o:5授課日期2008.3.13授課年級2008本科生授課方式講 授授課內容第三章 環(huán)烴（1）學 時 數(shù)2教 學 目 的 1、熟練掌握小環(huán)化合物的化學性質2、熟悉環(huán)己烷的構象3、了解萜類化合物的結構特點（含重點、難點） 主 要 內 容 1、 脂環(huán)烴的分類與命名2、 環(huán)烷烴的結構3、 環(huán)己烷的構象（難點）4、 萘烷的構象與構型（難點）5、 環(huán)烷烴的順反異構6、 環(huán)烷烴的化學性質（重點）7、 萜類化合物的分類與結構8、 螺環(huán)與橋環(huán)化合物簡介（了解）復習思考題書后練習參考文獻教 材教研室意見南昌大學知識重點 教 學 內 容備 注第三節(jié) 二烯與炔烴烴二烯烴是含有兩個C=C雙鍵的不飽和烯烴。它比含相同數(shù)目碳原子的烯烴少兩個氫原子，分子組成的通式為CnH2n-2。一、二烯烴的分類1根據(jù)兩個C=C的相對位置，可將二烯烴分為三類，其中以共軛二烯烴最為重要。 (1).累積二烯烴：兩個雙鍵與同一個碳原子相連，(2).孤立二烯烴：此類二烯烴的兩個雙鍵被兩個以上的單鍵隔開(3). 兩個C=C間有一個單鍵，即含“”結構體系(共軛體系)的二烯烴。二、共軛二烯烴的結構1在1，3-丁二烯分子中，四個碳原子都是以sp2雜化軌道形成C-C 鍵，所有的鍵都在同一平面內。此外，每個碳原子還留下一個未參與雜化p軌道，它們的對稱軸都垂直于鍵所在的平面，因而它們彼此互相平行。 21，3-丁二烯的C-2與C-3的p軌道也是重疊的，這種重疊雖然不像C-l和C-2或C-3和C-4軌道之間重疊程度那樣大，但它已具有部分雙鍵性質。在這種情況下，這四個p軌道相互平行重疊 (圖2-7)，使四個p電子不是分別在原來的兩個定域的軌道中，而是分布在四個碳原子之間，即發(fā)生離域，形成了包括四個碳原子及四個電子的體系。這種體系叫做共軛體系，這種鍵稱為共軛鍵或大鍵。三、 共軛體系特征與共軛效應（一）。共軛體系特征1.形成共軛體系的原子必須在同一個平面上；2.必須有可以實現(xiàn)平行重疊的p軌道，還要有一定數(shù)量的供成鍵用的p電子；3.鍵長的平均化；4.共軛體系較穩(wěn)定；5. 共軛體系極性交替。（二）共軛效應共軛體系中，由于離域，電子的分子軌道遍及整個共軛體系。因此在受到極性試劑的進攻時，其影響可以通過電子的運動迅速地傳遞到整個共軛體系。由于共軛體系的存在而引起的這種分子內原子間的相互影響叫做共軛效應 (conjugative effect)。南昌大學知識重點 教 學 內 容備 注四、 二烯烴的命名以含有兩個C=C的最長碳鏈為主鏈，作為母體二烯烴。從靠近C=C的一端開始將主鏈上的碳原子編號，兩個C=C的位次標明于母體二烯烴名稱之前。例如： 2-甲基-1,3-丁二烯五、共軛二烯烴的化學性質1共軛二烯烴的化學性質和烯烴相似，可以發(fā)生加成、氧化、聚合等反應。但由于兩個雙鍵共軛的影響，又顯出一些特殊的性質。 2共軛二烯烴可以與lmol或2mol鹵素或鹵化氫加成。加第一分子溴的速率要比如第二分子溴快得多，反應可以控制在二溴代物階段，生成的二溴代物也不是一種而是兩種。3共軛二烯烴之所以能發(fā)生1，2-和1，4-加成，可由1，3-丁二烯和溴的加成反應為例進行解釋。 （1）第一步是溴陽離子加到一個雙鍵上去生成溴翁離子，溴翁離子又可轉變成碳正離子()或()：碳正離子()是一個仲碳正離子，碳正離子()是一個伯碳正離子。由于仲碳正離子比伯碳正離子穩(wěn)定，因此應該生成()而不是()。（2）()帶正電荷的碳是與碳碳雙鍵相連接，所以是一個烯丙基型正離子。其中缺電子碳上的空p軌道與雙鍵的電子云重疊，導致電子的離域，C-2上的正電荷通過軌道的重疊分散在C-2，C-3，C-4三個碳上。（3） 烯丙基型碳正離子中的正電荷不是平均分布在三個碳原子上，而是較集中在C-2和C-4上。所以在反應第二步中溴陰離子可以加在C-2或C-4上，分別生成1，2-或1，4-加成產物。(4) 共軛二烯烴的1，2-與1，4-加成產物的比例決定于反應條件。通常在較低溫度及非極性溶劑中，有利于1，2-加成；在較高溫度及極性溶劑中，有利于1，4-加成。六、共振論簡介與D-A反應（詳見powerpoint）1 概念2 共振論的5條規(guī)則3D-A反應及其機理七、炔烴炔烴(alkyne)是含有碳碳三鍵 (-CC-) 的碳氫化合物。（一） 同分異構現(xiàn)象和命名1、因為三鍵對側鏈的位置的限制，其異構體的數(shù)目要比碳原子數(shù)相同的烯烴為少。南昌大學知識重點 教 學 內 容備 注2炔烴的命名法和烯烴相似（1）若分子中同時含有C=C和叁鍵時，要選擇含有雙鍵和三鍵的最長碳鏈為主鏈作為母體。（2）碳鏈的編號應從靠近雙鍵或三鍵的一端開始 例如：3-甲基-1-庚烯-5-炔（二） 化學性質1 加成反應(1)加氫：炔烴比烯烴難于氫化(2)加鹵素：炔烴能與氯或溴加成,反應分兩步進行.(3) 加鹵化氫：也是分兩步進行的。第一步 溴乙烯第二步 1,1-二溴乙烷# 不對稱炔烴與HX的加成時遵從馬氏規(guī)則。在有過氧化物存在下，不對稱炔烴與HBr的加成反應則按反馬氏規(guī)則。如：（4）加水：是在催化劑 (硫酸汞的硫酸溶液)存在下，按馬氏規(guī)則進行的。 # 乙炔水合后的反應產物是乙醛，其它炔烴水合產物不是醛，而是酮。 2. 氧化反應 炔烴氧化時，碳鏈在三鍵處斷裂。3. 聚合反應 在不同的催化劑和反應條件下，發(fā)生各種不同的聚合反應，生成鏈狀或環(huán)狀的化合物.4. 炔化物的生成 (1) 連接在CC碳原子上的氫原子相當活潑，這是因為三鍵C是sp雜化，s成分占1/2，電負性比較強，使得Csp-H1s鍵的電子云更靠近碳原子，增強了C-H鍵極性，顯示酸性。乙炔基陰離子能量低，體系穩(wěn)定，所以乙炔分子CHCH中的氫原子容易被金屬取代，生成的炔