大學(xué)有機(jī)化學(xué) 第三章開(kāi)鏈烴_第1頁(yè)
大學(xué)有機(jī)化學(xué) 第三章開(kāi)鏈烴_第2頁(yè)
大學(xué)有機(jī)化學(xué) 第三章開(kāi)鏈烴_第3頁(yè)
大學(xué)有機(jī)化學(xué) 第三章開(kāi)鏈烴_第4頁(yè)
大學(xué)有機(jī)化學(xué) 第三章開(kāi)鏈烴_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩105頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、第四章第四章 開(kāi)開(kāi) 鏈鏈 烴烴 烷烴烷烴 烯烴和炔烴烯烴和炔烴 二烯烴二烯烴烴烴(hydrocarbon)僅由僅由碳、氫碳、氫兩種元素兩種元素組成的化合物組成的化合物. .根據(jù)碳原子的結(jié)合方式分類:根據(jù)碳原子的結(jié)合方式分類:烴烴開(kāi)鏈烴開(kāi)鏈烴環(huán)烴環(huán)烴烷烴烷烴烯烴烯烴炔烴炔烴多烯烴多烯烴單烯烴單烯烴脂環(huán)烴脂環(huán)烴芳香烴芳香烴( (環(huán)烷烴、環(huán)烯烴、環(huán)炔烴環(huán)烷烴、環(huán)烯烴、環(huán)炔烴) )開(kāi)鏈烴開(kāi)鏈烴、烷烴烷烴一、烷烴的結(jié)構(gòu)一、烷烴的結(jié)構(gòu)二、烷烴的命名二、烷烴的命名 三、烷烴的異構(gòu)和構(gòu)象三、烷烴的異構(gòu)和構(gòu)象四、烷烴的性質(zhì)四、烷烴的性質(zhì)109.5o 烷烷 烴烴(烷烴烷烴分子中所有碳原子彼此都以單鍵相連,其余分子

2、中所有碳原子彼此都以單鍵相連,其余價(jià)鍵都與氫原子相連。價(jià)鍵都與氫原子相連。甲烷是烷烴中最簡(jiǎn)單的分子,其成鍵方式如下甲烷是烷烴中最簡(jiǎn)單的分子,其成鍵方式如下: : 一、烷烴的結(jié)構(gòu)一、烷烴的結(jié)構(gòu) CH3CH3 (Ethane)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)HHHHHH109.5oC(tetrahedral)110pm154pms s bond同系物同系物同系列中的各個(gè)化合物互稱為同系列中的各個(gè)化合物互稱為同系物同系物同系列差同系列差CH2 通式通式: ::CnH2n+2;同系列同系列分子式和結(jié)構(gòu)特征相同的一系列化合物分子式和結(jié)構(gòu)特征相同的一系列化合物 烷烴屬于飽和烴,分子中所有碳原子均為烷烴屬于飽和烴,分子中所有碳

3、原子均為SP3雜化雜化 分子內(nèi)的鍵均為分子內(nèi)的鍵均為單鍵,可沿鍵軸單鍵,可沿鍵軸“自由自由”旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 鍵間的鍵角鍵間的鍵角10928,空間呈正四面體排布,空間呈正四面體排布 可產(chǎn)生碳鏈異構(gòu)和構(gòu)象異構(gòu)可產(chǎn)生碳鏈異構(gòu)和構(gòu)象異構(gòu) 烷烴的結(jié)構(gòu)特征烷烴的結(jié)構(gòu)特征CH3CH2CHCH2CCH3CH3CH3CH3伯碳原子伯碳原子(1 C ) : 只與只與1個(gè)其他碳原子直接相連個(gè)其他碳原子直接相連仲碳原子仲碳原子(2 C ): 與與2個(gè)其他碳原子直接相連個(gè)其他碳原子直接相連叔碳原子叔碳原子(3 C ) :與與3個(gè)其他碳原子直接相連個(gè)其他碳原子直接相連季碳原子季碳原子(4 C ) :與與4個(gè)其他碳原子直接相連個(gè)

4、其他碳原子直接相連碳原子和碳原子和氫原子氫原子的類型的類型CH3CH2CHCH2CCH3CH3CH3CH3伯氫原子伯氫原子( 1 H ):與與伯伯碳原子相連的氫碳原子相連的氫仲氫原子仲氫原子( 2 H ):與與仲仲碳原子相連的氫碳原子相連的氫叔氫原子叔氫原子( 3 H ): 與與叔叔碳原子相連的氫碳原子相連的氫 指出下列分子中各碳原子的類型(伯、仲、叔、季)?指出下列分子中各碳原子的類型(伯、仲、叔、季)?CH3CH CH CH CHCH2CH3CH3CH3CH3CH2CH3CH21 11 11 11 11 11 11 11 11 12 22 22 22 22 22 22 24 43 34 4

5、3 33 33 33 3二、烷烴的命名二、烷烴的命名(一一) 習(xí)慣命名法:習(xí)慣命名法: 1 1、分子中碳原子的數(shù)目用分子中碳原子的數(shù)目用甲、乙、丙、丁、戊、甲、乙、丙、丁、戊、 己、庚、辛、壬、癸、十一、己、庚、辛、壬、癸、十一、表示;表示;2 2、碳鏈異構(gòu)用、碳鏈異構(gòu)用“正、異、新正、異、新”表示表示“正正”表示直鏈烷烴,常??梢允÷?。表示直鏈烷烴,常常可以省略。 “異異”表示末端為表示末端為 ,此外別無(wú)支鏈的烷烴。,此外別無(wú)支鏈的烷烴。 (CH3)2CH“新新”表示末端為表示末端為 ,此外別無(wú)支鏈的烷烴。,此外別無(wú)支鏈的烷烴。 (CH3)3CCH3(CH2)5CH3 CH3(CH2)12C

6、H3例:例:(正)庚烷(正)庚烷n- heptane(正)十四烷(正)十四烷n- dodecane異己烷異己烷Isohexane新庚烷新庚烷NeoheptaneCHCH3CH3CH2CH2CH3CH2CH2CH3CH3CCH3CH3CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3-C-CH3CH3CH3CH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3-C-CH3CH3CH3n-PentaneIsopentane Neopentane Butane butaneCH3CH2CH2CH3 CH3CHCH3CH3ison- (二二) 系統(tǒng)命名法:系統(tǒng)命名法: 1 1、

7、直鏈烷烴:、直鏈烷烴:根據(jù)烷烴分子中的碳原子數(shù)稱為根據(jù)烷烴分子中的碳原子數(shù)稱為“某某烷烷”但不加但不加“正正”;十以內(nèi)用天干順序稱呼,十以上;十以內(nèi)用天干順序稱呼,十以上用中文數(shù)字。用中文數(shù)字。CH4 methane 甲烷甲烷C2H6 ethane 乙烷乙烷C3H8 propane 丙烷丙烷C4H10 butane 丁烷丁烷C5H12 pentane 戊烷戊烷C6H14 hexane 己烷己烷C7H16 heptane 庚烷庚烷C8H18 octane 辛烷辛烷C9H20 nonane 壬烷壬烷C10H22 decane 癸烷癸烷C11H24 undecane十一烷十一烷C12H26 dode

8、cane 十二烷十二烷 2、含支鏈的烷烴:、含支鏈的烷烴:(1)定主鏈:)定主鏈:鏈的長(zhǎng)短鏈的長(zhǎng)短(長(zhǎng)的優(yōu)先)(長(zhǎng)的優(yōu)先);側(cè)鏈數(shù)側(cè)鏈數(shù) 目目(多的優(yōu)先(多的優(yōu)先);側(cè)鏈位次大小側(cè)鏈位次大小(小的優(yōu)先)(小的優(yōu)先).(2)定編號(hào):最低系列原則)定編號(hào):最低系列原則(3)寫(xiě)名稱:)寫(xiě)名稱:取代基的位置、數(shù)目、名稱、官取代基的位置、數(shù)目、名稱、官 能團(tuán)的位置、母體名稱。能團(tuán)的位置、母體名稱。把支鏈作為取代基。取代基在前,母體在后。把支鏈作為取代基。取代基在前,母體在后。2,2,4-三甲基己烷三甲基己烷2,2,4-trinethylhexane烴基烴基- -烴分子中去掉一個(gè)氫原子,所剩下的基團(tuán),烴分

9、子中去掉一個(gè)氫原子,所剩下的基團(tuán), 脂肪烴基用脂肪烴基用R- 表示。表示。 基的表示基的表示烷基的英文名稱:烷基的英文名稱: 烷烴的詞尾烷烴的詞尾(-ane)換成換成(-yl)CH3CHCH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH3CH2CH2CH2CH3CH2CHCH3(CH3)2CHCH2(CH3)3C(CH3)3CCH2烷 基烷 基 名 稱英 文 簡(jiǎn) 寫(xiě)甲 基乙 基正 丙 基異 丙 基正 丁 基仲 丁 基異 丁 基叔 丁 基新 戊 基M eEtn-Pri-Prn-Bus-Bui-But-Buneo-Pentyl 規(guī)則:規(guī)則:基與母體的關(guān)系基與母體的關(guān)系 所有的基都放在母體的前面。所有的

10、基都放在母體的前面。基與基的關(guān)系基與基的關(guān)系 基與基之間用短線隔開(kāi)?;c基之間用短線隔開(kāi)。位次與基的關(guān)系位次與基的關(guān)系 位次與基也用短線條隔開(kāi)。位次與基也用短線條隔開(kāi)。位次與位次的關(guān)系位次與位次的關(guān)系 表示相同基的若干個(gè)位次,表示相同基的若干個(gè)位次, 必須用逗點(diǎn)隔開(kāi)。必須用逗點(diǎn)隔開(kāi)。命命 名名: 2,3,5-三甲基己烷三甲基己烷 2,3,5-trimethylhexane 2 編編 號(hào)號(hào): 第一行第一行 取代基編號(hào)為取代基編號(hào)為2, 4, 5; 第二行第二行 取代基編號(hào)為取代基編號(hào)為2, 3, 5; 根據(jù)最低系列原則根據(jù)最低系列原則, 用第二行編號(hào)。用第二行編號(hào)。1 確定主鏈確定主鏈: 最長(zhǎng)鏈

11、為主鏈。最長(zhǎng)鏈為主鏈。CH3CHCH2CHCHCH3CH3CH3H3C 654321 12345 6 2,4,52,3,5CH3CH2CH2CHCHCHCHCH3CH2CH2CH3CH3CH3CH387654321123456786782 編編 號(hào):第一行取代基編號(hào)號(hào):第一行取代基編號(hào)4,5,6,7 ; 第二行取代基編號(hào)第二行取代基編號(hào)2,3,4,5;1 確定主鏈:確定主鏈: 有兩個(gè)等長(zhǎng)的最長(zhǎng)鏈。有兩個(gè)等長(zhǎng)的最長(zhǎng)鏈。 比側(cè)鏈數(shù)比側(cè)鏈數(shù): 一長(zhǎng)鏈有四個(gè)側(cè)鏈,另一長(zhǎng)一長(zhǎng)鏈有四個(gè)側(cè)鏈,另一長(zhǎng) 鏈有二個(gè)側(cè)鏈,多的優(yōu)先。鏈有二個(gè)側(cè)鏈,多的優(yōu)先。命命 名:名: 2,3,5-三甲基三甲基-4-丙基辛烷丙基辛

12、烷 2,3,5-trimethyl-4-propyloctaneCH3CH2CHCH2CHCH2CH2CH3CH2CH3CH312345678H3CHCCHHCCH3CH3CH3CH32,3,4-Trimethylheptane123455-methyl-3-Ethyl 2,3,4-三甲基戊烷三甲基戊烷 5-甲基甲基3-乙基乙基3-ethyl-2,5-dimethyl-4-propylheptane2,5-二甲基二甲基-3-乙基乙基-4-丙基庚烷丙基庚烷 CCCCCCH2CH3CH2CH3CH3CH2CH3H3CHHHHHHCH3CH3-CH-C-CH2-CH-CH3CH3CH3CH3CH32

13、,3,3,5-四甲基己烷四甲基己烷2,3,3,5-tetramethylhexaneCH3-CH2-CH-CH2-C-CH2-CH3CH3CH2CH3CH33,3-二甲基二甲基-5-乙基庚烷乙基庚烷3,3-dimethyl-5-ethylheptane2,7,8-三甲基癸烷三甲基癸烷2,7,8-trimethyldecane系統(tǒng)命名法與習(xí)慣命名法的區(qū)別系統(tǒng)命名法與習(xí)慣命名法的區(qū)別 CH3CH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3-CH-CH3CH3CH3-C-CH3CH3CH3正戊烷正戊烷戊烷戊烷己烷己烷正己烷正己烷異丁烷異丁烷新戊烷新戊烷2-2-甲基丙烷甲基丙烷2,2

14、-2,2-二甲基丙烷二甲基丙烷習(xí)慣命名習(xí)慣命名系統(tǒng)命名系統(tǒng)命名習(xí)慣命名習(xí)慣命名系統(tǒng)命名系統(tǒng)命名 某烷烴含某烷烴含8 8個(gè)碳,只含有伯氫原子,寫(xiě)出其個(gè)碳,只含有伯氫原子,寫(xiě)出其結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式 。根據(jù)烷烴的組成通式,該烷烴分子式為根據(jù)烷烴的組成通式,該烷烴分子式為C C8 8H H1818 CCCH3CH3CH3CH3CH3CH3碳胳異構(gòu)體碳胳異構(gòu)體位置異構(gòu)體位置異構(gòu)體官能團(tuán)異構(gòu)體官能團(tuán)異構(gòu)體構(gòu)型異構(gòu)體構(gòu)型異構(gòu)體構(gòu)象異構(gòu)體構(gòu)象異構(gòu)體幾何異構(gòu)體幾何異構(gòu)體旋光異構(gòu)體旋光異構(gòu)體構(gòu)造異構(gòu)體構(gòu)造異構(gòu)體 同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體立體異構(gòu)體立體異構(gòu)體分子式相同分子式相同, , 結(jié)構(gòu)不同的化合物稱為同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)不同的

15、化合物稱為同分異構(gòu)體二、二、 烷烴的異構(gòu)和構(gòu)象烷烴的異構(gòu)和構(gòu)象 CH3CHCH2CHCH2CH3CH3CH3(a)CH2CHCH2CHCH3CH3CH3CH3(b)CH3CHCHCH2CH2CH3CH3CH3CH3CHCH2CHCH3CH3CH2CH3(c)(d)烷烴的構(gòu)象異構(gòu)烷烴的構(gòu)象異構(gòu) 構(gòu)象構(gòu)象是有機(jī)化學(xué)中存在的最普遍的一類同分異是有機(jī)化學(xué)中存在的最普遍的一類同分異構(gòu)現(xiàn)象。它是分子中的原子或原子團(tuán)圍繞單鍵旋轉(zhuǎn)構(gòu)現(xiàn)象。它是分子中的原子或原子團(tuán)圍繞單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的不同空間排列形式而產(chǎn)生的不同空間排列形式. . 構(gòu)象異構(gòu)體:構(gòu)象異構(gòu)體:?jiǎn)捂I旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生無(wú)數(shù)個(gè)構(gòu)象,這單鍵旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生無(wú)數(shù)個(gè)構(gòu)象,這些

16、構(gòu)象互為構(gòu)象異構(gòu)體(或稱旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體)。些構(gòu)象互為構(gòu)象異構(gòu)體(或稱旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體)。構(gòu)象的表示方法構(gòu)象的表示方法: 1: ( (透視式透視式) ) perspective formula2: ( (鋸架式鋸架式) ) sawhorse formula3: ( (紐曼投影式紐曼投影式) )Newman projections1: ( (透視式透視式) )perspective formulaHHHHHHHHHHHH乙烷交叉式構(gòu)象與重乙烷交叉式構(gòu)象與重疊疊式構(gòu)象的表示方法式構(gòu)象的表示方法2: (鋸架式鋸架式) sawhorse formulaStaggered交叉式交叉式Eclipsed重疊式重疊式3:

17、 (紐曼式紐曼式) Newman projection乙烷的構(gòu)象乙烷的構(gòu)象 乙烷分子構(gòu)象的能量曲線乙烷分子構(gòu)象的能量曲線穩(wěn)定性:交叉式穩(wěn)定性:交叉式 重疊式重疊式丁烷的構(gòu)象丁烷的構(gòu)象正丁烷正丁烷C2C3 鍵旋轉(zhuǎn)時(shí)的能量曲線圖鍵旋轉(zhuǎn)時(shí)的能量曲線圖 穩(wěn)定性:穩(wěn)定性:對(duì)位交叉式對(duì)位交叉式鄰位交叉式鄰位交叉式部分重疊式部分重疊式全重疊式全重疊式練習(xí):畫(huà)出練習(xí):畫(huà)出CH3CH2CH3的典型構(gòu)象,的典型構(gòu)象,CH2ClCH2Cl 的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象和的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象和CH2BrCH2Cl的最穩(wěn)定構(gòu)象。的最穩(wěn)定構(gòu)象。HHHCH3HHCH3HHHHHCH3CH2CH3的典型構(gòu)象的典型構(gòu)象ClHHClHHCH2ClCH2Cl

18、的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象ClHHBrHHCH2ClCH2Br的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象1.StateC1-C4 gas, C5-C16 liquid,C17以上以上 solid2. b.p.3. m.p.同分異構(gòu)體,取代基越多,沸點(diǎn)越低同分異構(gòu)體,取代基越多,沸點(diǎn)越低。 5.Solubility4.Density同分異構(gòu)體,對(duì)稱性好,熔點(diǎn)高。同分異構(gòu)體,對(duì)稱性好,熔點(diǎn)高。 1個(gè)個(gè)C,沸點(diǎn),沸點(diǎn) 2030四、烷烴的性質(zhì)四、烷烴的性質(zhì)(一一) 物理性質(zhì)物理性質(zhì)(physical properties)烷烴的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、密度的變化規(guī)律烷烴的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、密度的變化規(guī)律1. 穩(wěn)定穩(wěn)定 不與強(qiáng)酸,強(qiáng)堿,強(qiáng)氧化劑,強(qiáng)

19、還原劑等反應(yīng)。不與強(qiáng)酸,強(qiáng)堿,強(qiáng)氧化劑,強(qiáng)還原劑等反應(yīng)。(二二) 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)2. 烷烴的多數(shù)反應(yīng)都是通過(guò)自由基機(jī)理進(jìn)行的。烷烴的多數(shù)反應(yīng)都是通過(guò)自由基機(jī)理進(jìn)行的。3. 鹵代反應(yīng)鹵代反應(yīng) 4. 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)1.1.烷烴的鹵代烷烴的鹵代(Halogenation of alkanes) 反應(yīng)活性:反應(yīng)活性: F2Cl2Br2I2反應(yīng)機(jī)理:反應(yīng)機(jī)理:自由基取代反應(yīng)自由基取代反應(yīng) 反應(yīng)條件:高溫或光照反應(yīng)條件:高溫或光照 反應(yīng)特點(diǎn):易發(fā)生多鹵代反應(yīng)特點(diǎn):易發(fā)生多鹵代例:例: 甲烷的氯代甲烷的氯代反應(yīng)式反應(yīng)式反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理鏈引發(fā)鏈引發(fā)鏈增長(zhǎng)鏈增長(zhǎng)鏈終止鏈終止 H= 7. 5KJ/mol Ea

20、=16.7 KJ/mol H= -112. 9 KJ/mol Ea=8. 3 KJ/molCH4 + Cl2 CH3Cl + HClhvCl2 2ClhvCl + Cl Cl2CH3 + CH3 H3CCH3Cl + CH3 H3CClCl2 CH3Cl + ClCH3 +CH4 + Cl CH3 + HCl一氯甲烷一氯甲烷( Methyl chloride)HHHCH + Cl2HCCl+ HCl HHhvhvor heatHHHCH + Cl2HCCl+ HCl HHhvhvor heatCH3-Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl二氯甲烷二氯甲烷(Dichloromethane)h

21、v or heatCH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl三氯甲烷三氯甲烷(Trichloromethane)hv or heatCHCl3 + Cl2 CCl4 + HClhv or heat四氯甲烷四氯甲烷(Tetrachloride)產(chǎn)率產(chǎn)率: 1 400CH4CH3CH3+ Cl2 CH3Cl + CH3CH2Clhvor55%45%CH3CH2CH3+ Cl2hvCH3CH2CH2Cl + CH3CHCH3Cl63%37%CH3CHCH3CH3hvCH3CHCH2ClCH3+Cl2CH3CCH3ClCH3a a、(CH3)3C.(CH3)2CH.CH3CH2.CH3.2.氧化

22、和燃燒氧化和燃燒 burning)催化氧化: RCH2CH2RO2,120C0錳鹽,1.53MPaRCOOH + RCOOH用途:用途:內(nèi)燃機(jī),汽油,柴油等發(fā)生熱能的基本反內(nèi)燃機(jī),汽油,柴油等發(fā)生熱能的基本反 應(yīng),熱源利用(沼氣等)應(yīng),熱源利用(沼氣等)一、一、 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) (structure)二、二、 命名命名(nomenclature)三、三、 性質(zhì)性質(zhì)(propertise) 烯烴和炔烴烯烴和炔烴四、四、 電子效應(yīng)電子效應(yīng)(electronic effect) H3CCCHCHCCH3(more than one double or triple bond)alkenes : CnH2n

23、alkynes : CnH2n-2 C CC C官能團(tuán)官能團(tuán) 分子式分子式 一、一、 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的烯烴是乙烯,其結(jié)構(gòu)如下:最簡(jiǎn)單的烯烴是乙烯,其結(jié)構(gòu)如下: 乙烯分子鍵長(zhǎng)及鍵角乙烯分子鍵長(zhǎng)及鍵角 鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)(pm) 鍵能鍵能( kJmol-1)碳碳-碳單鍵碳單鍵 154 346.94碳碳-碳雙鍵碳雙鍵 134 610.28烯烴的結(jié)構(gòu)特征烯烴的結(jié)構(gòu)特征 含碳含碳-碳雙鍵碳雙鍵 雙鍵碳原子為雙鍵碳原子為SP2雜化雜化 碳碳-碳雙鍵由一個(gè)碳雙鍵由一個(gè)鍵鍵和一個(gè)和一個(gè)鍵鍵組成組成 雙鍵雙鍵不能旋轉(zhuǎn)不能旋轉(zhuǎn) 可產(chǎn)生碳鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)和順?lè)串悩?gòu)可產(chǎn)生碳鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)和順?lè)串悩?gòu)炔烴炔烴 最簡(jiǎn)單的炔烴是乙炔

24、,其成鍵方式如下:最簡(jiǎn)單的炔烴是乙炔,其成鍵方式如下:乙炔分子鍵長(zhǎng)及鍵角如下:乙炔分子鍵長(zhǎng)及鍵角如下: 含碳含碳-碳叁鍵碳叁鍵 叁鍵碳為叁鍵碳為SP雜化雜化 碳碳-碳叁鍵由兩個(gè)碳叁鍵由兩個(gè)鍵,一個(gè)鍵,一個(gè)鍵構(gòu)成鍵構(gòu)成 可產(chǎn)生碳鏈異構(gòu)和位置異構(gòu)可產(chǎn)生碳鏈異構(gòu)和位置異構(gòu)炔烴的結(jié)構(gòu)特征炔烴的結(jié)構(gòu)特征二、烯烴和炔烴的命名二、烯烴和炔烴的命名a.a.選擇包括重鍵在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈。選擇包括重鍵在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈。b.b.從距重鍵最近的一端開(kāi)始編號(hào)。從距重鍵最近的一端開(kāi)始編號(hào)。c.c.多個(gè)取代基合并,簡(jiǎn)單在前復(fù)雜在后。多個(gè)取代基合并,簡(jiǎn)單在前復(fù)雜在后。d.d.書(shū)寫(xiě)同烷烴。書(shū)寫(xiě)同烷烴。(一一) 系統(tǒng)

25、命名系統(tǒng)命名CH3CCH2CH=CHCHCH2CH3CH2CH3CH3CH34-辛烯辛烯 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 4 6 8 4-辛烯辛烯 CH3CH2CHCH=CHCHCH2CH3CH3CH2CH33-甲基甲基-6-乙基乙基-2,2-二甲基二甲基-6-乙基乙基- 3-Ethyl-6-methyl- 4-octene 6-Ethyl-2,2-dimethyl-4-octene 烯炔的命名烯炔的命名1 1、母體名:某烯炔、母體名:某烯炔2 2、編號(hào):、編號(hào):雙鍵、叁鍵位次相同時(shí),以雙鍵編號(hào)雙鍵、叁鍵位次相同時(shí),以雙鍵編號(hào) -CH-CH2 2CHCH2 2CHCH3 3 -CH-C

26、H2 2CHCH3 3 -CH-CH3 3-C(CH-C(CH3 3) )3 3 -CH(CH-CH(CH3 3) )2 2 -CH-CH2 2CHCH2 2CHCH3 32. 兩個(gè)基團(tuán)第一個(gè)原子相同時(shí),則比較與之相連的兩個(gè)基團(tuán)第一個(gè)原子相同時(shí),則比較與之相連的 第二個(gè)第二個(gè) 原子,以此類推。原子,以此類推。u次序規(guī)則次序規(guī)則()CCCCHCCH2HHHCOOOCHCOO HCNNNCCCN3. 重鍵看作多個(gè)單鍵重鍵看作多個(gè)單鍵-C0OH-C0OH -CHO-CHO -CH-CH2 2OHOH -CN-CN -C=CH-C=CH -CH=CH-CH=CH2 2 -CH-CH2 2CHCH3 3

27、例:例:CCCH3ClHBrZ-2-溴溴-1-氯丙烯氯丙烯Z-1-Bromo-2-chloropropeneCCCH2CH2HH3CCH3CH2CH3E-3-乙基乙基-2-己烯己烯E-3-Ethyl-2-hexeneHHHC CC CCH3CH3HHHHC CC CCH3CH3HHHHC CC CCH3CH3H(2Z,4E)-2,4-hexadiene順順,反反-2,4-己二烯己二烯(一一) 烯烴的物理烯烴的物理2、同碳數(shù)的烯烴,直鏈的沸點(diǎn)高于支鏈;、同碳數(shù)的烯烴,直鏈的沸點(diǎn)高于支鏈;三、三、 性質(zhì)性質(zhì)(propertise)3、反式異構(gòu)體的沸點(diǎn)低于順式,熔點(diǎn)高于順式;、反式異構(gòu)體的沸點(diǎn)低于順

28、式,熔點(diǎn)高于順式;1、較相應(yīng)的烷烴熔點(diǎn)高;、較相應(yīng)的烷烴熔點(diǎn)高;炔烴物理性質(zhì)與烯烴相似炔烴物理性質(zhì)與烯烴相似(二二) 烯烴和炔烴的化學(xué)性質(zhì)烯烴和炔烴的化學(xué)性質(zhì)加成反應(yīng)加成反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)H2、X2、HX、其它不對(duì)稱試劑、其它不對(duì)稱試劑、聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)KMnO4 、 KCr2O7氧化氧化O3氧化氧化生成金屬炔化物生成金屬炔化物-氫的鹵代反應(yīng)氫的鹵代反應(yīng)其它反其它反應(yīng)應(yīng)(一)加成反應(yīng)(一)加成反應(yīng)1、催化加氫、催化加氫CH3CH=CH2 H2Pt, Pa, or NiCH3CHCH2HHCH3(CH2)3CC(CH2)3CH35-DecyneH2, Pd/CCCHH(CH2)3CH3CH3(

29、CH2)3cis-5-DeceneH2, Pd/CCH3(CH2)3C C(CH2)3CH3HHHHDecane (96%)CH3(CH2)3CC(CH2)3CH35-Decyne2H2, Pd/CH2, Pd/BaSO4(Lindlar catalyst)CH3(CH2)3CH2CH2(CH2)3CH3Decane (96%)CH3(CH2)2CH2CH2(CH2)2CH3C CHHcis-5-Decene (96%)催化劑催化劑C CC C+ +C CC CX X2 2X XX X鄰鄰二二鹵鹵烷烷( (C Cl l B Br r) )例:例:CH2=CH2 + Br2 CH2BrCH2Br

30、CH3CH=CH2 + Br2 CH3CHBrCH2Br2、加鹵素、加鹵素CH3C CCH3 + Br2CH3CBr=CBrCH3CH3C CCH3 + Br2CH3CBr2CBr2CH3CCH2CHCH2 Br2HC20oCCCl4CCH2CHCH2 Br2HCBrBrCH2=CH2 + HI CH3CH2I3、加、加HXCH2 = CH2+ HX CH3CH2XCH2 = CH2+ HX CH3CH2XCH3CH=CH2 + HBr CH3-CHBr-CH3馬爾科夫尼科夫規(guī)則:馬爾科夫尼科夫規(guī)則:不對(duì)稱烯烴發(fā)生加成反應(yīng)時(shí),不對(duì)稱烯烴發(fā)生加成反應(yīng)時(shí),酸的質(zhì)子主要加到含氫較多的雙鍵碳原子上,而

31、負(fù)性酸的質(zhì)子主要加到含氫較多的雙鍵碳原子上,而負(fù)性基團(tuán)加到含氫較少的雙鍵碳原子上?;鶊F(tuán)加到含氫較少的雙鍵碳原子上。HC CH+HClHgCl2H2CCHClHClCH3CHCl2150160oCHgCl2CC CH3CH2CH2CH3ClH( 95%)trans-3-Chloro-3-hepteneCCH2CH3 HClCH3CH2CHOAc25oCHgCl2CH3(CH2)3CCH22-Bromo-1-hexene1-HexyneCH3(CH2)3C CH HBrBrHBrCH3(CH2)3CCH32,2-DibromohexaneBrBr乙乙烯烯乙乙醇醇 (1 1 醇醇)。2 2 醇醇。一

32、一取取代代乙乙烯烯、 1 1, ,2 2- -二二取取代代乙乙烯烯1 1, ,1 1- -二二取取代代乙乙烯烯、三三取取代代乙乙烯烯。3 3 醇醇4 4、加水、加水(1)烯烴加水烯烴加水在酸存在下烯烴加水可以生成醇在酸存在下烯烴加水可以生成醇不對(duì)稱烯烴加水遵循馬氏規(guī)則不對(duì)稱烯烴加水遵循馬氏規(guī)則C C+ H2OHCHCHOH例:例:烯烴結(jié)構(gòu)不同,加成產(chǎn)物難易程度不同,其活性順序如下:烯烴結(jié)構(gòu)不同,加成產(chǎn)物難易程度不同,其活性順序如下:(CH3)2C=CH2 大于大于 CH3CH=CH2 大于大于 CH2=CH2 H2C CH2+ H2OH3PO4CH3CH2OHH2C CHCH3+ H2OH2S

33、O4CH3CHCH3OHH3CCH C(CH3)2+ H2OH2SO4CH3CH2CCH3OHCH3(2)炔烴加水)炔烴加水 在在酸和汞鹽酸和汞鹽的催化下,能與水加成,先生的催化下,能與水加成,先生成成烯醇烯醇,烯醇很不穩(wěn)定,很快發(fā)生,烯醇很不穩(wěn)定,很快發(fā)生重排重排而轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變成成醛或酮醛或酮。 炔烴加水也炔烴加水也遵循馬氏規(guī)則遵循馬氏規(guī)則,因此除了乙炔,因此除了乙炔外,其它炔烴加水都生成酮。外,其它炔烴加水都生成酮。H2SO4CH3CH2CH2C CH + H2OHg2SO4CH3CH2CH2CCH2OHCH3CH2CH2CCH3OH2SO4HCCH + H2OHg2SO4HCCH2OHCH

34、3CHO1 1、稀、冷、堿性、稀、冷、堿性KMnO4溶液氧化,生成鄰二醇。溶液氧化,生成鄰二醇。 (二)氧化反應(yīng)(二)氧化反應(yīng)3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O 3CH2OHCH2OH + 2KOH + 2MnO2KMnO4HHH2ONaOH MnO2HHOH OH2、酸性、酸性KMnO4等強(qiáng)氧化劑氧化等強(qiáng)氧化劑氧化,雙鍵發(fā)生斷裂雙鍵發(fā)生斷裂.結(jié)論:結(jié)論:若雙鍵碳上無(wú)氫若雙鍵碳上無(wú)氫(R1R2C = )則生成酮;則生成酮;有一個(gè)氫有一個(gè)氫(R1HC = )生成酸;生成酸;有兩個(gè)氫有兩個(gè)氫(H2C = )生成二氧化碳。生成二氧化碳。RCH=CH2KMnO4 / H+RCOOH+CO

35、2+H2ORCH=CR1R2KMnO4 / H+RCOOHOCR1R2+KMnO4H+CH3CH=CH2 CH3COOH + CO2 + H2ORCCHRC OHO+MnO2+ CO2(bro wn)(bro wn)KM nOOH4, 25C CCH3KMnO4COH HOCCH3OO1-PhenylpropyneBenzoic acidAcetic acid結(jié)論:結(jié)論:若三鍵碳上無(wú)氫若三鍵碳上無(wú)氫(RC )則生成酸;則生成酸;有一個(gè)氫有一個(gè)氫(HC )生成二氧化碳。生成二氧化碳。H3CHCCH3HCCH2C5H10,HH3CHCCH3COOHMnO4CO2+用途:用途:1、 烯烴、炔烴的鑒定

36、烯烴、炔烴的鑒定2、推測(cè)結(jié)構(gòu)、推測(cè)結(jié)構(gòu)3、臭氧氧化、臭氧氧化結(jié)論:結(jié)論:若雙鍵碳上無(wú)氫若雙鍵碳上無(wú)氫(R1R2C = )則生成酮;則生成酮;有一個(gè)氫有一個(gè)氫(RHC = )生成醛;生成醛;有兩個(gè)氫有兩個(gè)氫(H2C = )生成甲醛。生成甲醛。C CHR1R2RC OR1R2O3/Zn,H2ORCHO+O3CHOCHOCH3CH2CH=CH2+HCHOO3CH3CH2CHO(三)烯烴的(三)烯烴的 - -H H反應(yīng):反應(yīng):CH2ClCH=CH2 CH3CH=CH2 +hvNBrOOCH2BrCH=CH2CH3CH=CH2 + Cl2500 (四)金屬炔化物的生成(四)金屬炔化物的生成HCCH +2

37、Ag(NH3)2+ AgCCAg +2NH3 +2 NH4+RCCH +RCCAgAgNO3NH3H2O(White)RCCH +RCCAgAgNO3NH3H2O(White)HC CH CuCl NH3 H2OCuC CCu NH4Cl RCCH + Cu(NH3)2+ RCCCu + NH3 + NH4+白色沉淀白色沉淀磚紅色沉淀磚紅色沉淀 乙炔及具有乙炔及具有 結(jié)構(gòu)的炔烴均可以發(fā)生上結(jié)構(gòu)的炔烴均可以發(fā)生上述反應(yīng),但述反應(yīng),但 類型炔烴不能發(fā)生這類反應(yīng)。類型炔烴不能發(fā)生這類反應(yīng)??衫么诵再|(zhì)鑒別和分離炔烴。可利用此性質(zhì)鑒別和分離炔烴。R-C CHR-C C-RHHHH3CCCHHHH CH

38、HHH3CCCHHHH HHHH3CCCHHHHHHHH3CCCHHHH Cd-d-d d1 1+ +d d2 2+ +d d3 3+ +電子效應(yīng)電子效應(yīng) 誘導(dǎo)效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng) 共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)定義:定義:由于成鍵原子間的電負(fù)性不同引起的電子由于成鍵原子間的電負(fù)性不同引起的電子云轉(zhuǎn)移,并通過(guò)靜電誘導(dǎo)作用沿著分子鏈傳遞的云轉(zhuǎn)移,并通過(guò)靜電誘導(dǎo)作用沿著分子鏈傳遞的現(xiàn)象?,F(xiàn)象。根據(jù)電子的偏移方向,分成兩種:根據(jù)電子的偏移方向,分成兩種:1 1、吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)(、吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)( - -I 效應(yīng))效應(yīng))2 2、給電子誘導(dǎo)效應(yīng)(、給電子誘導(dǎo)效應(yīng)( + +I 效應(yīng))效應(yīng)) 如果取代基如果取代基X的電負(fù)性的電負(fù)

39、性大于大于氫原子,氫原子,C-X鍵的電鍵的電子云移向子云移向X, X是是吸電子基吸電子基,產(chǎn)生,產(chǎn)生吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)(-I效應(yīng));效應(yīng)); 如果取代基如果取代基X的電負(fù)性的電負(fù)性小于小于氫原子,氫原子,C-X鍵的鍵的電子云移向碳原子電子云移向碳原子, X是是供電子基供電子基,產(chǎn)生,產(chǎn)生供電子誘供電子誘導(dǎo)效應(yīng)導(dǎo)效應(yīng)(+I效應(yīng));效應(yīng));誘導(dǎo)效應(yīng)的特點(diǎn)誘導(dǎo)效應(yīng)的特點(diǎn)1.1.誘導(dǎo)效應(yīng)沿誘導(dǎo)效應(yīng)沿鍵傳遞鍵傳遞, ,并隨距離的增加而迅速減弱;并隨距離的增加而迅速減弱;2.2.誘導(dǎo)效應(yīng)具有疊加性。誘導(dǎo)效應(yīng)具有疊加性。-F -Cl -Br -I -OCH3 -NHCOCH3 -CC -C6H5

40、-CH=CH2 -CH3 -C2H5 -CH(CH3)2 -C(CH3)3常見(jiàn)取代基的電負(fù)性:常見(jiàn)取代基的電負(fù)性:Csp Csp2 Csp3CH3CH=CH2CH3CH=CH2+- 在丙烯分子中,甲基的供(斥)電子誘導(dǎo)效應(yīng)使在丙烯分子中,甲基的供(斥)電子誘導(dǎo)效應(yīng)使丙烯分子發(fā)生電子偏移,丙烯分子發(fā)生電子偏移,C C1 1帶部分負(fù)電荷,帶部分負(fù)電荷,C C2 2帶部帶部分正電荷。分正電荷。CH3CHCH2123d+d- -CF-CF3 3基的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng),使分子中基的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng),使分子中C C1 1帶部分帶部分正電荷,正電荷,C C2 2帶部分負(fù)電荷帶部分負(fù)電荷。123CF3CHCH2d+

41、d-例例1:例例2: 例例2. 解釋馬氏規(guī)則;解釋馬氏規(guī)則;CH3-CH=CH2 + HBr -Br-CH3-CH-CH3+CH3-CH2-CH2+Br-Br-CH3-CH2-CH2BrCH3-CH-CH3Br(I)(II)解釋:由于生成的中間產(chǎn)物正碳離子解釋:由于生成的中間產(chǎn)物正碳離子(I) (I) 比正碳比正碳離子離子(II)(II)穩(wěn)定,故反應(yīng)的主要產(chǎn)物是穩(wěn)定,故反應(yīng)的主要產(chǎn)物是2-2-溴丙烷。溴丙烷。、二烯烴二烯烴根據(jù)分子中兩個(gè)雙鍵的相對(duì)位置分類:根據(jù)分子中兩個(gè)雙鍵的相對(duì)位置分類:CCC累積二烯烴CCH ( CH2 )nCHCn 1孤立二烯烴CCHCHC共軛二烯烴、 二烯烴二烯烴一、一

42、、1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)丁二烯的結(jié)構(gòu)二、共軛體系二、共軛體系三、三、1,3-丁二烯的性質(zhì)丁二烯的性質(zhì)CCCCHHHHHCH2CH20.134 nmCH3CH30.154 nmCH2CHCHCH20.1373 nm0.1483 nm一、一、1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)丁二烯的結(jié)構(gòu)C2-C3為什么會(huì)有雙鍵的性質(zhì)?為什么會(huì)有雙鍵的性質(zhì)? 電子離域電子離域四個(gè)四個(gè)電子不是分別固定在兩個(gè)雙電子不是分別固定在兩個(gè)雙鍵碳原子之間,而是擴(kuò)展到四個(gè)碳原子之間的這鍵碳原子之間,而是擴(kuò)展到四個(gè)碳原子之間的這種現(xiàn)象種現(xiàn)象。共軛分子共軛分子電子的離域體現(xiàn)了分子內(nèi)原子間相電子的離域體現(xiàn)了分子內(nèi)原子間相互影響的電子效應(yīng)?;ビ绊懙碾娮有?yīng)。共軛效應(yīng)共軛效應(yīng) 在共軛分子中,由于在共軛分子中,由于電子的離域,電子的離域,均會(huì)影響到分子的其余部

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論