烯烴的物理性質(zhì)

第二節(jié)烯烴一、烯烴的結(jié)構(gòu)和命名☆三、烯烴的化學(xué)性質(zhì)☆二、烯烴的物理性質(zhì)四、烯烴加成反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理☆五、重要的烯烴第二章鏈烴第一頁(yè)第二頁(yè)，共37頁(yè)。（一）本節(jié)重點(diǎn)：烯烴的結(jié)構(gòu)，π鍵的特征，烯烴的化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用，親電加成反應(yīng)的歷程，馬氏規(guī)則的應(yīng)用。（二）本節(jié)難點(diǎn)：烯烴的結(jié)構(gòu)，π鍵的特征，親電加成反應(yīng)的歷程，烯烴的結(jié)構(gòu)對(duì)親電加成反應(yīng)速率和取向的影響。

重點(diǎn)與難點(diǎn)目錄△第二頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第三頁(yè)，共37頁(yè)。定義烯烴雙鍵通過(guò)sp2雜化軌道成鍵。烯烴是指分子中含有一個(gè)碳碳雙鍵的不飽和開(kāi)鏈烴，通式：CnH2n。目錄△第三頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第四頁(yè)，共37頁(yè)。一、烯烴的結(jié)構(gòu)和命名1．烯烴的結(jié)構(gòu)1)乙烯的結(jié)構(gòu)目錄△第四頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第五頁(yè)，共37頁(yè)。雙鍵碳原子的sp2雜化目錄△第五頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第六頁(yè)，共37頁(yè)。sp2

雜化

碳碳雙鍵相當(dāng)于由一個(gè)C-Cσ鍵和一個(gè)C-Cπ鍵組成，平均鍵能為610.9kJ.mol-1，其中C-Cσ鍵的平均鍵能為343.3kJ.mol-1，π鍵的鍵能為263.6kJ.mol-1，π鍵的鍵能較σ鍵的小。

目錄△第六頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第七頁(yè)，共37頁(yè)。

乙烯中鍵的形成目錄△第七頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第八頁(yè)，共37頁(yè)。2)π鍵的特點(diǎn)

與σ鍵相比，π鍵具有自己的特點(diǎn)，由此決定了烯烴的化學(xué)性質(zhì)：(1)π鍵沒(méi)有軸對(duì)稱，因此以雙鍵相連的兩個(gè)原子之間不能再以C-Cσ鍵為軸自由旋轉(zhuǎn)，如果吸收一定的能量，克服

p軌道的結(jié)合力，才能?chē)@碳碳σ鍵旋轉(zhuǎn)，結(jié)果使π鍵破壞。

(2)π鍵由兩個(gè)p軌道側(cè)面重疊而成，重疊程度比一般σ鍵小，鍵能小，容易發(fā)生反應(yīng)。

(3)π鍵電子云不是集中在兩個(gè)原子核之間，而是分布在上下兩側(cè)，原子核對(duì)π電子的束縛力較小，因此π電子有較大的流動(dòng)性，在外界試劑電場(chǎng)的誘導(dǎo)下，電子云變形，導(dǎo)致π鍵被破壞而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。目錄△第八頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第九頁(yè)，共37頁(yè)。注意：雙鍵寫(xiě)法中C=C兩根短線的不同含義。

目錄△第九頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第十頁(yè)，共37頁(yè)。2．烯烴的異構(gòu)現(xiàn)象烯烴不僅有碳干異構(gòu)，還存在位置異構(gòu)及順?lè)串悩?gòu)體。如：

1-丁烯

順-2-丁烯

反-2丁烯

異丁烯

目錄△第十頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第十一頁(yè)，共37頁(yè)。3．烯烴的命名1）選擇含雙鍵的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈：2,4-二甲基-2-己烯

2）從距雙鍵最近的一端起對(duì)主鏈碳原子進(jìn)行編號(hào)。

3）將雙鍵位次用編號(hào)較小的一個(gè)雙鍵碳的位次表示，寫(xiě)在母體名稱前面。

4）其它同烷烴命名原則。

目錄△第十一頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第十二頁(yè)，共37頁(yè)。烯

基

烯烴去掉一個(gè)H后的基團(tuán)稱為烯基，如：

目錄△第十二頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第十三頁(yè)，共37頁(yè)。三、烯烴的化學(xué)性質(zhì)加成反應(yīng)：烯烴的雙鍵中π鍵斷裂，雙鍵的二碳原子與其它原子（或原子團(tuán)）結(jié)合，形成兩個(gè)σ鍵，稱為加成反應(yīng)。

1．催化加氫（一）加成反應(yīng)二、烯烴的物理性質(zhì)（見(jiàn)課本）目錄△第十三頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第十四頁(yè)，共37頁(yè)。例：

催化劑：PtO2,Pd/C,Pd/BaSO4,R-Ni,Pt黑等。

目錄△第十四頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第十五頁(yè)，共37頁(yè)。

乙烯

丙烯

丁烯

順-2-丁烯

異丁烯

反-2-丁烯

137.2125.1126.8119.7118.8115.5

2-甲基-2-丁烯2,3-二甲基-2-丁烯

112.5111.3kJ/mol

從上述數(shù)據(jù)看出，連接在雙鍵碳原子上的烷基數(shù)目越多的烯烴越穩(wěn)定。

氫

化

熱目錄△第十五頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第十六頁(yè)，共37頁(yè)。2．鹵化（與Br2反應(yīng)時(shí)，用于檢驗(yàn)烯烴）

反應(yīng)活潑性：

氟>氯>溴>碘目錄△第十六頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第十七頁(yè)，共37頁(yè)。例：反式加成目錄△第十七頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第十八頁(yè)，共37頁(yè)。(3.4.5.）與酸與水加成

目錄△第十八頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第十九頁(yè)，共37頁(yè)。3．加鹵化氫CH2=CH2+HICH3CH2IHX反應(yīng)活性:HI>HBr>HCl目錄△第十九頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第二十頁(yè)，共37頁(yè)。4．加硫酸馬氏加成定則間接水合法目錄△第二十頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第二十一頁(yè)，共37頁(yè)。5．加水直接水合法6．加次鹵酸注意:與不對(duì)稱烯烴加成時(shí),Cl加到連H較多的雙鍵碳原子上。目錄△第二十一頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第二十二頁(yè)，共37頁(yè)。7．加硼氫化合物2RCH=CH2+B2H6

2

RCH2CH2BH2+

RCH=CH2(RCH2CH2)2BH+

RCH=CH2(RCH2CH2)3BH2O2NaOH,H2O產(chǎn)物反馬氏定則，常用于合成伯醇2RCH2CH2BH2

(RCH2CH2)2BH(RCH2CH2)3B3RCH2CH2OH+H3BO3目錄△第二十二頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第二十三頁(yè)，共37頁(yè)。（二）氧化反應(yīng)1．催化氧化2CH2=CH2+O22CH2CH2

OAg300℃目錄△第二十三頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第二十四頁(yè)，共37頁(yè)。2．被高錳酸鉀氧化目錄△第二十四頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第二十五頁(yè)，共37頁(yè)。3．臭氧化臭氧化合物不穩(wěn)定,易爆!直接水解可得醛酮目錄△第二十五頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第二十六頁(yè)，共37頁(yè)。示例：目錄△第二十六頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第二十七頁(yè)，共37頁(yè)。（三）聚合反應(yīng)（四）α-H的活性反應(yīng)目錄△第二十七頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第二十八頁(yè)，共37頁(yè)。

某些親電試劑（如Br2）易與雙鍵生成一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)的正離子——三元環(huán)狀碳正離子，也叫翁離子：四、烯烴加成反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理目錄△第二十八頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第二十九頁(yè)，共37頁(yè)。

在第二步中，為了使能量最低，溴負(fù)離子只能從溴翁離子中溴原子的相反方向進(jìn)攻，從而生成反式加成產(chǎn)物。一般地，電負(fù)性較小，半徑較大的原子易形成翁離子，如Br，Cl，I等。經(jīng)由翁離子歷程，得反式加成產(chǎn)物的親電試劑有：Br2，Cl2，HOCl，HOBr，ICl，NOCl等。

目錄△第二十九頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第三十頁(yè)，共37頁(yè)。馬爾科夫尼科夫規(guī)則：凡是不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的烯烴和酸加成時(shí)，酸的負(fù)基主要加到含氫原子較少的雙鍵碳原子上。

目錄△第三十頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第三十一頁(yè)，共37頁(yè)。3.

馬氏規(guī)則的解釋和碳正離子的穩(wěn)定性1）用誘導(dǎo)效應(yīng)和σ-π共軛（超共軛）效應(yīng)來(lái)解釋。

以丙烯為例：

正誘導(dǎo)效應(yīng)

（+I）

目錄△第三十一頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第三十二頁(yè)，共37頁(yè)。更重要的是超共軛（σ-π）效應(yīng)的影響:

目錄△第三十二頁(yè)第二章鏈烴第二節(jié)烯烴第三十三頁(yè)，共37頁(yè)。

2）用反應(yīng)過(guò)程中生成的活潑中間體碳正離子的穩(wěn)定性進(jìn)行解釋。甲基等既有供電子誘導(dǎo)作用又有超共軛效應(yīng)，可分散離子正電荷。目錄△第三十三頁(yè)第二章