烯烴和炔烴有機(jī)化學(xué)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第1頁/共61頁本本 章章 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容一 烯烴的結(jié)構(gòu)二 烯烴的異構(gòu)現(xiàn)象和命名三三 烯烴的物理性質(zhì)烯烴的物理性質(zhì)四四 烯烴的化學(xué)性質(zhì)烯烴的化學(xué)性質(zhì)五五 共軛烯烴共軛烯烴六六 炔烴的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)炔烴的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)第2頁/共61頁開鏈單烯烴通式開鏈單烯烴通式 CnH2n2s2p2s2p激發(fā)激發(fā)2psp2雜化雜化C激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) 2s1 2p1 2p1 2p1x y z2s2px 2py 2pz 2s2px 2py 2pz 2s2px 2py 2pz 2s2px 2py 2pz ?軌道雜化后 1s22(sp2)12(sp2)12(sp2)12pz1sp2雜化雜化第3頁/共61頁C

2、與其它與其它三個(gè)三個(gè)原子直接鍵合，原子直接鍵合，Csp2雜化雜化-bond117.2121.4乙烯分子的結(jié)構(gòu)乙烯分子的結(jié)構(gòu)第4頁/共61頁鍵和鍵和鍵的主要特點(diǎn)（鍵的主要特點(diǎn)（p276） 成鍵的兩個(gè)碳原子不能沿著鍵軸自由旋轉(zhuǎn) 成鍵的兩個(gè)碳原子可以沿著鍵軸“自由”旋轉(zhuǎn) 電子云呈塊狀，通過鍵軸有一對稱平面，電子云分布在平面的上下方，受核的約束小，鍵的極化性(度)大 電子云呈柱狀，對鍵軸呈圓柱形對稱。電子云密集于兩原子之間，受核的約束大，鍵的極化性(度)小 成鍵軌道“肩并肩”平行重疊，重疊程度較小，鍵能較小，鍵不穩(wěn)定 成鍵軌道沿鍵軸“頭碰頭”重疊，重疊程度較大，鍵能較大，鍵較穩(wěn)定 不能單獨(dú)存在，只能在

3、雙鍵或叁鍵中與鍵共存 可以單獨(dú)存在，存在于任何共價(jià)鍵中鍵鍵易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)存在順反異構(gòu)第5頁/共61頁二、烯烴的異構(gòu)現(xiàn)象和命名 碳鏈異構(gòu)碳鏈異構(gòu) 構(gòu)造異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu) 位置異構(gòu)位置異構(gòu) 官能團(tuán)異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu) 1. 同分異構(gòu)同分異構(gòu) 構(gòu)型異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu) 立體異構(gòu)立體異構(gòu) 對映異構(gòu)對映異構(gòu) 順反異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)第6頁/共61頁素（如雙鍵、脂環(huán)等） 分子中存在著限制原子自由旋轉(zhuǎn)的因分子中存在著限制原子自由旋轉(zhuǎn)的因基團(tuán)雙鍵的每個(gè)碳上均連有不同的原子或順反異構(gòu)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件：順反異構(gòu)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件：第7頁/共61頁CCaabb哪些結(jié)構(gòu)存在順反異構(gòu)？哪些結(jié)構(gòu)存在順反異構(gòu)？想一想想一想CCaabdCCadea有無有CC

4、abde有第8頁/共61頁CH2= CH CH3CH = CH CH2= CHCH2乙烯基 丙烯基 烯丙基 烷烴詞尾烷烴詞尾 -ane 烯烴詞尾烯烴詞尾 -ene propane propene第9頁/共61頁3. 命名原則主鏈：選擇含有雙鍵在內(nèi)的最長碳鏈主鏈：選擇含有雙鍵在內(nèi)的最長碳鏈編號(hào)：首先考慮碳碳雙鍵具有最低位次編號(hào)：首先考慮碳碳雙鍵具有最低位次書寫：在母體名稱前標(biāo)明雙鍵的位次書寫：在母體名稱前標(biāo)明雙鍵的位次第10頁/共61頁CHCCH2CH3CHCHCH3CH3CH2CH3CH31 2 3 4 5 6 7 ?4 , 6 - 二甲基二甲基 - 5 -乙基乙基- 3 - 庚烯庚烯5 -

5、ethyl 4 , 6 - dimethyl - 3 - heptene123455 - 乙烯基乙烯基 -1 , 3 - 環(huán)戊二烯環(huán)戊二烯?如何命名？如何命名？想一想想一想第11頁/共61頁適用于適用于 CCabbaCCabda 當(dāng)兩個(gè)相同的原子或基團(tuán)處于雙鍵平當(dāng)兩個(gè)相同的原子或基團(tuán)處于雙鍵平面（或環(huán)平面）同側(cè)時(shí)，稱為順式；處于異側(cè)時(shí)，稱為反式第12頁/共61頁CCH5C2HCH(CH3)2HCH(CH3)2CCH5C2HH? 2-甲基甲基-3-己烯己烯2-甲基-3-己烯順順-反反-想一想想一想請用順反構(gòu)型命名法命名請用順反構(gòu)型命名法命名?C2H5CH3反反-1-甲基甲基-2-乙基環(huán)丙烷乙基環(huán)

6、丙烷第13頁/共61頁2 , 4 - 庚二烯庚二烯2 , 4 - 庚二烯2 , 4 - 庚二烯2 , 4 - 庚二烯2 , 4 - 庚二烯 順順 , 順順 -反反 , 順順 - 順順 , 反反 - 反反 , 反反 -?CHCHCHCH3CHCH2CH3CCCCCH3HHHHC2H5CCCCCH3HHHC2H5HCCCH3HHCCC2H5HHCCCH3HHCCHC2H5H第14頁/共61頁原子序數(shù)較大的原子較優(yōu)先I Br Cl S P F O N C D H53 35 17 16 15 9 8 7 6 1對于多原子取代基，第一個(gè)原子相同時(shí)，對于多原子取代基，第一個(gè)原子相同時(shí)，則要依次比較第二個(gè)甚

7、至第三個(gè)原子，直則要依次比較第二個(gè)甚至第三個(gè)原子，直到比較出差別為止到比較出差別為止第15頁/共61頁CCH3CH3CH3CHCH3CH3CHCH3CH3CH2CH3CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH3CH2CH3異丙基異丁基異丙基異丁基？想一想想一想對于含有雙鍵或叁鍵的取代基，可將對于含有雙鍵或叁鍵的取代基，可將其看成以兩個(gè)或三個(gè)單鍵與相同的原子其看成以兩個(gè)或三個(gè)單鍵與相同的原子相連接相連接第16頁/共61頁CCHCHHCCHCH2CCCCHCCCCHCNNNCCCNCOHOCCOH-CH2OH -CN-CH2Cl -COOR？想一想想一想-CN -CCH -CH=CH2 -CH2CH

8、3-COOH -COR -CHO -CH2OH第17頁/共61頁CCH3CCH3CH2CH(CH3)2CH2CH2CH3兩個(gè)較優(yōu)基團(tuán)位于兩個(gè)較優(yōu)基團(tuán)位于 C=C 異側(cè)E型同側(cè)Z型想一想想一想請用請用Z-E構(gòu)型命名法命名構(gòu)型命名法命名?3-甲基甲基-4-異丙基異丙基-3-庚烯庚烯(E) -第18頁/共61頁CCHH3CHCCHCH2CH3Br 5 - 溴溴- 2 , 4 - 庚二烯庚二烯 ( 2Z , 4E ) - 6213547?(4E , 6E) -2 , 6 - 二甲基二甲基 -2 , 4 , 6 - 壬三烯壬三烯CH3CH3?24 6第19頁/共61頁順順-2 - 戊烯戊烯反-2 - 戊

9、烯 (Z) -2 - 戊烯(E) -2 - 戊烯順順-2-溴溴-2-丁烯丁烯反-2-溴-2-丁烯(E) -2-溴-2-丁烯(Z) -2-溴-2-丁烯CCCH3C2H5HHCCCH3HHC2H5想一想想一想請用順反和請用順反和Z-E構(gòu)型命名法命名構(gòu)型命名法命名?CCCH3CH3HBrCCCH3BrHCH3?兩個(gè)例子說明了什么？兩個(gè)例子說明了什么？第20頁/共61頁CH2OHCH2OH123456791113- 胡蘿卜素胡蘿卜素維生素維生素A1新維生素新維生素Aa新維生素新維生素Aa的活性只是維生素的活性只是維生素A1的的75%第21頁/共61頁 Z-己烯雌酚己烯雌酚反式活性比順式高反式活性比順式

10、高710倍倍HOOHOHOH雌二醇雌二醇 OHHO1.45nm1.45nm0.72nm E-己烯雌酚己烯雌酚（距離影響生理活性）（距離影響生理活性）第22頁/共61頁CCCH3CH3HHCCCH3HHCH3順順-2-丁烯丁烯反反-2-丁烯丁烯m.p.b.p.-139-1064 1 bp：順式烯烴 反式烯烴 mp：順式烯烴 氯 溴 碘BrHHBrBrHHBr Br2+CCl4反反- 1 , 2 - 二溴環(huán)己烷二溴環(huán)己烷反式加成產(chǎn)物反式加成產(chǎn)物（二）親電加成反應(yīng)（二）親電加成反應(yīng)（用于鑒別烯烴）（用于鑒別烯烴）第26頁/共61頁反應(yīng)機(jī)制：親電加成反應(yīng)反應(yīng)機(jī)制：親電加成反應(yīng)（異裂）CCHHHH+Br

11、BrBr-CCHHHHBrCCHHBrBrHH- 溴溴 離子離子金金 翁反式加成反式加成產(chǎn)物慢慢快快中間體中間體第27頁/共61頁CH2CH2+HXCH3CH2XCHCl3 ( 活性活性 HI HBr HCl )CH=CH2CH3CH2CH3CH2CHCH3BrCH3CH2CH2CH2BrCH3COOH+ HBr+1-丁烯丁烯2-溴丁烷溴丁烷1-溴丁烷溴丁烷8020（不對稱烯烴）（不對稱烯烴） （不對稱試劑）（不對稱試劑）第28頁/共61頁 當(dāng)不對稱烯烴與不對稱試劑進(jìn)行加成當(dāng)不對稱烯烴與不對稱試劑進(jìn)行加成時(shí)，試劑中帶時(shí)，試劑中帶正正電荷部分總是加在含氫較電荷部分總是加在含氫較多多的雙鍵碳原子上

12、，而帶的雙鍵碳原子上，而帶負(fù)負(fù)電荷部分則加電荷部分則加到含氫較到含氫較少少的雙鍵碳原子上。的雙鍵碳原子上。 馬爾柯夫尼柯夫規(guī)則（馬氏規(guī)則）想一想想一想指出下列反應(yīng)的主要產(chǎn)物指出下列反應(yīng)的主要產(chǎn)物CH3BrCH3+HBr?第29頁/共61頁 因分子中原子或基團(tuán)的極性（電負(fù)性）不因分子中原子或基團(tuán)的極性（電負(fù)性）不同而引起成鍵電子云沿著分子鏈向某一方向移同而引起成鍵電子云沿著分子鏈向某一方向移動(dòng)的電子效應(yīng)動(dòng)的電子效應(yīng)C CXH慢慢快快正碳離子中間體正碳離子中間體C = C+HXC CH+X-第30頁/共61頁YC -效應(yīng)效應(yīng) 電負(fù)性電負(fù)性 XH X吸電子基吸電子基 電負(fù)性 Y -X -OCH3 -

13、NHCOCH3 -C6H5 -CH=CH2 -H -CH3 -C2H5 -CH(CH3)2 -C(CH3)3+I 小小 大大-I 大大 小小比較標(biāo)準(zhǔn)比較標(biāo)準(zhǔn)CXCH第31頁/共61頁永久存在永久存在由近及遠(yuǎn)沿著分子鏈傳遞隨著傳遞距離的增加而迅速減弱隨著傳遞距離的增加而迅速減弱CCCCCl-4 3 2 1第32頁/共61頁C CH+親電加成反應(yīng)中產(chǎn)生親電加成反應(yīng)中產(chǎn)生C+穩(wěn)定性增加 反應(yīng)容易進(jìn)行叔（叔（3) 仲仲(2) 伯伯(1) 甲基正碳離子甲基正碳離子R3C R2CH RCH2 CH3穩(wěn)定性CR1R2R3構(gòu)型構(gòu)型C sp2 雜化（平面結(jié)構(gòu)）雜化（平面結(jié)構(gòu)）P軌道中無電子軌道中無電子+第33頁

14、/共61頁CH3CHCH3XCH3CHCH3+ X-快快想一想想一想CF3CHCH2+ HClCF3CH2CH2ClCH3CHCH2HXCH3CHCH3慢慢-+第34頁/共61頁主產(chǎn)物主產(chǎn)物 ？H+CH3CHCH2CH3CHCH3CH3CHCH3BrBrCH3CH2CH2BrCH3CH2CH2Br(1)(1)(2)(2)仲正碳離子仲正碳離子伯正碳離子伯正碳離子第35頁/共61頁?+H2SO4CH3CHCH2?CCH2CH3CH3+H2OH2SO4SOOOHHOCH3CHCH3OSO2OH烷基硫酸氫酯烷基硫酸氫酯H2OCH3CHCH3OH（間接水合法）（間接水合法）CCH3CH3OHCH3（直接

15、水合法）（直接水合法）3. 與硫酸、水的加成與硫酸、水的加成第36頁/共61頁CH3CHCH2HBrROORCH3CH2CH2Br（反馬氏規(guī)則產(chǎn)物）（反馬氏規(guī)則產(chǎn)物）1.高錳酸鉀氧化(1) 與中性（或堿性）的冷溶液反應(yīng)C=CRRRR+ KMnO4H2OR CROHCROHR + MnO2紫紅色鄰二醇 （KMnO4紫紅色褪去）常用于鑒別不飽和鍵常用于鑒別不飽和鍵第37頁/共61頁常用于推導(dǎo)雙鍵的位置和烯烴的結(jié)構(gòu)常用于推導(dǎo)雙鍵的位置和烯烴的結(jié)構(gòu)R CH=CH2KMnO4H3O+RCOOH + CO2 + H2OC=CHR1R2RKMnO4H3O+RCOHO+ O=CR1R2酸酸 酮酮第38頁/共6

16、1頁CCHCH3CH3H5C2O3(1)(2) Zn +H2OCOCH3H5C2OCHCH3+(CH3)2CHCH=CH2O3(1)(2) Zn +H2O(CH3)2CHCHO + HCHO常用于推導(dǎo)雙鍵的位置和烯烴的結(jié)構(gòu)常用于推導(dǎo)雙鍵的位置和烯烴的結(jié)構(gòu)O3(1)(2) Zn +H2OCOR2R1OCHR3CCHR3R2R1+酮酮 醛醛第39頁/共61頁RCH=CH2 + RCOOHORCHCH2O過氧酸 環(huán)氧化合物 + RCOOH想一想想一想試根據(jù)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)推出反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)試根據(jù)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)推出反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)CH3CH3CH3C(CH2)3CHCHOOCH3O3(1)(2) Zn +H2O?第40頁

17、/共61頁2CO2KMnO4H+?+HOOCCOOH 化合物化合物A、B、C 均為庚烯的異構(gòu)均為庚烯的異構(gòu)體，體， A、B、C與酸性高錳酸鉀溶液作用分別得與酸性高錳酸鉀溶液作用分別得到：到：CH3COOH、CH3(CH2)3COOH ； CH3COCH3、 CH3CH2COCH3；CH3COOH、 CH3CH2COCH2CH3 ，試推斷試推斷A、B、C的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。想一想想一想CHHCHCHCHHCHHCHR第41頁/共61頁庚烯ABC題目分析題目分析 A：CH3(CH2)3CHCHCH3B：CCH3CH2CH3CCH3CH3C：CCH3CH2CH3CH2CHCH3KMnO4 / H+CH3

18、COCH3CH3CH2COCH3CH3COOHCH3(CH2)3COOHCH3COOHCH3CH2COCH2CH3第42頁/共61頁CCCHHHHCH2=C=CH2sp2 sp 開鏈二烯烴通式開鏈二烯烴通式 CnH2n-2CC( C )nCC(n = 1 , 2 , 3) 隔離二烯烴 累積二烯烴累積二烯烴 第43頁/共61頁共軛二烯烴共軛二烯烴H2C = CHCH = CH2共軛雙鍵共軛雙鍵CCCC.CCCC大大鍵（共軛鍵（共軛鍵）鍵）C sp2 第44頁/共61頁參與共軛的電子公共化鍵長平均化體系能量降低，共軛體系越大越穩(wěn)定 CCHHHCCHHH-共軛體系共軛體系137pm137pm146p

19、m第45頁/共61頁有關(guān)的原子必須在同一平面上必須有可實(shí)現(xiàn)平行重疊的P軌道要有一定數(shù)量供成鍵用的P電子CH3CH CHCH CHCH32, 4 己二烯己二烯CH2CH CHCH CHCH21, 3, 5 己三烯己三烯第46頁/共61頁CH2 CHCH2氯乙烯氯乙烯CCHHHClP烯丙正碳離子烯丙正碳離子CCHHHCP（空）HHCH2CHCl（多電子共軛）（缺電子共軛）第47頁/共61頁CCHHHCPHHCH2 CHCH2（等電子共軛） 烯丙碳自由基烯丙碳自由基(3) 超共軛CCHHHCHH-超共軛超共軛丙烯丙烯 CH2CHCHHHH第48頁/共61頁CHCHHP（空）H-p 超共軛超共軛CCH

20、2HHH+乙基正碳離子乙基正碳離子 CH3CHCHCHCHCHCH3+-p超共軛超共軛-共軛-共軛共軛p-共軛共軛-超共軛超共軛 -p超共軛超共軛分子中存在哪幾種共軛？分子中存在哪幾種共軛？想一想想一想p-共軛-超共軛超共軛H第49頁/共61頁 在共軛體系中由于原子間的相互影響而在共軛體系中由于原子間的相互影響而使體系內(nèi)的使體系內(nèi)的電子（或電子（或 p 電子）分布發(fā)生變電子）分布發(fā)生變化的電子效應(yīng)稱為共軛效應(yīng)（化的電子效應(yīng)稱為共軛效應(yīng)（C）。）。 想一想想一想試排出下列正碳離子的穩(wěn)定性試排出下列正碳離子的穩(wěn)定性+CH2CH2CH2CHCH2CH3CCHCH2CH3+CH3CHCH2CHCH2+CH3CH2CHCHCH2(a)(b)(c)(d)(b)(d)(c)(a) sp2 sp3 中中 s 比例比例 C 電負(fù)性電負(fù)性sp開鏈單炔烴通式開鏈單炔烴通式 CnH2n-2第55頁/共61頁水水 乙醇乙醇 乙炔乙炔 氨氨 乙烯乙烯 乙烷乙烷pKa15.7 16 25 35 44 50HCCH + 2Ag(NH3)2NO3 AgCCAg乙炔銀乙炔銀（白色）（白色）HCCH + 2Cu(NH3)2Cl CuCCCu乙炔亞銅乙炔亞銅（紅棕色）（紅棕色）常用于末端炔常用于末端炔 (H)RCCH 的鑒別的鑒別第56頁/共61頁（ ）溴的紅