有機(jī)化學(xué)課件：炔二烯烴脂環(huán)烴

1、炔烴 alkyne教學(xué)目標(biāo)1說出炔烴的定義、通式、同分異構(gòu)現(xiàn)象 正確命名炔烴2正確地寫出炔烴的加成反應(yīng)、氧化反 應(yīng)產(chǎn)物和金屬炔化物。能利用烷烴、 烯烴和炔烴性質(zhì)的不同進(jìn)行鑒別、推 導(dǎo)。一、炔烴的定義、同系列、同分異構(gòu)現(xiàn)象定義：分子中含有碳碳叁鍵(CC)的 不飽和鏈烴。通式：CnH2n-2炔烴的結(jié)構(gòu)：碳碳叁鍵中C為雜化， CC叁鍵是由1個(gè)鍵和2個(gè)鍵組成。叁鍵C原子的雜化 sp雜化形成過程sp雜化軌道形狀與空間分布sp雜化軌道空間分布：直線形乙炔兩個(gè)鍵的形成pzpz一、炔烴的定義、同系列、同分異構(gòu)現(xiàn)象定義：分子中含有碳碳叁鍵(CC)的 不飽和鏈烴。通式：CnH2n-2同分異構(gòu)現(xiàn)象炔烴中存在碳鏈異構(gòu)

2、和官能團(tuán)位置異構(gòu)炔烴的結(jié)構(gòu)：碳碳叁鍵中C為雜化， CC叁鍵是由1個(gè)鍵和2個(gè)鍵組成。二 炔烴的命名：改烯/ene為炔/yne1選主鏈：含有雙鍵和叁鍵的最長(zhǎng)碳鏈2編號(hào)：從靠近雙鍵或叁鍵的一端開始 (雙、叁鍵位次相同時(shí)，給雙鍵以最低編號(hào))3命名：先烯后炔(烯炔所在位次和最小)雙、叁鍵同時(shí)存在的化合物的命名：CH3CCHCH2CH3CH2CH2CH3CCH2CH2CHCH2CH3CH2CH3CCH2CHCH2CH3CH2CH2CH3CCCH2CH=CH2CH3CH=CHC CHCHCHCH舉 例4-乙基-2-庚炔4-乙基庚炔5-乙基庚炔1-戊烯-4-炔3-戊烯-1-炔三、炔烴的物理性質(zhì)14個(gè)C原子 氣

3、體（gas）(g)5個(gè)C以上的低級(jí)炔烴 液體(liquid)(l)高級(jí)炔烴 固體(solid)(s)炔烴難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑練習(xí)：寫出C5H8的同分異構(gòu)體并命名四、炔烴的化學(xué)性質(zhì)炔烴 -CC-H的酸性取代反應(yīng)白色炔化銀沉淀磚紅色化亞銅沉淀重金屬炔化物遇酸易分解為原來的炔烴；因此，可用來分離或提純末端炔烴四、炔烴的化學(xué)性質(zhì)（一）加成反應(yīng)1、加H2CHRCRCH=CH2H2PtH2PtRCH2CH3CHRCRCH=CH2H2林德拉催化劑同C數(shù)的烯烴、炔烴氫化時(shí)，烯烴快約10倍烯烴、炔烴混合物氫化時(shí)， 炔烴先被氫化分子中同時(shí)有雙鍵和叁鍵時(shí)，叁鍵先被氫化用林德拉Lindlar催化劑控制還原：順式烯

4、烴四、炔烴的化學(xué)性質(zhì)（一）加成反應(yīng)2、加X2CHRCRCX=CHXX2X2RCX2CHX2應(yīng)用：鑒別炔烴 溴水褪色 合成多鹵代物四、炔烴的化學(xué)性質(zhì)（一）加成反應(yīng)3、加HXCHRCRCX=CH2H-XH-XRCX2CH3HBr/過氧化物：反馬氏產(chǎn)物4、加H2OCHCH+ H2OHg2+H+CH3COHCHRC+ H2OHg2+H+RCCH3O醛酮HCNCH3COOHC2H5OHCH = CH + HAACH2=CH5、加HA（二）氧化反應(yīng)1、與叁鍵相連的碳上有 一個(gè)H原子時(shí) CO2條件產(chǎn)物2、與叁鍵相連的碳上 無H原子時(shí) RCOOH CHRCKMnO4H2ORCOOH+CO2（三）聚合反應(yīng)（自學(xué)

5、）乙炔為原料合成下列產(chǎn)品：答案 答案 A： 2,2-二溴丙烷 B： 1-溴丙烷 C：2-氯丙烷 D： 2-丙醇 合成 丙炔合成1說出二烯烴的定義、通式、正確命名二 烯烴。2了解二烯烴的結(jié)構(gòu)。3知道1，3丁二烯的化學(xué)性質(zhì)，尤其 是親電加成。教學(xué)目標(biāo)二烯烴一、定義 、分類、結(jié)構(gòu) 1、定義：分子中含兩個(gè)或兩個(gè)以上碳碳雙鍵的烴2、分類：累積二烯烴 C=C=C 少見隔離二烯烴 C=C（C）nC=C（n1）共軛二烯烴 C=CC=C 通式 CnH2n-2共軛效應(yīng): 由于共軛雙鍵的存在，而使分子中的原子間發(fā)生相互影響，引起鍵長(zhǎng)平均化的現(xiàn)象。二烯烴一、定義 、分類、結(jié)構(gòu) 3、1，3-丁二烯（共軛二烯）的結(jié)構(gòu)（1

6、）C全為sp2雜化，形成大鍵 （ 44 ） （2）共軛效應(yīng)p軌道與鍵只隔1個(gè)單鍵的含奇數(shù)個(gè)共軛原子共軛效應(yīng)的類型: 3種p -共軛超共軛效應(yīng)等電子大鍵：1,3-丁二烯 苯多電子大鍵 氯乙烯 乙烯醇缺電子大鍵 烯丙基正離子等電子大鍵 烯丙基游離基超共軛效應(yīng)-共軛鍵間隔1個(gè)單鍵的含偶數(shù)個(gè)共軛原子C-H鍵軌道相隔1個(gè)單鍵的體系共軛效應(yīng)的類型: 3種-共軛44共軛效應(yīng)的類型: 3種-共軛66共軛效應(yīng)的類型: 3種p -共軛34共軛效應(yīng)的類型: 3種超共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)的特點(diǎn)：由于共軛效應(yīng)涉及鍵離域體系，電子的流動(dòng)性比電子的大，所以，共軛效應(yīng)在沿鏈傳遞時(shí)，可以傳遞得很遠(yuǎn)，隨距離增長(zhǎng)而減弱的現(xiàn)象不明顯。二、

7、二烯烴的命名與烯烴相似，稱“某二烯”。十以上的需在“二烯”前加“碳”字如結(jié)構(gòu)式表明烯鍵結(jié)構(gòu)，需標(biāo)明順反異構(gòu)。三、1，3丁二烯的性質(zhì)1、親電加成CH2=CH CH=CH2+ HBrCH3CHCH=CH2BrBrCH3CH=CHCH21,2-加成1,4-加成兩個(gè)產(chǎn)物的相對(duì)比例大小與反應(yīng)物及產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)溫度、溶劑與溶劑的性質(zhì)、中間產(chǎn)物的 穩(wěn)定性等因素有關(guān)。三、1，3丁二烯的性質(zhì)1、親電加成CH2=CH CH=CH2+ HBrCH3CHCH=CH2BrBrCH3CH=CHCH21,2-加成1,4-加成在極性溶劑中反應(yīng)，反應(yīng)溫度較高、反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)、試劑極性較大、產(chǎn)物穩(wěn)定性較高時(shí)，利于1，4-加成。雙

8、烯體（共軛二烯）+ 親雙烯體（親雙烯體上連有吸電子基團(tuán)反應(yīng)更易）2、雙烯合成（DielsAlder）(D-A)寫出主要產(chǎn)物3、穩(wěn)定性4、聚合反應(yīng)（自學(xué)）天然存在的共軛烯烴（1）天然橡膠：異戊二烯聚合物n(2) 維生素A與維生素A酸(3) -胡蘿卜素SummaryAlkynes,like alkenes, are unsaturated hydrocarbons.Alkyne molecules contain the carbon-carbon triple bond whose carbons are sp-hybridized ones and so that the molecules

9、form the linear structures.Alkynes,as well as alkenes, can undergo the addition reaction because of containing bond in the molecules,The electronegativity of sp-hybridized carbons is greater than that of sp2-hybridized carbons,so the ability of reservingelectron of sp-hybridized carbons is stronger

10、and the ability of undrgoing the electrophilic addition reaction is weaker than that of sp2-hybridized carbons,The end hydrogen atom that directly bonds to the triple bond carbon shows acidity.Summary Depending on the reaction conditions of adding hydrogen,the addition products of alkynes are differ

11、ent. The oxidation products also vary with different reaction conditions. The multiple bonds of dialkenes are classified as being cumulated,conjugated,or isolated.The conjugated dialkenes have some specific properties because of the conjugated system in the molecules.For example,all the four carbons

12、 of 1,3-butadiene are sp2-hybridized ones that form a large bond,and the bond electrons stay in the whole large bond system so that the molecule energy is lowered and the molecule system is much more stable. In the conjugated system of dialkenes, the electron delocalization because of the overlappin

13、g of electron orbitals changes the arrangement of the electron cloud density.The effect of the electron delocalization on the molecules physical and chemical properties is called conjugated effect. There are three conjugated effects -,p- and - super conjugations.Sometimes the conjugated effect is in

14、 line with the inducing effect,however sometimes the conjugated effect does not accord with the inducing effect.Under this condition,it is often considered that the conjugated effect is stronger than the inducing effect.1,3-butadiene can undergo the electronphilic addition reaction at different temp

15、eratures.At higher temperatures,the 1,2-addition products are mainly obtained.At room temperature,the 1,4-addition products are mainly obtained.環(huán)烴的定義： 由碳和氫兩種元素組成的環(huán)狀化合物環(huán)烴環(huán)烴cyclohydrocarbon脂環(huán)烴：由開鏈烴的碳鏈?zhǔn)孜蚕嘟佣煞枷銦N：含有一個(gè)或數(shù)個(gè)苯環(huán)脂環(huán)烴 學(xué)習(xí)目標(biāo)1、正確地對(duì)脂環(huán)烴進(jìn)行命名。2、掌握脂環(huán)烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，環(huán)的大 小與穩(wěn)定性的關(guān)系。3、掌握脂環(huán)烴的化學(xué)性質(zhì)，并與烯烴 烷烴的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行比較。脂環(huán)烴飽

16、和環(huán)烴：環(huán)烷烴不飽和環(huán)烴環(huán)烯烴環(huán)炔烴一、脂環(huán)烴的分類1、據(jù)脂環(huán)烴的種類分2、據(jù)環(huán)上的碳原子的數(shù)目分3、據(jù)環(huán)的數(shù)目分橋環(huán)烴螺環(huán)烴脂環(huán)烴單環(huán)多環(huán)三元環(huán)、四元環(huán)、五元環(huán).稠環(huán)二、脂環(huán)烴的命名1、環(huán)烷烴：環(huán)某烷若有取代基時(shí)編號(hào)：使取代基的位置最小，相同位次比較基團(tuán)的大小，先小基后大基。命名：取代基位次 - 取代基名環(huán)某烷取代基復(fù)雜的，以環(huán)烴作取代基按烷烴命名（一）單脂環(huán)烴CH3CH2CH3例：環(huán)丙烷環(huán)丁烷環(huán)己烷甲基環(huán)己烷乙基環(huán)戊烷CH3CH2CH31-甲基-2-乙基環(huán)丁烷CH2CH3 CHCH2CH33-環(huán)戊基戊烷2、不飽和環(huán)烴：環(huán)某烯（炔）編號(hào)：先編雙（叁）鍵碳， 其次使取代基位次較小命名：取代基位

17、-取代基名-雙/叁鍵位-環(huán)某烯/炔 5-甲基-1,3-環(huán)戊二烯4-乙基-1-環(huán)辛炔CH3CH2CH32-甲基-6-乙基-1,3-環(huán)己二烯練習(xí):寫出C6H12單環(huán)環(huán)烷烴的同分異構(gòu)體。1.螺原子：兩個(gè)環(huán)共用的碳原子2.編號(hào)：從小環(huán)中與螺原子相鄰的碳原子開始 (從小環(huán)-螺原子-大環(huán)并使取代基位次最小)3.命名：螺A.B某烷(烯)除螺原子以外小環(huán)碳數(shù)除螺原子以外大環(huán)碳數(shù)（二）螺spiro環(huán)脂環(huán)烴的命名在多環(huán)脂環(huán)烴中，兩個(gè)環(huán)以共用一個(gè)環(huán)碳原子的方式相互連接，稱螺環(huán)烴。螺3.5壬烷螺3.4辛烷4-甲基螺2.4庚烷CH3螺4.5-1,6-癸二烯舉 例1.選出橋頭碳：連接三座橋的兩個(gè)碳2.編號(hào)：從一個(gè)橋頭碳沿

18、最長(zhǎng)的橋到另一橋頭碳，再沿次長(zhǎng)的橋回到第一個(gè)橋頭碳 ,最后最短橋上的碳原子,并使取代基 位次最小3.命名:二環(huán)bicyclicA.B.C“某”烷(烯)碳數(shù)最多橋碳數(shù)最少橋碳數(shù)次多橋(三)橋環(huán)脂環(huán)烴bridged hydrocarbon命名在多環(huán)脂環(huán)烴中,兩個(gè)環(huán)共用碳數(shù)2(=2,稠環(huán))時(shí)，稱橋環(huán)脂環(huán)烴。舉 例二環(huán)2.2.1庚烷2-甲基二環(huán)2.2.0己烷5-甲基二環(huán)2.2.0-2-己烯三、脂環(huán)烴的化學(xué)性質(zhì)共性：常見環(huán)、中環(huán)、大環(huán)脂環(huán)烴的化學(xué)性 質(zhì)與鏈烴相似特性：小環(huán)烷烴既有烷烴的取代反應(yīng)又有 開環(huán)反應(yīng)（如同烯烴的加成反應(yīng)）+Br2Br300+ Cl2Clhv（一）鹵代反應(yīng)（高溫或紫外線作用下）（二

19、）開環(huán)反應(yīng)加成反應(yīng) 1、加H2難+ H2+ H2+ H2Ni80Ni200Pt300CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH3（環(huán)戊烷環(huán)丁烷環(huán)丙烷）結(jié)論：穩(wěn)定性增強(qiáng)環(huán)烷烴中的小環(huán)化合物，特別是三碳化合物與一些試劑作用時(shí)容易發(fā)生環(huán)破裂而與試劑相結(jié)合的反應(yīng)（二）開環(huán)反應(yīng)加成反應(yīng) 2、加X2(可用于區(qū)別烷烴和環(huán)烷烴)難（環(huán)戊烷環(huán)丁烷環(huán)丙烷）結(jié)論：穩(wěn)定性增強(qiáng)3、加HX （開環(huán)發(fā)生在含H最多和含H最少 的兩個(gè)碳原子之間，且遵循馬氏規(guī)則）室溫CH3+ HBrCH3CHCH2CH3BrCH3+ HICH3CHCH2CH2CH3I練CH3+ Br2+ HBrCH3CHCH2CH2

20、CH2BrBrCH3CH2CHCH2CH3Br（三）氧化反應(yīng)環(huán)烷烴與烷烴相似,通常不易發(fā)生氧化反應(yīng)在強(qiáng)烈條件下可開環(huán)。環(huán)烯烴與烯烴相似，易開環(huán)練習(xí)寫出環(huán)戊烯與下列試劑反應(yīng)的產(chǎn)物：練習(xí)用化學(xué)方法區(qū)別下列化合物：1 2-甲基丁烯 甲基環(huán)己烷 1,2-二甲基環(huán)丙烷2 丙烷 環(huán)丙烷 丙烯 丙炔ABC練習(xí)用化學(xué)方法區(qū)別下列化合物：1 2-甲基丁烯 甲基環(huán)己烷 1,2-二甲基環(huán)丙烷2 丙烷 環(huán)丙烷 丙烯 丙炔ABCD四、脂環(huán)烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及穩(wěn)定性（一）穩(wěn)定性的規(guī)律三、四元環(huán)不穩(wěn)定五元環(huán)較穩(wěn)定六元穩(wěn)定（二）穩(wěn)定性規(guī)律的解釋1、張力學(xué)說（拜爾）2、現(xiàn)代結(jié)構(gòu)理論（共價(jià)鍵的成鍵特點(diǎn)）脂環(huán)烴 Cyclic Hydro

21、carbons 重點(diǎn)和難點(diǎn)脂環(huán)烴的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性的關(guān)系：A 環(huán)丙烷及其衍生物：環(huán)丙烷的角張力較高，具有較高的張力能，為一個(gè)張力環(huán)。B 環(huán)丁烷及其衍生物：環(huán)丁烷具有較強(qiáng)的角張力，弱的扭轉(zhuǎn)力，有較高的張力能，也是張力環(huán)，但較環(huán)丙烷穩(wěn)定。C 環(huán)戊烷及其衍生物：基本無角張力，扭轉(zhuǎn)力較弱，張力能不大，化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定D 環(huán)己烷及其衍生物：無角張力，為無張力環(huán)，環(huán)系穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)C：sp31、環(huán)丙烷環(huán)烷烴的順反異構(gòu)bp. 37bp. 29順-1,2-二甲基環(huán)丙烷反-1,2-二甲基環(huán)丙烷環(huán)己烷構(gòu)象chair conformationboat conformationchair conformat

22、ionchair conformationboat conformation 兩種椅型構(gòu)象轉(zhuǎn)換ae一元取代的環(huán)己烷e-結(jié)構(gòu)穩(wěn)定二元取代的環(huán)己烷e,e-反式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定十氫化萘 In the compounds that we have studied so far,the carbon atoms,which are attached to one another to form chains,are called open-chain compounds.In many compounds,however,the carbon atoms form ring,which arecalledcyc

23、lic compounds. In this chapter we shall take up cyclic compounds including aliphatic compounds. Much of the chemistry of alicyclic compounds already know, since it is essentiall the chemistry of their open-chain counterparts:a cycloalkane, for example, is an alkane, and in general acts like one. But

24、 the cyclic nayure of some of there compounds confers very special properties on them. It was here that the study of conformational analysishad its real beginning, and it is here that we, in turn, can begin to appreciate the practical importance of this branch of stereochemiatry. Being a ring or sev

25、eral rings-places restrictions on the shape a molecule can assume, or on just where solvent molecules can cluster; steric hindrance can be increased or decreased; the attack by a reagent can be limited to just one direction. The very size of the ring can lead to unusual reactivity. We shall focus our attention on the conformation and stability of alicyclic compoun