暨南大學有機無機化學第三章課件VIP

烯烴Alkenes第三章本章提綱1.烯烴的結(jié)構(gòu)、種類、命名2.烯烴雙鍵的化學性質(zhì)親電加成反應、氧化還原反應、聚合反應3.親電加成的反應機理反應取向、反應的立體化學4.烯烴α?位氫(烯丙位氫)的反應第一節(jié)烯烴的結(jié)構(gòu)、異構(gòu)和命名一、乙烯的平面結(jié)構(gòu)第一節(jié)烯烴的結(jié)構(gòu)、異構(gòu)和命名一、碳原子雜化軌道sp2的形成及特點第一節(jié)烯烴的結(jié)構(gòu)、異構(gòu)和命名一、碳原子雜化軌道sp2的形成及特點第一節(jié)烯烴的結(jié)構(gòu)、異構(gòu)和命名一、碳原子雜化軌道sp2的形成及特點第一節(jié)烯烴的結(jié)構(gòu)、異構(gòu)和命名一、碳原子雜化軌道sp2的形成及特點

二、烯烴的結(jié)構(gòu)特征

1雙鍵碳原子是sp2雜化。平面三角。

鍵是由p軌道側(cè)面重疊形成。由于室溫下雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn)，所以有順反或Z,E異構(gòu)體。第一節(jié)烯烴的結(jié)構(gòu)、異構(gòu)和命名H2C=CH2烯烴的種類、命名和結(jié)構(gòu)一、烯烴的種類和命名：烯烴是含“C＝C”的碳氫化合物1.分類單烯烴通式CnH2n二烯烴多烯烴烯烴的同分異構(gòu)和命名

一、構(gòu)造異構(gòu)（constitution）1、碳架異構(gòu)2、雙鍵位置異構(gòu)烯烴的同分異構(gòu)和命名

二、構(gòu)型異構(gòu)(configuration)----順反異構(gòu)1、產(chǎn)生順反異構(gòu)的條件：A、分子中有限制旋轉(zhuǎn)的因素存在B、每個不能自由旋轉(zhuǎn)的碳原子上必須連有兩個不同的原子或原子團。烯烴的同分異構(gòu)和命名

二、構(gòu)型異構(gòu)(configuration)----順反異構(gòu)1、產(chǎn)生順反異構(gòu)的條件：A、分子中有限制旋轉(zhuǎn)的因素存在B、每個不能自由旋轉(zhuǎn)的碳原子上必須連有兩個不同的原子或原子團。由于雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn)而引起的順反異構(gòu)體用Z,E表示。確定Z,E的原則是：按順序規(guī)則確定與雙鍵碳原子相連二個基團的大小，由大到小用箭頭標出。二個雙鍵碳原子連的基團箭頭方向一致，雙鍵為Z構(gòu)型；箭頭方向相反，雙鍵為E構(gòu)型。(Z)-2-丁烯或順-2-丁烯(E)-2-丁烯或反-2-丁烯烯烴的同分異構(gòu)和命名由于雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn)而引起的順反異構(gòu)體用Z,E表示。確定Z,E的原則是：按順序規(guī)則確定與雙鍵碳原子相連二個基團的大小，由大到小用箭頭標出。二個雙鍵碳原子連的基團箭頭方向一致，雙鍵為Z構(gòu)型；箭頭方向相反，雙鍵為E構(gòu)型。(Z)-2-丁烯或順-2-丁烯(E)-2-丁烯或反-2-丁烯烯烴的同分異構(gòu)和命名烯烴的同分異構(gòu)和命名

三、順反異構(gòu)的性質(zhì)物理性質(zhì)：沸點、熔點、偶極矩的大小都不相同。化學性質(zhì)：反應速度、反應產(chǎn)物（空間構(gòu)型）不相同生物活性：不相同順-2-丁烯反-2-丁烯烯烴的命名

系統(tǒng)命名法１．選擇含碳碳雙鍵的最長碳鏈為主鏈，根據(jù)碳的數(shù)目稱為某烯．２．從離雙鍵最近的一端開始編號，把雙鍵的編號寫在烯烴的前面．取代基的表示方法與烷烴相同．３．順反異構(gòu)體用Z,E構(gòu)型表示．兩個碳原子上較優(yōu)基團在雙鍵同一側(cè)的構(gòu)型為Z；在雙鍵不同側(cè)的構(gòu)型為E。幾個重要的烯基CH3CH=CH－丙烯基propenylCH=CHCH2－烯丙基allylCH2=C－異丙烯基isopropenylCH2=CH－乙烯基Vinyl烯烴的命名幾個重要的烯基CH3CH=CH－丙烯基propenylCH=CHCH2－烯丙基allylCH2=C－異丙烯基isopropenylCH2=CH－乙烯基Vinyl烯烴的命名

亞基

H2C=CH3CH=(CH3)2C=

亞甲基亞乙基亞異丙基Methylideneethylideneisopropylidene

－CH2－－CH2CH2－－CH2CH2CH2－

亞甲基1,2-亞乙基1,3-亞丙基Methyleneethylene(dimethylene)trimethylene兩種亞基：中文名稱通過前面的編號來區(qū)別，英文名稱通過詞尾來區(qū)別有兩個自由價的基稱為亞基。烯烴的命名實例一烯烴命名實例烯烴的命名實例一烯烴命名實例烯烴的命名實例二

(Z)-1,2-二氯-1-溴乙烯（反-1,2-二氯-1-溴乙烯）（Z)-1-bromo-1,2-dichloroethylene烯烴的命名雙鍵在環(huán)上，以環(huán)為母體，稱環(huán)某烯.雙鍵在鏈上，鏈為母體，環(huán)為取代基。實例三2-甲基-3-環(huán)己基-1-丙烯3-cyclohexyl-2-methyl-1-propene烯烴的命名雙鍵在環(huán)上，以環(huán)為母體，稱環(huán)某烯.雙鍵在鏈上，鏈為母體，環(huán)為取代基。實例三2-甲基-3-環(huán)己基-1-丙烯3-cyclohexyl-2-methyl-1-propene烯烴的命名實例四（5R,2E）-5-甲基-3-丙基-2-庚烯

(5R,2E)-5-methyl-3-propyl-2-heptene

烯烴命名實例烯烴的命名烯烴的命名烯烴的命名烯烴的命名烯烴的物理性質(zhì)

1、熔點：順反異構(gòu)體中，反式結(jié)構(gòu)有較好

的對稱性，其熔點高于順式結(jié)構(gòu)。2、沸點：比烷烴高。順反異構(gòu)體中，反式結(jié)

構(gòu)低于順式結(jié)構(gòu)。3、密度：都小于水。烯烴的物理性質(zhì)

1、熔點：順反異構(gòu)體中，反式結(jié)構(gòu)有較好

的對稱性，其熔點高于順式結(jié)構(gòu)。2、沸點：比烷烴高。順反異構(gòu)體中，反式結(jié)

構(gòu)低于順式結(jié)構(gòu)。3、密度：都小于水。烯烴的化學性質(zhì)

一、催化加氫1、常用的催化劑：鉑黑（Pt）,鈀粉（Pd）,RaneyNi催化劑的作用：降低烯烴加氫的活化能。烯烴的化學性質(zhì)

一、催化加氫1、催化劑的作用：降低烯烴加氫的活化能。

烯烴的化學性質(zhì)

一、催化加氫(順式加氫）2、可能機理：烯烴和一分子氫被吸附在催化劑表面，并釋放出能量。能量的釋放減弱了烯烴π鍵和氫分子的σ鍵，從而促使兩個新的碳氫鍵形成，烷烴自催化劑表面解吸附，再吸附新的反應物分子，加氫反應是在碳碳雙鍵的同側(cè)進行。烯烴的化學性質(zhì)

一、催化加氫(順式加氫）2、可能機理：烯烴和一分子氫被吸附在催化劑表面，并釋放出能量。能量的釋放減弱了烯烴π鍵和氫分子的σ鍵，從而促使兩個新的碳氫鍵形成，烷烴自催化劑表面解吸附，再吸附新的反應物分子，加氫反應是在碳碳雙鍵的同側(cè)進行。烯烴的化學性質(zhì)

一、催化加氫(順式加氫）2、可能機理：烯烴和一分子氫被吸附在催化劑表面，并釋放出能量。能量的釋放減弱了烯烴π鍵和氫分子的σ鍵，從而促使兩個新的碳氫鍵形成，烷烴自催化劑表面解吸附，再吸附新的反應物分子，加氫反應是在碳碳雙鍵的同側(cè)進行。烯烴的化學性質(zhì)

一、催化加氫(順式加氫）CH2=CH2>RCH=CH2>R2C=CH2RCH=CHR>RCH=CR2>R2C=CR2烯烴的化學性質(zhì)

一、催化加氫(順式加氫）烯烴的化學性質(zhì)

一、催化加氫(氫化熱）氫化熱：烯烴氫化時，斷裂一個π鍵形成兩個σ鍵所放出的能量。（kJ/mol）

定義：兩個或多個分子相互作用，生成一個加成產(chǎn)物的反應稱為加成反應。加成反應自由基加成（均裂）離子型加成（異裂）環(huán)加成（協(xié)同）親電加成親核加成1加成反應的定義和分類

分類：根據(jù)反應時化學鍵變化的特征分（或根據(jù)反應機理分）{烯烴的化學性質(zhì)2烯烴親電加成反應機理（1）環(huán)正離子中間體（反式加成）（2）碳正離子中間體（順式加成）（反式加成）+Y-烯烴的化學性質(zhì)2烯烴親電加成反應機理（1）環(huán)正離子中間體（反式加成）（2）碳正離子中間體（順式加成）（反式加成）+Y-烯烴的化學性質(zhì)2烯烴親電加成反應機理（1）環(huán)正離子中間體（反式加成）（2）碳正離子中間體（順式加成）（反式加成）+Y-烯烴的化學性質(zhì)3烯烴與氫鹵酸的加成反應式CH2=C(CH3)2+HXCH3-C(CH3)2反應機理XCH2=C(CH3)2+H+CH3C

(CH3)2CH3-C(CH3)2X-慢+X快烯烴的化學性質(zhì)討論（1）速率問題*1HI>HBr>HCl*2雙鍵上電子云密度越高，反應速率越快。(CH3)2C=CH2

>CH3CH=CHCH3

>CH3CH=CH2>CH2=CH2烯烴的化學性質(zhì)烷烴的結(jié)構(gòu)

反應區(qū)域選擇性（regio-selectivity)馬氏規(guī)則：不對稱烯烴與HX的加成，H總是加到含氫較多的雙鍵碳原子上。烯烴的化學性質(zhì)

機理烯烴的化學性質(zhì)

機理烯烴的化學性質(zhì)

碳正離子(Carbocations)含有帶正電荷的三價碳原子的原子團。烯烴的化學性質(zhì)

碳正離子(Carbocations)含有帶正電荷的三價碳原子的原子團。烯烴的化學性質(zhì)

烯烴的化學性質(zhì)

烯烴的化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)碳正離子的重排甲基轉(zhuǎn)移(CH3)3CCH=CH2(CH3)3CCHClCH3+(CH3)2CCl-CH(CH3)2

HCl17%83%(CH3)3CCHCH3++(CH3)2C-CH(CH3)2(CH3)2CHCH=CH2(CH3)2CHCHBrCH3+(CH3)2CBr-CH2CH3HBr主要產(chǎn)物次要產(chǎn)物(CH3)2CHCHCH3++(CH3)2C-CH2CH3負氫轉(zhuǎn)移烯烴的化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)與H2SO4反應問題：如何將己烷與1-己烯分離？解：加入濃硫酸，將油相與硫酸相分離。烯烴的化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)酸催化下烯烴的水合反（Hydration）烯烴的化學性質(zhì)烯烴與有機酸、醇、酚的加成強酸直接加成，弱酸及醇、酚等需酸催化催化劑：H2SO4,H3PO4,TsOH,HBF4等強酸加成取向符合馬氏規(guī)則烯烴的化學性質(zhì)烯烴與有機酸、醇、酚的加成強酸直接加成，弱酸及醇、酚等需酸催化催化劑：H2SO4,H3PO4,TsOH,HBF4等強酸加成取向符合馬氏規(guī)則烯烴的化學性質(zhì)加鹵素烯烴的化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)烯烴與次鹵酸的加成反應式+H2O+X2（HO-X+）1符合馬氏規(guī)則2反式加成類似試劑：ICl,ClHgCl,NOCl(亞硝酰氯)

烯烴的化學性質(zhì)反應機理機理1：+X2X--H+機理2：H2O+X2-HXHOXHO-+X+X+-OH烯烴的化學性質(zhì)硼氫化反應定義：硼烷(BH3)中的硼原子和氫原子分別加到碳碳雙鍵的兩個碳原子上的反應。烯烴的化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)烯烴的化學性質(zhì)硼氫化反應的特點*1立體化學：順式加成（烯烴構(gòu)型不會改變）*2區(qū)域選擇性—反馬氏規(guī)則。*3因為是一步反應，反應只經(jīng)過一個環(huán)狀過渡態(tài)，所以不會有重排產(chǎn)物產(chǎn)生。2硼氫化--氧化、硼氫化--還原反應31*硼氫化反應：烯烴與甲硼烷作用生成烷基硼的反應2*烷基硼的氧化反應：烷基硼在堿性條件下與過氧化氫作用，生成醇的反應。3*烷基硼的還原反應：烷基硼和羧酸作用生成烷烴的反應。(CH3CH2CH2)3BTHFH2O2,HO-,H2ORCOOH3CH3CH2CH2OHCH3CH2CH3烷基硼12CH3CH=CH2+BH33硼氫化--氧化反應、硼氫化--還原反應的應用硼氫化--氧化反應的應用*1CH3CH=CH2B2H6H2O2，HO-H2OCH3CH2CH2OH*2B2H6H2O2，HO-H2O*3B2H6H2O2，HO-H2O烯烴的化學性質(zhì)自由基加成——HBr的過氧化氫效應烯烴的化學性質(zhì)自由基加成——HBr的過氧化氫效應烯烴的化學性質(zhì)自由基加成——HBr的過氧化氫效應烯烴的化學性質(zhì)自由基加成——HBr的過氧化氫效應烯烴的氧化1烯烴的臭氧化反應2烯烴被KMnO4和OsO4氧化3烯烴的環(huán)氧化反應烯烴的化學性質(zhì)

臭氧化合物被水分解成醛和酮的反應稱為臭氧化合物的分解反應O3Zn,H2ORCHO++Zn(OH)2H2Pd/CRCH2OH+HOCHR’R”+H2OLiAlH4orNaBH4RCH2OH+HOCHR’R”烯烴的化學性質(zhì)烯烴的臭氧化反應的應用（1）測定烯烴的結(jié)構(gòu)（2）由烯烴制備醛、酮、醇。(CH3)2C=CH2O3H2OZn(CH3)2C=O+CH2OH2OZnO3烯烴的化學性質(zhì)烯烴的臭氧化反應的應用（1）測定烯烴的結(jié)構(gòu)（2）由烯烴制備醛、酮、醇。(CH3)2C=CH2O3H2OZn(CH3)2C=O+CH2OH2OZnO3烯烴的化學性質(zhì)2烯烴被KMnO4和OsO4氧化（1）烯烴被KMnO4氧化冷，稀，中性或堿性KMnO4熱，濃，中性或堿性KMnO4酸性KMnO4/H++CH3COOH+CH3COOH烯烴的化學性質(zhì)（2）烯烴被OsO4氧化（3）應用：1制鄰二醇2鑒別雙鍵3測雙鍵的位置烯烴的化學性質(zhì)（2）烯烴被OsO4氧化（3）應用：1制鄰二醇2鑒別雙鍵3測雙鍵的位置烯烴的化學性質(zhì)3烯烴的環(huán)氧化反應過氧化物易分解爆炸，使用時要注意溫度和濃度。實驗室常用過氧化物來制備過酸。制備（1）過酸的定義和制備

定義：具有-CO3H基團的化合物稱為過酸。C6H5COOH

CH3COHCH3COOH====OO30%H2O2，H+C6H5COONaOOH+烯烴的化學性質(zhì)反應機理+CH3CO3H+CH3CO2H慢，親電加成快（2）環(huán)氧化反應定義：烯烴在試劑的作用下，生成環(huán)氧化合物的反應。反應機理+CH3CO3H+CH3CO2H慢，親電加成快（2）環(huán)氧化反應定義：烯烴在試劑的作用下，生成環(huán)氧化合物的反應。烯烴的

-鹵化1鹵素高溫法或鹵素光照法反應式CH3CH=CH2+Br2CH2BrCH=CH2氣相，hor500oC反應機理Br22Br

Br

+CH3CH=CH2

CH2CH=CH2+HBr

CH2CH=CH2+Br2CH2BrCH=CH2+Br

hor500oC2NBS法（烯丙位的溴化）++（C6H5COO）2CCl4,

反應式NBS本章小結(jié)一掌握烯烴的命名掌握烯烴的制備方法掌握消去反應機理E1