中医药大学有机化学课件jc整理-烯烃.ppt

第五章 烯 烃alkenes (一) 烯烃的结构 (二) 烯烃的同分异构和命名 (三) 烯烃的物理性质 (四) 烯烃的化学性质 (五)烯烃的工业来源和制法 (一) 烯烃的结构 以上数据表明：碳碳双键不是由两个加和而成的。 主要指碳碳双键的结构。 （1）碳原子轨道的 杂化 1个 杂化轨道 = 1/3 s + 2/3 p 余下一个未参与杂化的p轨道，垂直 与三个杂化轨道对称轴所在的平面。 （2）碳碳双键的组成 以乙烯分子为例： 乙烯分子中的键 乙烯分子中的键 （3）键的特征 1. 键键能较键低，不稳定，易打开；具 有较大的化学活性。 2. 碳碳双键不能以键为轴自由旋转。 （二）烯烃的同分异构和命名 含有四个或四个以上碳原子的烯烃不仅存在 碳架异构还存在官能团位次异构。 1-丁烯 2-甲基丙烯 ( 异丙烯 ) 2-丁烯 1.烯烃的同分异构 当烯烃的两个双键碳原子各连有不同取代 基时, 会产生顺反异构。 顺- 2 -丁烯反- 2 -丁烯 2-乙基-1-戊烯4,4-二甲基-2-戊烯 3-甲基-2-乙基- 1-己烯 (1) 命名原则；（词尾烷是-ane- 烯是-ene ） 2.烯烃的命名 (2) 烯基 乙烯基Ethyl Ethyl 丙烯基1-Propenyl1-Propenyl 烯丙基2-Butenyl2-Butenyl 异丙烯基2-Pentenyl2-PentenylIsopropenyl(for 1- methylvinyl) 烃基的名称一览表 英文名称中文名称结结构 Methyl甲基CH3- Ethyl 乙基CH3CH2- Propyl 丙基CH3CH2CH2- Isopropyl异丙基(CH3)2CH- Butyl丁基 CH3CH2CH2CH2- Isobutyl异丁基(CH3)2CHCH2- Tert-butyl叔丁基(CH3)3C- Sec-butyl仲丁基CH3CH2(CH3)CH- Ethenyl乙烯烯基CH2=CH- 烃基的名称一览表 ethynyl乙炔基CHC- 2-propenyl (allyl) 烯烯丙基CH2=CHCH2- 1-propenyl丙烯烯基CH3CH=CH- propargyl炔丙基CHCCH2- phenyl苯基C6H5- benzyl苯甲基（苄苄基）C6H5CH2- methylidene亚亚甲基CH2= ethylidene亚亚乙基CH3CH=- ethylene1, 2-亚亚乙基-CH2CH2- trimethylene1, 3-亚亚丙基-CH2CH2CH2- (3) 烯烃顺反异构体的命名 (甲)顺反命名法 顺 - 2 - 戊烯 反 - 2- 戊烯 但当两个双键碳原子所连接的四个原子或基团都 不相同时, 则难用顺反命名法命名。 (E) - 3- 甲基 - 2- 戊烯 (Z) - 3- 甲基 - 2- 戊烯 顺和Z、反和E 没有对应关系！ （乙）Z,E 命名法： 依据次序规则比较出两个双键碳原子所连接取代基优 先次序。当较优基团处于双键的同侧时，称 Z 式；处于 异侧时，称 E 式。 (三) 烯烃的物理性质 烯烃都难溶于水, 易溶于非极性和弱极性 的有机溶剂。 顺-2-丁烯和反-2-丁烯极性差异： (四) 烯烃的化学性质： 加成反应烯烃最主要的反应 -氢原子的反应 1. 加成反应 （1）亲电加成 (甲) 与卤素加成 现象是溴的红棕色消失,用于检验烯烃及其他 含有碳碳重键的化合物。 卤素加成的活性顺序：氟 氯 溴 碘 (b) 亲电加成反应机理(以溴和烯烃的加成为例) ： 反式加成 (乙) 与卤化氢加成 Markovnikov 规则 (a) 与卤化氢加成 卤化氢的活性次序：HI HBr HCl (b)烯烃与HX加成机理 ： (c) Markovnikov 规则 (d) Markovnikov 规则理论解释 碳正离子稳定性 碳正离子的活性次序： 电子效应 + - + - (e)碳正离子重排 (丙) 与硫酸的加成 硫酸氢乙酯 硫酸二乙酯 不对称稀烃加硫酸，也符合Markovnikov规则。 烯烃间接水合置备醇 烯烃活次序： (CH3)2C=C(CH3)2 (CH3)2C=CHCH3 (CH3)2C=CH2 CH3CH=CH2 CH2=CH2 (丁) 与次卤酸的加成 - 氯乙醇 不对称烯烃和次卤酸(Cl2+H2O)的加成，也符合 Markovnikov规则。 -+ + + (戊) 与水的加成 (2)加 HBr 时的过氧化物效应 过氧化乙酰 过氧化苯甲酰 过氧化物效应的机理： 链引发 链传递 (3) 加氢 (甲)催化氢化和还原 (乙) 氢化热与烯烃的稳定性 1mol 不饱和烃氢化时所放出的热量称为氢化 热。利用氢化热可以获得不饱和烃相对稳定性的 信息. 结论: 顺式异构体的稳定性较差 双键碳原子连接烷基数目越多,烯烃越稳定 (4) 硼氢化反应 2.氧化反应 碳碳重键的氧化产物随氧化剂和氧化条件的不同 而异。 (甲)高锰酸钾的氧化 用等量稀的碱性高锰酸钾水溶液,在较低温度下与 烯烃或其衍生物反应,生成 顺式-二醇。 此反应使高锰酸钾的紫色消失, 故可用来鉴别含 有碳碳双键的化合物；收率低，一般不用于合成 。 在较强烈的条件下(如加热或在酸性条件下), 碳碳键完全断裂, 烯烃被氧化成酮或羧酸。 例如: +H2O 烯烃结构不同,氧化产物也不同,此反应可 用于推测原烯烃的结构。 将含有6%8%臭氧的氧气通入到烯烃的非水溶液中， 得到臭氧化物，后者在还原剂的存在下直接用水分解， 生成醛和/或酮。 根据生成醛和酮的结构，就可推断烯烃的结构。 （乙）臭氧化 （丙）环氧化反应 烯烃与过氧酸（简称过酸， ）反应 生成 1,2-环氧化物，例如： 此反应是顺式亲电加成反应。双键碳原子连有供 电基时，反应较易进行；有时用 H2O2 代替过酸。 （丁）催化氧化 专有工业反应，不能类推用于制备其它环氧化物！ 3.聚合反应 （a）低聚