碳碳双键的组成.ppt

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 第三节烯烃和炔烃的命名 1 烯基和炔基 乙烯基 丙烯基1 丙烯基 烯丙基2 丙烯基 异丙烯基1 甲基乙烯基 乙炔基 炔丙基2 丙炔基 丙炔基1 丙炔基 1 2 亚乙烯基 2 乙基 1 戊烯 4 4 二甲基 2 戊烯 3 甲基 2 乙基 1 己烯 4 甲基 1 戊炔 2 5 二甲基 3 己炔 5 甲基 2 己炔 2 烯烃和炔烃的命名 5 十一碳烯 1 十三碳炔 十二烷 通常将碳碳双键处于端位的烯烃 统称 烯烃 碳碳三键处于端位的炔烃 一般称为端位炔烃 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 乙 Z E 命名法 次序规则 a 与双键碳原子直接相连的原子按原子序数大小排列 大者 较优 b 如与双键碳原子直接相连的原子的原子序数相同 则需再比较由该原子外推至相邻的第二个原子的原子序数 如仍相同 继续外推 直到比较出 较优 基团为止 c 当基团含有双键和三键时 可以认为双键和三键原子连接着两个或三个相同的原子 优先顺序 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 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 4 烯炔的命名 3 戊烯 1 炔4 乙基 1 庚烯 5 炔 若双键和三键处于相同的位次供选择时 优先给双键最低编号 1 丁烯 3 炔5 乙烯基 2 辛烯 6 炔 四 烯烃和炔烃的物理性质 烯烃和炔烃都难溶于水 易溶于非极性和弱极性的有机溶剂 前一页 顺 2 丁烯和反 2 丁烯极性差异 第五节烯烃和炔烃的化学性质 加成反应 烯烃和炔烃最主要的反应 氢原子的反应 炔氢的反应 一 加氢 1 催化氢化和还原 炔烃比烯烃更容易进行催化氢化 用喹啉或醋酸铅部分毒化的Pd CaCO3一般称为Lindlar催化剂 2 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高双键碳原子连接烷基数目越多 烯烃越稳定 二 亲电加成 一 与卤素加成 a 与溴和氯加成 现象是溴的红棕色消失 用于检验烯烃 炔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 二 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 烯烃活次序 CH3 2C C CH3 2 CH3 2C CHCH3 CH3 2C CH2 CH3CH CH2 CH2 CH2 炔烃与卤化氢加成的加成比烯烃困难 卤化氢的活性次序 HI HBr HCl 炔烃活性次序 炔烃在相应卤离子存在下与HX加成通常得反式产物 烯烃与HX加成机理 炔烃与HX加成机理 两种正离子稳定性不同 b Markovnikov规则 c 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 碳正离子重排 三 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 四 与次卤酸的加成 氯乙醇 不对称稀烃和次卤酸 Cl2 H2O 的加成 也符合Markovnikov规则 烯烃间接水合置备醇 五 与水的加成 烯醇式 不稳定 酮式 稳定 炔烃水合 三 自由基加成 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 炔烃加HBr也有过氧化物效应 四 硼氢化反应 硼氢化酸化 顺式烯烃 硼氢化氧化 醛或酮 由末端炔制醛 防止同碳二硼化物 RCH BH2 2 的生成 五 亲核加成 炔烃易进行亲核加成 甲基乙烯基醚 丙烯腈 乙酸乙烯酯 炔烃亲核加成机理 碳负离子稳定性与C 相反 六 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 1 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 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 在强烈条件下氧化时 非端位炔烃生成羧酸 盐 端位炔烃生成羧酸 盐 二氧化碳和水 炔烃用高锰酸钾氧化 同样即可用于炔烃的定性分析 也可用于推测三键的位置 与烯烃相似 炔烃也可以被高锰酸钾溶液氧化 较温和条件下氧化时 非端位炔烃生成 二酮 2 臭氧化将含有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 炔烃与臭氧反应 亦生成臭氧化物 后者用水分解则生成 二酮和过氧化氢 随后过氧化氢将 二酮氧化成羧酸 例如 臭氧除和碳碳三键以及双键外 其他官能团很少反应 分子的碳架也很少发生重排 故此反应可根据产物的结构测定重键的位置和原化合物的结构 3 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 4 催化氧化 专有工业反应 不宜类推 专有工业反应 不能类推用于制备其它环氧化物 七聚合反应 a 低聚 b 高聚 聚丙烯 共聚乙丙橡胶 聚乙炔 顺式聚乙炔反式聚乙炔 八 氢原子的反应 a 卤化反应 3 溴 1 辛烯1 溴 2 辛烯 b 氧化反应 九 炔烃的活泼氢反应 1 炔氢的酸性 碳原子的杂化状态spsp2sp3s成分 503325电负性3 292 732 48 碳负离子稳定性 HC C CH2 CH CH3CH2 H2OHC CHNH3CH2 CH2CH3CH3pKa15 7253436 542 2 金属炔化物的生成及其应用 3 炔烃的鉴定 乙炔银 白色 丁炔