不饱和脂肪烃最新课件

1、不饱和脂肪烃PPT课件 (2)第三章第三章 不饱和脂肪烃不饱和脂肪烃一、乙烯的结构 3.1 烯烃烯烃不饱和脂肪烃PPT课件 (2)l官能团：官能团： C=C（键）；键）；=Csp2杂化杂化; l五个五个键在同一个平面上；键在同一个平面上；电子云分布在平面的上电子云分布在平面的上下方。下方。键能/kJmol-1 346 610 C-C C=C 键长/nm0.154 0.134 键键能：键键能：264kJ/mol 键使键使C-C键旋转受阻。与双键碳相连的基团或原子键旋转受阻。与双键碳相连的基团或原子在空间有固定的排列。顺反异构。在空间有固定的排列。顺反异构。不饱和脂肪烃PPT课件 (2)二. 命名

2、和同分异构现象1. IUPAC命名法命名法1）选择含双键最长的碳链为主链；）选择含双键最长的碳链为主链； 2）近双键端开始）近双键端开始编号：编号：3）将双键位号写在母体名称之前。）将双键位号写在母体名称之前。6-甲基甲基-3-乙基乙基-1-庚烯庚烯3-甲基甲基-2-乙基乙基-1-丁烯丁烯CH3CHCH3CCH2CH2CH3CH2=CHCH2=CHCH2CH3CH=CH乙烯基 烯丙基 丙烯基CH2CHCH3CH2CHCH2CH2CHCH3CH3不饱和脂肪烃PPT课件 (2)2. 顺反异构体的命名和顺反异构体的命名和 Z、E标记法标记法顺式：顺式：双键碳原子上两个相同的原子或基团处于双键碳原子上

3、两个相同的原子或基团处于双键同侧。双键同侧。反式：反式：双键碳原子上两个相同的原子或基团处于双键碳原子上两个相同的原子或基团处于双键反侧。双键反侧。CCCH3CH2CH3HHCCHCH2CH3CH3H反-2-戊烯顺-2-戊烯不饱和脂肪烃PPT课件 (2)Z式：式：双键碳原子上两个较优基团或原子处于双双键碳原子上两个较优基团或原子处于双键同侧。键同侧。E式：式：双键碳原子上两个较优基团或原子处于双双键碳原子上两个较优基团或原子处于双键异侧。键异侧。CC(优)CH3HCH2CH3(优)CH3CCCH3(优)CH3CH2CH(CH3)2(优)CH2CH2CH3 (Z)- 3-甲基甲基-2-戊烯戊烯

4、(E)- 3-甲基甲基-4-异丙基异丙基-3-庚烯庚烯不饱和脂肪烃PPT课件 (2)四. 化学反应1. 1. 加成反应加成反应1）催化加氢）催化加氢 CH3CH3+ H2ptH HCH3H3CCH3+ D2ptDDCH3顺式加成，定量完成；从位阻小的一面进行。顺式加成，定量完成；从位阻小的一面进行。不饱和脂肪烃PPT课件 (2)2）亲电加成）亲电加成 缺电子试剂对富电子碳碳双键的进攻，二步。缺电子试剂对富电子碳碳双键的进攻，二步。CCE Nuslow+CCENu-fastCCENu亲电试剂亲核试剂+亲电试剂：本身缺少一对电子本身缺少一对电子, 又有能力从反应中得又有能力从反应中得到电子形成共价

5、键的试剂。到电子形成共价键的试剂。 例：例：H+、Br+、lewis酸等。酸等。不饱和脂肪烃PPT课件 (2)反应分两步进行：反应分两步进行： 第一步，亲电试剂对双键进攻形成第一步，亲电试剂对双键进攻形成碳正离子碳正离子 。 第二步，亲核试剂与碳正离子中间体结合，形成加成第二步，亲核试剂与碳正离子中间体结合，形成加成产物。产物。控制整个反应速率的第一步反应（慢），由亲电控制整个反应速率的第一步反应（慢），由亲电试剂进攻而引起，故此反应称试剂进攻而引起，故此反应称亲电加成反应。亲电加成反应。不饱和脂肪烃PPT课件 (2)反应机制反应机制a. 与卤素加成与卤素加成+ Br2BrBrCH3CH3+

6、Br2CH3BrBrCH3不饱和脂肪烃PPT课件 (2)速率控制步骤反式加成产物CCBr2slowCCBr+ Br-+step 1step 2CCBr+ Br-fastCCBrBrl 加成是亲电的：加成是亲电的：CH2=CH2 CH3CH=CH2 (CH3)2C=CHCH3 (CH3)2C=C(CH3)2 CH2=CHBr 1 2 10.4 14 0.04 烷基是给电子基。烷基是给电子基。 双键上电子云密度增大双键上电子云密度增大, 反应速率加快。反应速率加快。不饱和脂肪烃PPT课件 (2)CH2=CH2 + Br2NaCl-H2OCH2CH2BrBr+ CH2CH2BrOH+ CH2CH2B

7、rCl 反反应经历应经历溴溴鎓鎓离子、反式加成。离子、反式加成。b. 与卤化氢加成与卤化氢加成CH3C=CH2CH3+ HBrCH3CCH3BrCH3+ CH3CCH2BrCH3H90% 10% 加成分步进行加成分步进行, 第一步第一步(亲电加成亲电加成)决定反应速率。决定反应速率。不饱和脂肪烃PPT课件 (2) 加成取向加成取向马氏规则马氏规则 在不对称烯烃的加成中在不对称烯烃的加成中, 氢总是加到含氢较多的双氢总是加到含氢较多的双键碳原子上。键碳原子上。 加成取向属反应速率问题，与中间体碳正离子稳加成取向属反应速率问题，与中间体碳正离子稳定性有关。定性有关。反应第一步形成碳正离子：CH3C

8、=CH2CH3HBrCH3CCH3CH3+CH3CHCH3CH2+3oC+1oC+(A)(B)(C)不饱和脂肪烃PPT课件 (2)C CR RR R R R +碳正离子碳正离子 含六个电子、带正电荷的碳氢基团。含六个电子、带正电荷的碳氢基团。带正电荷的碳带正电荷的碳sp2杂化；平面型结构；键杂化；平面型结构；键角角120o 。 碳正离子稳定性次序：碳正离子稳定性次序： 3o C+ 2o C+ 1oC+ CH3+GGC+C+给电子基，使正电荷分散，碳正离子稳定：给电子基，使正电荷分散，碳正离子稳定： 吸电子基，使正电荷更集中吸电子基，使正电荷更集中,碳正离子不稳定；碳正离子不稳定；RCH2CH2

9、+sp2sp3R RC CR RR R+ +不饱和脂肪烃PPT课件 (2)c. 与水加成（酸催化）与水加成（酸催化） 硫酸、磷酸等催化，烯烃与水直接加成生成醇。硫酸、磷酸等催化，烯烃与水直接加成生成醇。CH3CH=CH2 + H2OH3PO4195oC,2MpaCH3CHCH3OH马氏加成马氏加成 d. 与硫酸加成与硫酸加成CH3CH=CH2 + HOSO2OHCH3CHCH3OHCH3CHCH3OSO2OHH2O不饱和脂肪烃PPT课件 (2)e. 与次卤酸加成与次卤酸加成 烯烃与溴或氯的水溶液（烯烃与溴或氯的水溶液（X2/H2O）反应，生成）反应，生成 -卤代醇。卤代醇。 CH3CH=CH2

10、 + Cl2(H2O)CH3CHCH2ClOH马氏加成马氏加成 带正电性部分的带正电性部分的卤素卤素加到含氢较多的双键碳原子加到含氢较多的双键碳原子上上, 形成较稳定的碳正离子。形成较稳定的碳正离子。HOBrCH3HO H H3C Br Br H H3C HO+HO- X+不饱和脂肪烃PPT课件 (2)g. 与硼烷加成与硼烷加成 亲电试剂亲电试剂是是缺电子的硼。缺电子的硼。CH2CH=CH2BH3CH2CH2CH23B3 三烷基硼碱性氧化，羟基取代硼原子得醇。三烷基硼碱性氧化，羟基取代硼原子得醇。CH2CH2CH23BH2O2OH-CH2CH2CH2OH31o 醇CH2CH=CH2H+H2O1

11、) BH32)H2O2/OH-CH2CHCH3OHCH2CH2CH2OH 1oo2不饱和脂肪烃PPT课件 (2)2. 2. 氧化反应氧化反应1）高锰酸钾氧化）高锰酸钾氧化低温，中性或稀碱条件下，产物：低温，中性或稀碱条件下，产物：顺式邻二醇顺式邻二醇KMnO4(冷)顺加HHOO MnOO-K+H2OHHOH OH加热、酸性或碱性条件下加热、酸性或碱性条件下, 碳碳-碳双键断裂碳双键断裂, 生成生成羧酸或酮。羧酸或酮。CH3C=CHCH2CH3CH3OH-，KMnO4CH3CCH3O + CH3CH2COOH不饱和脂肪烃PPT课件 (2) 2）臭氧化）臭氧化CC + O3加成CCOOO重排OOC

12、OCZnH2OCO+ OCCH3CH=CCH3CH3 1) O32) Zn/H2OCH3CHO + CH3COCH3产物：羰基化合物产物：羰基化合物不饱和脂肪烃PPT课件 (2) 3）环氧化反应）环氧化反应过酸氧化。产物过酸氧化。产物 1，2- 环氧化合物。环氧化合物。CCHCH3CH2CH3H+ CH3CO3HCCOCH3CH2HCH3H+ CCOHHCH3CH3CH2CH3CH3+ ClCO3HCH3CH3O( 控制mol 1:1 )银催化氧化银催化氧化:Ag250oCCH2CH2+ O2CH2CH2O不饱和脂肪烃PPT课件 (2) 3. 3. - -氢的卤代氢的卤代光照、高温。光照、高温

13、。自由基取代反应。自由基取代反应。CH3CHCH=CH2Ha-Ha-CCH3CH=CH2 + Cl2500oCCCl4r.t.ClCH2CH=CH2CH3CHCH2Cl Cl自由基稳定性：烯丙基自由基自由基稳定性：烯丙基自由基 3oC自由基自由基 (p-p- ) ) ( -p)-p) 反应控制在高温、卤素低浓度条件下进行。反应控制在高温、卤素低浓度条件下进行。不饱和脂肪烃PPT课件 (2)NBS N-溴代丁二酰亚胺溴代丁二酰亚胺NOOBr反应条件：光或引发剂反应条件：光或引发剂CH3CH2CH2CH=CH2NBS(C6H5COO)2CH3CH2CHCH=CH2 + CH3CH2CH=CHCH2

14、BrBrCH3CH2CHCH=CH2CH3CH2CHCHCH2CH3CH2CHCH=CH2BrCH3CH2CH=CHCH2Br . . (p-p- ) ) 共振式共振式CH3CH2CH-CH=CH2CH3CH2CH=CH-CH2不饱和脂肪烃PPT课件 (2)CH2CH3NBShvCHCH3Br 4. 聚合聚合nCH2=CHR催化剂或引发剂 CH2CHRn5. 烯烃的制备烯烃的制备 1）醇脱水反应）醇脱水反应CH3CH2CCH3CH3OH48%H2SO490oCH3CH=CCH3CH3不饱和脂肪烃PPT课件 (2)2）卤代烷去卤化氢）卤代烷去卤化氢C6H5CHCHC6H5BrCH3C2H5ONa

15、C2H5OHC6H5CH=CC6H5CH3 3）邻二卤代烷去卤反应）邻二卤代烷去卤反应CCBr Br+ 2NaIacetoneCC+ I2 + 2NaBrCCBr Br+ ZnCH3COOHor CH3CH2OHCC+ ZnBr2不饱和脂肪烃PPT课件 (2)4）炔烃的还原）炔烃的还原RCHXCH2XZnRCH=CH2CH3CHCHCH3Br BrI -CH3CH=CHCH3RCCRH2, Pd/CaCO3(Lindlars catalyst)quinoline(syn addition)CCHHRRLi or Na liq. NH3CCHRHR(anti addition)不饱和脂肪烃PPT

16、课件 (2)3.2 3.2 炔烃（炔烃（alkynesalkynes）一.结构与命名C CCsp杂化一个一个 键两个键两个 键键CCHH线型分子CC(sp3) 25 154 347CC(sp2) 33 134 611CC(sp) 50 120 837s%键长 键能 1、乙炔的结构、乙炔的结构不饱和脂肪烃PPT课件 (2)CH炔氢具有酸性HCCH + NH2-HCC-+ NH3(pKa=25)CH3CH2CCCHCH2CH3CH35-甲基-3-庚炔 随随S成分增加成分增加, 碳碳键长缩短；碳碳键长缩短； 随随S成分增加成分增加, 碳原子电负性增大。碳原子电负性增大。2、炔烃的命名、炔烃的命名不饱

17、和脂肪烃PPT课件 (2)二. 炔烃的反应1. 1. 还原还原RCCR + H2CCRRHHH2RCH2CH2RpdpdRCCR + H2Lindlar Cat.CCRHHR (顺式烯烃)不饱和脂肪烃PPT课件 (2)C2H5C CC2H5 + H2Pd/CaCO3喹啉C CC2H5C2H5HHCH3CH2C CCH2CH2CH3Nalig. NH3C CCH3CH2HHCH2CH2CH398%2. 2. 亲电加成亲电加成 ( ( 活性：炔烃活性：炔烃 烯烃烯烃 ) )CH2CHCH2CCHBr2-20oC,CCl4CH2CHCH2CCHBrBr(90%) 与卤素加成与卤素加成不饱和脂肪烃PP

18、T课件 (2)CHCH + HClHgCl2150-160oCCH2CHClHClCH3CHCl2思考题思考题 为什么亲电加成的活性：炔烃为什么亲电加成的活性：炔烃 烯烃烯烃 ？HCCH + H2OHgSO4H2SO4 HCHCHOH 乙烯醇CH3CHO异构化 与水加成与水加成 与卤化氢加成与卤化氢加成不饱和脂肪烃PPT课件 (2)CCOHCCOH烯醇式 酮式 烯醇一般不稳定烯醇一般不稳定，易发生异构化，形成稳定的羰基，易发生异构化，形成稳定的羰基化合物。化合物。HgSO4H2SO4CH3(CH2)5CCH + H2OCH3(CH2)5CCH3O(95%) 由分子内活泼氢引起的官能团的迅速互变

19、而达到平由分子内活泼氢引起的官能团的迅速互变而达到平衡的现象。衡的现象。 互变异构互变异构不饱和脂肪烃PPT课件 (2)鉴别端基炔烃鉴别端基炔烃RCCH + NaNH2lig.NH3RCC-Na+ NH3HCCH + 2Ag(NH3)2+AgCCAgHCCH + 2Cu(NH3)2+CuCCCu3. 3. 金属炔化物的生成金属炔化物的生成不饱和脂肪烃PPT课件 (2)2. 炔烃的烷基化炔烃的烷基化 （增长炔烃碳链）（增长炔烃碳链）HCCH + NaNH2HCC-Na+n-C4H9BrCH3(CH2)3CCHHCCH 2 n-C3H7Br2NaNH2CH3CH2CH2CCCH2CH2CH3 伯卤

20、代烷与炔烃的亲核取代反应，形成新的碳碳键伯卤代烷与炔烃的亲核取代反应，形成新的碳碳键.三. 炔烃的制备 1. 二卤代烷脱卤化氢二卤代烷脱卤化氢 常用的试剂：常用的试剂： NaNH2 , KOH-CH3CH2OHCH2CHCH2CH3BrBrKOH-C2H5OHHCCCH2CH3不饱和脂肪烃PPT课件 (2)3.3 共轭双烯（共轭双烯（conjugated diene ）双烯烃聚集双烯 CH2=C=CH2共轭双烯 CH2=CH-CH=CH2隔离双烯CH2=CH-CH2-CH=CH2 CH2=C=CH2sp2spC =C =CHHHH不饱和脂肪烃PPT课件 (2)一. 共轭双烯的异构与命名1. 1

21、. 顺反异构顺反异构C CC CCH3HHCH3HH(2E,4E)-2,4-己二烯己二烯CH2CCCH2HHCH2CCCH2HHS-顺-1，3-丁二烯S-反-1，3-丁二烯2. 2. 构象异构构象异构不饱和脂肪烃PPT课件 (2)二. 共轭双烯的结构CCCC133.7pm146pmCC 134pmCC 154pmHHHCCCCHHH平面分子平面分子; P轨道垂直于平面且彼轨道垂直于平面且彼此相互平行此相互平行, 重叠重叠; C1-C2, C3-C4双键双键C2-C3部分双键。部分双键。大大 键。键。不饱和脂肪烃PPT课件 (2) 共轭体系比非共轭体系稳定。共轭体系比非共轭体系稳定。 C C2 2- - C C3 3之间呈现部分双键性能。（键长平均化）之间呈现部分双键性能。（键长平均化）共轭效应：共轭效应：指在共轭体系中原子间一种互相影响。指在共轭体系中原子间一种互相影响。q超共轭效应：超共轭效应：电子的位移。用电子的位移。用 表示电子的表示电子的转移。转移。 超共轭效应超共轭效应比共轭效应弱得多。（比共轭效应弱得多。（键与键与键或键或P P轨道部分重叠）轨道部分重叠） 共轭共轭共轭共轭 键与键与 键的重叠，使电子离域体系稳定。键的重叠，使电子离域体系稳定。p- 共轭共轭 p轨道与轨道与 键的重叠，使电子