不饱和烃 烯烃和炔烃PPT教案

1、会计学1不饱和烃不饱和烃 烯烃和炔烃烯烃和炔烃一、烯烃的定义: 容易燃烧呀！稀表明氢不饱和顾名思义：烯烃，就是由有碳和氢组成，含有碳碳双键（C=C）、容易燃烧的烃，称之为烯烃。l烯烃的通式：CnH2n 。第1页/共85页第2页/共85页第3页/共85页CH2CH CH2CH2CH3CH2CH CHCH3CH3正戊烯异戊烯正辛烯异庚烯正庚烯异壬烯第4页/共85页CH2CH CH2CH2CH3CH2CH CHCH3CH3正丙基乙烯异丙基乙烯CH3CH3CH3H三甲基乙烯CH3CHCHCH2CH3对称甲基乙基乙烯CH3CCH2CH2CH3偏甲基乙基乙烯第5页/共85页 同烷烃一样（包括以后各类型化合

2、物），IUPAC命名法依然是最重要命名法：烯烃命名步骤如下： (1)选择含碳碳双键的最长碳链为主链(母体)，按主链碳原子数称为某烯。如果主链碳原子数超过十，则称为某碳烯;(2)碳链编号时,应从靠近双键的一端开始，并以双键碳原子中编号较小的数字表示双键的位次，写在烯烃名称的前面（如双键位置在第一个碳上,双键位置数据可省去）;(3)其它同烷烃的命名，确定取代基、合并等。4 IUPAC命名法第6页/共85页3-甲基-2-乙基-1-戊烯2,4-二甲基-3-己烯2-甲基-3-十三碳烯例：CH3CH2CHCCH2CH3CH3CH2CH3CHCHCCH3CH3CH2CH3CH3CHCHCH3CH(CH2)8

3、CH323412345123456123456113Not 3，5-二甲基-3-己烯第7页/共85页Structure of Carbon-Carbon double Bond第8页/共85页CCHHHHCCHHHH第9页/共85页 双键上的碳采取 sp2杂化,形成处于同一平面上的三个 sp2 杂化轨道图 sp2杂化轨道和乙烯的键乙烯分子所有的碳和氢原子都分布在同一平面.第10页/共85页 键固定了键使其不能自由旋转！造就了6个原子共处一个平面，顺反异构！ 碳原子上尚有一个未参加杂化的p轨道，它们的对称轴垂直于乙烯分子所在的平面，p轨道相互平行以侧面相互交盖而形成键。第11页/共85页碳碳单键

4、和双键电子云分布的比较C-C 键C-C 键电子云集中在两核之间,不易与外界试剂接近电子云密度更大，且电子云在乙烯分子所在的平面的上方和下方易受亲电试剂(+)攻击键的存在使烯烃具有较大的反应活性 第12页/共85页n甲烷的H-C-H键角109.5n乙烷中C-C单键键长:0.154nmn乙烯中C=C双键键长:0.133nmn断裂乙烷C-C 单键需要 347kJ/moln断裂双键需要611kJ/mol;n说明碳碳 键断裂需要264kJ/mol二、 双键结构对键长,键角的影响第13页/共85页1-己烯2-己烯3-己烯5-甲基-1-己烯5-甲基-2-己烯2-甲基-3-己烯2-甲基-2-己烯2-甲基-1-

5、己烯56112233445612345612123344第14页/共85页 由于双键不能自由旋转,当双键的两个碳原子各连接不同的原子或基团时, 会产生顺反异构。顺反异构又称为几何异构，属于构型异构，是立体异构的一种。四、 顺反异构现象(立体异构现象)第15页/共85页 以碳碳双键为轴(红线)，相同基团处于同一侧（A和C），为顺式，or Cis。如果分处于两侧（B和D）则为反式， or Trans。ABCD第16页/共85页只要任何一端的双键碳原子所连接的两个取代基是相同的，就不存在顺反异构体。五、顺反异构体的命名 1 顺/反式命名 顺反异构体命名时，常把两个双键碳原子上所连接的两个相同的基团在

6、双键同一侧称为顺式，在双键异侧称为反式。命名时在化合物的名称前加一顺(cis-)或反(trans-)字表示.如：CCCH3HCH3HCCCH3HCH3H顺-2-丁烯反 -2-丁烯第17页/共85页 如下列结构没有顺反异构CH3CH2HHHHCH3CH2HHCCBACC第18页/共85页第19页/共85页 此种情况下，就需要采用国际上的Z/E命名法。 IUPAC规定: E：Entgegen-表示“相反”，分处于双键轴的两侧。 Z： Zusammen-表示“共同”。分处于双键轴的同一侧。 由次序规则分别比较出同一碳上的两个取代基团的优先次序，较优基团或原子在碳碳双键的同侧称为Z，反之称为E。ClC

7、H3HEtBrIClF第20页/共85页(1) 首先比较和双键碳原子直接相连原子的原子序数,大者为“较优”基团： IBrClSPFONCH -Br -OH -NH2 -CH3 -H(2) 若双键碳原子直接相连第一原子的原子序数相同,则比较以后的原子序数 -CH2CH3 -CH3(3) 若取代基为不饱和基团,应把双键或三键原子看成是它以单键和多个原子相连: E-Z命名次序规则:第21页/共85页CH2CH3CHHCHHHCHCH3CH3CHCCHHHHHH第1级：CHH, 第2级：HHH第1级：CCH， 第2级：HHHHHHCCH3CH3CH3CCCCHHHHHHHHH第1级：CCC, 第2级：

8、9个H第22页/共85页CCH2HCCCHHHC(C)CCHCCCCHC(C)C(C)CNCNNNCCCCCCHCCCHaabbCHCCHHCHCHaabb第23页/共85页第24页/共85页 分出两端的基团的大小后，就可以根据上述结构写出Z式还是E式！BigSmallBSSBB第25页/共85页 ClCH3HEtBrIClF左端：Cl的原子序数甲基的C。右端：乙基碳的原子序数H。所以： 大小大小该烯烃是E式：（E）-2-氯-2-戊烯这个烯烃E/Z命名简单，但全名复杂左端基团比较：ClF右端比较： IBr大大(E)-1，1-氟氯-2，2-溴碘乙烯 此种写法是缩减写法，由于四个基团同族合并标出位

9、置后就可以，所以缩减。全名：（E）-1-氟-1-氯-2-溴-2-碘乙烯第26页/共85页(Z) -1-氯-2-溴丙烯(E)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯(Z)-1,2-二氯-1-溴乙烯例1:例2:例3:CCBrH3CClHCCH3CCH2CH2CH3CH2CH3CCBrClClHCH3CH2大大123大大大大第27页/共85页i-PrCH2=CH疑难举例1：左端大小比较：如果记得，毫无疑问应知道乙烯基大于丙基。若记不得就比较：比较：第1级：直接与主链烯键碳连接的乙烯基：是CCH。而正丙基的第1级是：CHH。两个第1级的相同元素化掉，最后剩下的就是乙烯基的一个C大于丙基的一个H。已经比较出结果，

10、就终止：乙烯基丙基。右端比较：异丙基的第一个碳上连接是：， 正丁基的第一个碳上连接是：，划掉相同部分，异丙基正丁基。因此，该烯烃是式结构。命名时必须把乙烯基也加进主链，属于二烯结构：全名（）丙基异丙基,辛二烯CCH3CH3H第28页/共85页Cl1234567896789 依然第一步首先是选含双键主链，黑编号为主连！注意如果你选沿红字编号为主连，那么含氯的取代基将命名麻烦！ 此烯烃命名的关键是双键的构型。 比较：左端：3号碳上连接，即第1级：CHH，而丙基的第1级也是：CHH。不分胜负。再进行第二级比较：2号碳上的元素是：。而丙基的第碳上是，所以，划掉相同部分，就知道异丁基大于正丙基。 右端：

11、黑字部分：第1级（6号碳）：CHH， 红字部分第1级（红6号碳）： 也是CHH。比较不出胜负。再进行第2级比较：黑7号碳连接了：。红号碳，也是。不分胜负。继续向下进行：黑号碳：是lCH而黑8号碳连得是：CCH。显然，划掉相同部分，Cl的原子序数C 所以：黑字部分优于红字部分。如此：此烯烃的构型是Z式！ 命名 （Z）-2-甲基-4-丙基-5-异戊基-8-氯-4-壬烯第29页/共85页第1级比较：比较红碳原子上所连接的蓝色原子。不分胜负再进行第2级比较。第2级比较：比较蓝碳原子上所连接的绿色原子。如果再不分胜负进行第3级比较。第3级比较：比较绿碳原子上所连接的黑色原子。即可分出胜负。 如果一直不能

12、分出胜负就需要1级1级进行下去，直到分出高低立刻停止。 CCCCCCHHHHCCCClHHHHHHHHHHHHHHH第30页/共85页CH3CH2CH3CH2CH2CH3CH2CH3BrClClH注意: 顺/反和Z/ E是两种命名体系，不能混用。对于双键两端有相同基团时，才可以使用顺/反命名。而E/Z体系什么情况下都可使用。在能用顺反命名时，顺/反与E/Z有关联但不确定。如：(E)- 或 （顺）-(Z)- 或（反）-但两者并不完全等同，有时矛盾。如： （顺）-2-丁烯或 (Z)-2-丁烯CH3HCH3H第31页/共85页i-Prs-BuClEt第32页/共85页 试判断下列化合物有无顺反异构，

13、如果有则写出其构型和名称。1、异丁烯 2、4-甲基-3-庚烯3、2-己烯H2CCCH3CH3CCCH2CH2CH3CH3H3CH2CHCCCH3CH2CH2CH3H3CH2CHCCHCH2CH2CH3H3CHCCCH2CH2CH3HH3CH无顺反异构。（Z）-4-甲基-3-庚烯（E）-4-甲基-3-庚烯（Z）-2-己烯（E）-2-己烯或 顺-2-己烯或 反-2-己烯第33页/共85页命名下列各烯烃，有顺反异构要注明其构型。(CH3)3CCCH2CH3CH2CCCH3HC2H5H3C3，3-二甲基-2-乙基-1-丁烯（Z）-3-甲基-2-戊烯2，4-二甲基-1-己烯（E）-2，3-二甲基-3-己

14、烯第34页/共85页第35页/共85页第36页/共85页第37页/共85页第38页/共85页Physical and Chemical Properties of Alkenes第39页/共85页第40页/共85页第41页/共85页第42页/共85页第43页/共85页第44页/共85页第45页/共85页第46页/共85页第47页/共85页第48页/共85页第49页/共85页第50页/共85页第51页/共85页第52页/共85页第53页/共85页 比较下列碳正离子的稳定性,由大到小顺序排列:CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH2CHCH2CH3CH3CH2C(CH3)2(a)(b)(c)1.

15、+c b a(a)(b)(c)CH3CH3CH2+2.b a c第54页/共85页第55页/共85页第56页/共85页第57页/共85页第58页/共85页第59页/共85页第60页/共85页第61页/共85页第62页/共85页第63页/共85页第64页/共85页第65页/共85页第66页/共85页第67页/共85页第68页/共85页第69页/共85页第70页/共85页3.6.4 硼氢化反应第71页/共85页第72页/共85页第73页/共85页C CH H2 2C CH H= =C CH H2 2H H+ +H H2 2O O1 1) ) B BH H3 32 2) )H H2 2O O2 2/

16、 /O OH H- -C CH H2 2C CH HC CH H3 3O OH HC CH H2 2C CH H2 2C CH H2 2O OH H1 1o oo o2 2比较下列反应产物：应用：不对称的末端烯烃经硼氢化氧化反应可以得到相应的伯醇，是制备伯醇的一个很好的方法. 第74页/共85页氢硼烷通常情况下是易燃、剧毒的气体，必须现用现制备，如上反应式用稳定的常规试剂硼氢化钠（NaBH4）与三氟化硼（BF3）的乙醚溶液(Et2O)混合后即可缓慢放出，用管道直接通到反应瓶里即可。第75页/共85页第76页/共85页第77页/共85页第78页/共85页第79页/共85页第80页/共85页第81页/共85页NBS,CCl4BrNBS：（ ）NO