化竞课件-大一下03chapter

本章重点内容一、不饱和碳氢化合物名(Nomenclature)二、不饱和碳氢化合物的稳定性(Stability)与化学反应特征(Chemical

reaction

features)2三、芳香性、Hückel’s规则与分子轨道理论(Aromaticity，Hückel’s

Rule

andMolecular

Orbital

Theory)四、L.

Pauling的

理论(Resonance

theory)烯（Alkenes）:含C-C双键（sp2杂化碳，平面型）的化合物,可以是开链和环状烯烃.1,3-cyclopentadiene2,4-dimethyl-2-pentene炔（Alkynes）:含C-C三键（sp杂化碳，线型）的化合物,可以是开链和环状炔烃.cyclopentadecyne32-methyl-3-hexyne芳香化合物（Aroma

h d

ocarbons）:高不饱和度(碳氢比)，具有特殊的稳定性，如它们比一般烯烃和炔烃稳定得多，它们很难发生加成反应，而能够发生取代反应.1-ethyl-3-methylbenzene2-ethyl-3-methylnaphthalene4一、Nomenclature

of

UnsatuatedHydrocarbons1、单烯烃

名1选择——choose

thelongest

continuouscarbon

chain

which

contains

thecarbon-carbon

double

bond

as

theparenthydrocarbonCH3CH2CH2CH2CCH2CH3CH2正确的

名为：而不是：1-己烯1-hexene庚烷15一、Nomenclature

of

UnsatuatedHydrocarbons1、单烯烃

名2——number

the

parent

chain

in

a

directionthat

gives

the

carbon-carbon

doublebond

thelowestnumber

then ive

the

substituent

aslower

numberaspossible.9'10'6'74'5'67'458'3213'92'8

101'忽略构型命名为：5,8-二甲基-3-癸烯5,8-dimethyl-3-decene6'5'69'23'8

101'74'92'7'458'310'1忽略构型命名为：3,6-二甲基-5-癸烯3,6-dimethyl-5-decene6一、Nomenclature

of

Unsatuated

Hydrocarbons331、单烯烃

名（2）

——环烯烃双键如果是当然的1位可以省略please

compare

with31,2-dimethylcyclohexane

2

3二甲基环己烯

甲基

乙基环己烯可以命名为1，2，二甲基，或1-甲基-3-乙基吗？NO,

双键碳必须标记为1和27一、Nomenclature

of

Unsatuated

Hydrocarbons1、单烯烃

名（3）构型——使用“Z”，“E”表示，通过比较双键碳上的四个基团的优先顺序确定。B

AC

CD

C若A>CB>D

为"Z"型若A>CB<D

为"E"型74'83'101'5'67'49'10'

2

8'

6'1

3

592'正确的名称是(E)-3,6-二甲基-5-癸烯

(E)-3,6-dimethyl-5-decene(E)-3-甲基-6-乙基-4-辛烯(E)-3-ethyl-6-methyl-4-octene8一、Nomenclature

of

Unsatuated

Hydrocarbons2、多烯烃

名——含有尽可能多双键的最长碳链CH3CH

CH

CH2

CH2

CCH2CH2CH2CH32-丙基-1,5-庚二烯2-propyl-1,5-heptadiene(5E,9E)-2,6,10- -2,5,9-十二碳三烯(5E,9E)-2,6,10-trimethyl-2,5,9-dodecatriene9一、Nomenclature

of

Unsatuated

Hydrocarbons3、炔烃

名——含有叁键的最长碳链——给叁键以尽可能小的2,3,7-

-4-壬炔2,3,7-trimethyl-4-nonyneCH3CH3CHCHC

CCH2CHCH2CH3CH3

CH3CH3CH3CH3CHCHC

CCH2CHCCH3CH3,7,8-

-1,5-壬二炔3,7,8-trimethyl-1,5-nonadiyne10一、Nomenclature

of

Unsatuated

Hydrocarbons4、多烯多炔

名CH3CCH2CH2CHC

CHCH2“某几烯几炔”，英文词尾为“enyne”双键和叁键的数目使用“di”、“tri”等表示。CH32,5-二甲基-1-庚烯-6-炔2,5-dimethyl-1-hepten-6-yneCH3C

CCHCH2CH

CH2CH

CH24-乙烯基-1-庚烯-5-炔4-ethenyl-1-hepten-5-yneHC

CCHCH

CHCH2CH3CH

CH23-乙炔基-1,4-庚二烯3-

-1,4-heptadiene11一、Nomenclature

ofUnsatuated

Hydrocarbons5、苯环衍生物

名——取代基碳链不太长或不复杂的情况下，多采用以苯或带官能团的苯环为

；——侧链很长或很复杂时，以苯作取代基，Be

careful:

英文名中苯为benzene，但苯基为phenyl，而benzyl代表的却是苯甲基(常称为苄基，C6H5CH2-)。甲基-2-乙基-4-异丙基苯ethyl-4-isopropyl-1-methylbenzene(Z

)-2,4-二甲基-3-苯基-3-庚烯

(Z)-2,4-dimethyl-3-phenyl-3-heptene12一、Nomenclature

of

UnsatuatedHydrocarbons5、苯环衍生物

名苯环含有官能团部分

名请与第四章的官能团化合物命名结合起来1314不饱和烃基的名称一览表英文名称中文名称结构Ethenyl(vinyl)乙烯基CH2=CH-Ethynyl(acetylenyl)乙炔基CH≡C-2-propenyl

(allyl)烯丙基CH2=CHCH2-1-

ro

en

l丙烯基CH3CH=CH-propargyl炔丙基CH≡CCH2-propynyl丙炔基CH3CH≡C-phenyl苯基C6H5-benzyl苯甲基（苄基）C6H5CH2-二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征π键的特点：1.

π键

程度比σ键小，不如σ键稳定，比较容易破裂。键能

C=CkJmol-1

611C-C

键

键347

26415二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征π键的特点：2.

无轴对称，不能

旋转16π-键二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征π键的特点：3.π键电子云分散在上下两方，原子核对π电子的露的，容易给出电子，易受亲力较小，π电子是电试剂进攻。π-键CC图

露的

π电子云亲电试剂(Electrophiles)：缺电子的试剂17二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征不饱和碳氢化合物因为具有相对弱的-键，化学性质比饱和碳氢化合物活泼不同类型的不饱和碳氢化合物化学性质不同烯烃和炔烃：

加成反应是它们的特征反应，反应前后中心碳原子杂化状态发生改变，即sp2

杂化碳或sp

杂化碳转化为sp3

杂化碳或sp2

杂化碳芳香烃：以取代反应为特征即反应前后保持sp2

杂化碳不变提

：

高中学习过哪些反18烯烃和炔烃的化学性质反应部位：氧化反应氧化反应(亲电)加成反应(亲电)加成反应C

CHCC

CHCHα-氢的反应α-氢的反应炔氢的反应炔氢的反应19二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征烯烃和炔烃：加成反应HXX21，2-二卤乙烷2H

C

CH23

2卤乙烷

CH

CH

XXCH2CH2XH2OXOHB2H6ROH2-卤乙醇乙醇

CH3CH2OHXCH2CH2OH乙基烷基醚三乙基硼烷CH3CH2OR(CH3CH2)3B将在第十章进行详细深入的20二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征烯烃和炔烃：加成反应将乙烯更换为其他烯烃，反应区域选择性会如何呢？HBr3CH

CH=CH2CH3CH2233BrCH

+ CH

CH

CHBr哪个是主要产物呢？为什么？CH3HBrCH3CH3Br+Br假设可以得到这个化合物，立体异构情况如何？为什么？二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征烯烃和炔烃：加成反应烯烃与次溴酸加成又如何？3CH

CH=CH2HOBr232CH3CH

CH

+ CH

CH

CHOH

BrBr

OH哪个是主要产物呢？为什么？二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征烯烃和炔烃：加成反应烯烃与溴的加成没有区域选择性问题，但是，Br2+BrBrBrBr顺式还是反式为主要产物呢？为什么？二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征烯烃和炔烃：加成反应炔烃反应又如何呢？HBrHBr3H

C

C

CH?

?与烯烃比较，活性更高还是更低？分子中同时存在C-C双键和三键，哪个先反应呢？1.0

eq.

HBr?二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征烯烃和炔烃：加成反应可见反应将面对：区域选择性问题选择性问题化学选择性问题反应活性问题关键在于掌握进行的详细过程，即反应机理，从中分析活性

的势能高低、结构与稳定性等来回答。二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征烯烃和炔烃：加成反应中加氧反应和加氢反应分别属于氧化和还原反应（Redox）R

R''R'

HH2HHR''R'RH3RCO

HR''R'

RHR

R''R'HR''H+烯烃烷烃O环氧化物HOOHKMnO4,or

HNO3R'

R

HO

O邻二醇O臭氧化物RR'R''O

+

ORR'酮R''OH羧酸+O

OH醛将在第十一章详细酮26二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征芳香烃：以取代反应为特征，保持sp2

杂化碳不变ClBrIOR卤代Friedel-Crafts酰基化反应硝化NO2SO3HR将在第十二章详细27二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征化合物的稳定性①化合物越稳定，越不容易发生化学反应；相应地，在反应中越容易形成。②反之，化合物不稳定，表示化合物处在高能量状态，容易发生化学变化。燃烧热（∆HcӨ

）nCO2(g)

+

nH

2O(l)28CnH2n(g)

+

3n

O2(g)+

ΔHӨ燃烧热越高，化合物越不稳定2C二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征生成热越高，化合物越稳定生成热（

∆HfӨ

）nC

+

(n+1)H2CnH2n+2+

Hf氢化热（

∆H

Ө

)h双键

+

nH2

饱和烃29判断双键的稳定性氢化热越高，化合物越不稳定二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征顺-2-丁烯与反-2-丁烯稳定性比较H2

H2-

119.7kJ/mol-

115.5kJ/mol放热反应30二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征顺-2-丁烯与反-2-丁烯稳定性比H2

H2-

119.7kJ/mol-115.5kJ/mol放热反应顺-2-丁烯的两个甲基邻近产生排斥作用，故能量较高31二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征取代烯烃的稳定性<~<<单取代末端双键双取代双键双取代末端双键三取代双键四取代双键126.8119.7118.9112.632111.3126.8115.5119.3二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征取代烯烃的稳定性如何解释？<~<<单取代末端双键双取代双键双取代末端双键三取代双键四取代双键1、C-H

-键与

-键的超共轭效应（hyperconjugation）2、Csp2-Csp3

-键数目增多H3C

CH2

CH

CH2Csp3-Csp233H3C

CH

CH

CH3二、不饱和碳氢化合物的稳定性与化学反应特征二烯烃分类CH3CH CH

CH2CH

CH2孤立二烯烃CH3CH

C

CHCH2CH3累积二烯烃a

cumulated

dienean

isolated

dieneCH3CH CH

CH

CHCH3共轭二烯烃a

conjugated

diene34二烯烃的稳定性conjugatedisolatedC+2H2+2H2cumulated2-70.5

kcal/mole-60.8

kcal/mole-54.1

kcal/mole稳定性顺序：共轭二烯烃>孤立二烯烃>累积二烯烃conjugated

>isolated

>cumulateddienes35苯的稳定性benzeneH0

-

49.8

kcal/mol

(208

kJ/mol)experimental3

H2从苯的氢化热与假想的环己三烯氢