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第三章烯烃全部

a C b C e ) b d a C C d ) e
a > b; d > e , ( Z
a> b ; d > e , ( E
H C H 3C C
H
H 3C C C
H
CH
3
H
CH
3
• 几种烃基的排列顺序:
(CH3)3C
>
CH3CH2
CH CH3
>
(CH3)2CHCH2
> CH3CH2CH2CH2 >
sp2 杂化理论
sp2轨道与p轨道的关系
乙烯的轨道杂化
乙烯的分子轨道
烯烃双键的结构解释
烯烃双键都是由一个σ键和一个π键组成的
π键和σ键是不同的,π键没有对称轴,不能自由旋转。
π键由两个轨道侧面重叠而成,重叠程度比σ键小得多, 所以π键不稳定,易破裂。 π键的电子云分散在上下两方,易受外界电场影响,易
2.
CH3 C CH3 CH
烯烃的命名
CH CH3 CH2 CH3
• 选择一个含双键的最长碳链作为主链
母体己烯的主链
从距双键最近的一端编号
1
CH3
2
C CH3
3
4
5
6
CH
CH CH3
CH2
CH3

6
CH3
C CH3
5
4
3
2
1
CH
CH CH3
CH2
CH3

双键位次必须标明,放在烯烃名称的前面
• 其他同烷烃的命名原则

烯烃与 XOH (或X2 / H2O or OHΘ)的反应
X
C C +
OH
or
X X + H2O or OH
C X
C OH
(X = Cl, Br)
b卤代醇
加X2的立体化学:反式加成为主
Cl2 / H2O Cl H H OH + H Cl
OH H
立体有择反应
主要产物
b卤代醇的应用——制备环氧乙烷衍生物
极化,发生反应。
π键增加了原子核对电子的吸引力,使碳原子间靠得更 近,双键的键长为0.134nm,比单键短。
烯烃的书写和表达
• 双键一般用两条短线来表示,一条代表σ键,另一 条代表π键
H
H C sp2 CH2
H
sp 3
C H
第二节 烯烃的同分异构和命名
1.烯烃的同分异构现象
• 烯烃的通式:CnH2n
CH3CH2 CH3CH2 CH2 CH CH2 C CH3 CH CHCH2 CH2
1-丙烯基
2-丁烯基
2-丙烯基(烯丙基) 1-甲基乙烯(异丙烯基)
• 带有两个自由键的基团称为“亚”某基 H2C= 亚甲基 , H3C-CH= 亚乙基 , (CH3)2C= 亚异丙基。
Z、E命名法
“较优”基团在双键同侧用字母“Z”表示,反之 则以“E”表示。(Z/E 分别来自Zusammen,意指 “在一起”; Entgegen,意指“相反”)。
H3C
CH
C
C
CH3 CH3
CH3 H3C CH2 C CH2 CH CH3
母体: 1-丁烯 取代基: 3-甲基;2-乙基 3-甲基-2-乙基-1-丁烯 (2-Ethyl-3-mthyl-1-butene) 2-异丙基-1-丁烯 ( 错误 )
烯基的命名
• 烯基:烯烃从形式上去掉一个氢原子后剩下的基团
甲基在同侧:顺式 顺-3,4,4-三甲基-2-戊烯 (cis-3,4,4-Trimethyl-2-pentene) (E)-3,4,4-三甲基-2-戊烯 (E)-3,4,4-Trimethyl-2-pentene
甲基在异侧:反式 反-3,4,4-三甲基-2-戊烯 (trans-3,4,4-Trimethyl-2-pentene) (Z)-3,4,4-三甲基-2-戊烯 (Z)-3,4,4-Trimethyl-2-pentene
C
H
β CH2
C
X
α CH Cl
+ KOH
醇 C C + KX + H2O
CH3
β′ KOH / 醇 CH3
CH3CH
CHCH3 + CH3CH2CH 80% 20%
CH2
消去含H少的β H
双键碳上 取代最多的烯烃
卤代烷脱卤化氢的难易程度: 3º> 2º> 1º (由易→难)
第四节 烯烃的性质
物理性质
CH3CH2CH2
> CH3CH2
> CH3
• Example:
H3C C C H3C C2H5 H5C2 H H3C C C CH3 H
(E)-3-甲基-2-戊烯
(Z)-3-甲基-2-戊烯
根据国际上规定的统一原则,将顺反异构 体的顺、反或(Z)、(E),标在烯烃全名的最 前列,以表示其构型。
H C H3C C CH3 H3C H H C C H CH3
一些常见 的烯烃亲电 加成

亲电试剂
H X C H 0oC C H C OSO3H C OH C X C OH C X
卤代烷
(X=Cl, Br, I) H OSO3H
硫酸氢酯
C
C
+
H H OH C H


CCl4 C X C X
X X (X=Cl, Br)

邻二卤代烷
X
OH
b-卤代醇
p 电子结合较松散, 易参与反应。是电子 供体,有亲核性。 与亲电试剂结合 与氧化剂反应
2. 烯烃加成的三种主要类型

C C + A B

C A C B
重点

亲电加成 自由基加成 催化加氢
A A A
B B B H2
A A
+ +
B B
(异裂) (均裂)
3. 烯烃的亲电加成反应(Electrophilic addition)
化学性质
乙稀氢和烯丙氢
H
4
H
3 2
H
C H
C H
C H
1
H H
C
C1 , C2: 乙烯氢 C3: 烯丙氢 C4: 伯氢
乙稀氢和烯丙氢
• C-H键的解离能大小:
烯丙H < 叔C-H < 仲C-H < 伯C-H < 乙烯H
烯烃的化学性质(I)
1. 双键的结构与性质分析
C
C
C
C
键能: s 键 ~347 kJ / mol p 键 ~263 kJ / mol p 键活性比 s 键大 不饱和,可加成至饱和
C
+ ZnX2
3.醇的脱水
在合适的温度条件下,醇分子中可脱去一 分子水生成烯。
酸 C C C C + H2O
H
OH
醇脱水由易到难的顺序为:3º> 2º> 1º 。
CH3 β CH2 α CH OH 消去含H少的βH 双键碳上取代最多的烯烃
β′ CH3
Al2O3 ,450 ℃
CH3CH
CHCH3
4.卤代烷的脱卤化氢
第三章 单 烯 烃
学习要求
1 .掌握烯烃的分子结构,sp2杂化,π键,σ键与π键的异同。 2. 掌握烯烃的同分异构现象和命名法,Z/E标定法,次序规 则 3. 掌握烯烃的化学性质:催化氢化、氢化热、亲电加成,马 尔 夫尼柯夫规则,硼氢化、氧化反应、臭氧化反应、聚合反应。 4.掌握碳正离子的结构及其稳定性。 5.掌握烯烃的制备方法。 6.掌握亲电加成的反应历程。 7.理解烯烃的物理性质。 8. 理解丙稀的游离基反应。 9.了解乙烯及丙稀,乙烯型氢、烯丙基氢的活泼性。 10.了解石油化工过程。 作业;2,3,6,9,10,11,12,15
顺-2-丁烯 或 (Z)-2-丁烯 (cis-2-Butene or (Z)-2-Butene)
反-2-丁烯 或 (E)-2-丁烯 (trans-2-Butene or (E)-2-Butene)
CH3 H C H3C C C CH3 CH3 CH3 H3C H C CH3
C
C
CH3 CH3 CH3
次卤酸

烯烃与 H-X 的加成
C C +
H
X
C H
C X
卤代烃消除 的逆反应
(X = Cl, Br, I; 活性: HI > HBr > HCl )
例:
150 - 250 oC CH2 CH2 + HCl AlCl3 or FeCl3 CH3CH2 C H C H KI H3PO4, 80 oC CH2CH3 + HBr CHCl3 I H 88 90 % CH3CH2Cl
通过与硫酸反应可除去烯烃

烯烃在H+催化下与H2O的水合反应
H C C + H OH
催化剂
C 水合反应 H
C OH
催化剂:强酸 H2SO4, H3PO4, HBF4(氟硼酸),TsOH(对甲苯磺酸)等
类似反应: H+催化下烯烃与HOR或RCOOH的加成
H OR C C + O H O C R H C H H C H C OR
OCH3 H 主要产物
Markovnikov规则:氢原子总是加在含氢较多的碳上

烯烃亲电加成反应小结
X R X R X H X2 X CH CH2 CH CH3 OSO3H R CH CH3 X2 H2O R CH CH2 H2O H H2O OH R CH CH3
卤代烷
H OSO3H
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