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有机化学-不饱和烃


CH2CH3
H
顺-3-甲基-2-戊烯
CH2CH3 C C CH3
H3C
H
反-3-甲基-2-戊烯
Z,E命名:同一个碳上的两个基团
按次序规则,两个碳上的较优基团在双 键同侧的为Z型在双键异侧的为E型。
H3C
CH2CH3
CC
CH3CH2
CH CH3
CH3
反-2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯 (Z)-2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯
α碳原子,碳原子连接的氢为α氢) 加成:加氢、卤素、卤化氢、水、硫酸、
次卤酸等
1 烯烃的加成反应:亲电加成
加卤素
+ X2
CC XX
反应活性:
F2 > Cl2 > Br2 > I2
机理I:亲电加成(极化溴原子)
亲电试剂
H3C
Brδ–
Brδ+
– Br
H

CC
H
CH3
Br
C H3C
H①
诱导效应
δ– δ +
CH2 CH
δ+
δ–
CH2 CH
CH3 HI CH3CH CH3 I
HCl CF3
CH2 CH2CF3 Cl
P60 甲基——供电基团 三氟甲基——强吸电基团
结论:亲电试剂总是加到电子云密度较 大的碳原子上
亲电加成机理小结
机理I
机理II
环状溴鎓离子
CH3 CH CH3 碳正离子
C H 溴鎓离子
② CH3
Br
H3C H
C
Br
Br
C H
Br C
CH3 H3C H
H CH3
C
Br
合同二 物一者
化为
加卤化氢
C C + HX
X CC H
机理II:亲电加成(亲电试剂H+)
H
CC

CC

HX
碳正离子
亲电试剂H+
X CC
H
卤化氢的反应活性:HI>HBr>HCl
加成取向:符合马尔科夫尼可夫(V. M.
(2) 共轭效应的类型 ❖π-π共轭:由π电子的离域所体现的共轭效应。
特征:双键-单键-双键交替连接。 组成该体系的不饱和键可以是双键,也可以是三键;原 子也不限于碳原子,还可以是氧、氮等其它原子。
CH2 CH CH CH2 CH2 CH C CH
CH2 CH CH O
CH2 CH C N
❖p -π共轭:与双键碳原子直接相连的原子上有 p 轨道,
R C C R Br2 Br Br CCl 4
Br Br R CCR
Br Br
加卤化氢
CH3C
CH HCl
HgCl 2
CH3C CH2 HCl
Cl
Cl CH 3C CH 3
Cl
反应需要催化剂 符合马氏规则 HBr加成存在过氧化物效应
加水
HC CH + H2O HgS O4,H2SO4
CH2 CH OH
无论I还是II可以用马氏规则总结P64 机理II应考虑诱导效应(或碳正离子稳定
性)
特例:反马氏规则
过氧化物效应:由于过氧化物存在,使反应速 度加快,生成反马氏加成产物。(只有HBr有 过氧化物效应。)
反应机理:自由基加成
无过氧化物 CH3CHCH2CH3 符合马氏加成
HBr
CH2 CHCH2CH3
选主链:选择含双键的最长碳链作主链,称某烯(某炔)。
编号:从靠近双键的一端开始编号。
确定取代基、双键的位置。
命名
CH3C CHCHCH2CH3 CH3 CH3
CH3CHCH CHCH3 CH3
2,4-二甲基-2-己烯
CH2CH3 CH3CHC CH2
CH3
4-甲基-2-戊烯
CH3
CH3C CHCH2CCH3
反应条件不同,产物不同。 Cl
练习 P87
六 炔烃的化学性质
端基炔氢易解 离,呈酸性
加成反应 氧化反应 金属炔化反应(端基炔氢的
酸性)
1 金属炔化反应
原理:端基炔氢的酸性-碳素酸 乙炔或端基炔可和硝酸银的氨溶液、氯
化亚铜的氨溶液反应
HC CH + 2Ag(NH3)2NO3 HC CH + 2Cu(NH 3)2Cl
CH3C(CH2)4CCH3
H3C
CH3
高锰酸钾氧化
烯烃被冷的、稀的高锰酸钾溶液氧化,生成邻二醇。
CH3CH CHCH3 1. 稀、冷KMnO4 CH3CHCHCH3
2. H3 O
OHOH
烯烃被热的、浓的高锰酸钾溶液氧化,生成低级的或羧 酸,端烯生成CO2和H2O。
H3C
1. 热、浓KMnOH4 3C
CH3
CH3
3-甲基-2-乙基-1-丁烯
2,5,5-三甲基-2-己烯
3-甲基-1-丁炔 3-戊烯-1-炔
5-甲基-3-庚炔 1-戊烯- 4-炔
顺反异构体的命名
顺反命名:相同或相近的基团在双
键同侧称为顺式,异侧为反式
H3C C C CH3
H
H
顺-2-丁烯
H C C CH3
H3C
H
反-2-丁烯
H3C C C CH3
+2NH 4NO 3 + 2NH3 乙炔银(白色)
+ 2NH 4Cl + 2NH3 乙炔亚铜(红色)
应用:鉴别乙炔或端基炔
注意:炔化银或炔化亚铜在干燥状态下, 受热或震动容易爆炸,实验完毕后加稀 硝酸使其分解。
2 加成反应
催化加氢(自学) 亲电加成
加卤素
Br2 RCCR
CCl 4
1. O3 2. Zn H2O
CH3 C O + O CH2 CH3
双键碳上有两个氢为甲醛 双键碳上有一个氢为醛。 双键碳上无氢为酮。
烯烃经臭氧化还原水解后得下列产物,推测原来烯的 结构。
CH3CH2CHO
CH3CH2CH CHCH2CH3
CH3 C
CH3 O
O CH3CHO O
CH3 CH3 C CHCH3
2 共轭二烯烃的结构
❖1,3-丁二烯分子中每个碳原子都是sp2杂化,相邻的p轨道 可以在侧面互相重叠,形成π键。
离域键Π44
分子中所有的原子都在同一平面上。
❖分子轨道理论:1,3-丁二烯的离域π键。 ψ4
E ψ3
ψ2
ψ1
在ψ1轨道中π电子云的分布不是局限在C1-C2,这种分 子轨道称为离域轨道,这样形成的键称为离域键。
O
C CHCH3 H3C
2. H3 O
CO
H3C
CH3 C O H
3 α-H的反应
α
C C CH2
碳为SP3杂化,有烷的性质, 可发生自由基卤代反应。
烯烃官能团:可以发生烯烃的一些反应。
CH3 CH CH2
Cl2 CCl4 溶液
CH3
Cl2
500~600℃ CH2
CH CH2 Cl Cl
CH CH2
(1) 根据两个双键的相对位置可以把二烯烃分为三类:
❖累积二烯烃 CH2 C CH2
丙二烯
❖共轭二烯烃 CH2 CH CH CH2 1,3-丁二烯 ❖孤立二烯烃 CH2 CHCH2CH CH2 1,4-戊二烯
二烯烃的性质与两个双键的位置有密切关系。
(2) 系统命名:多烯烃的命名和单烯烃相似,双键的数目 用汉字数字表示,位次用阿拉伯数字表示。
这个p 轨道与π键的 p 轨道平行,从侧面重叠。
··
CH2 CH Cl
··
·· H
Cl
CC
H
H
能形成p -π共轭体系的,除具有未共用电子对的中性分子
CH3CH
C(CH3)2
1. O3 2. Zn H2O
CH3
O C
O
+
H H3C C CH3
b.由产物推测烯的结构
CH3CH2CH CH2
1. O3 2. Zn H2O
CH3CH2CHO + O
CH2
CH3CH CHCH3
1. O3 2. Zn H2O
CH3CHO +
CH3CHO
CH3 CH3 C CH2
Markovnikov)规律:氢总是加在含氢较多的 双键碳上。简称马氏规则。
CH3CH2CH CH2 + HBr
CH3CH2CHCH3 + CH3CH2CH2CH2
Br
(80%)
Br (20%)
CH3 CH3
C
CHCH3
HBr
CH3 CH3 C CH2CH3 (主)
Br
HCl CH2 CH CF3
2
+1
1. 烯烃的结构 C C
sp2杂化 平面结构
σ键
CC
π键
π键的极化度大,具有较大的流动性及反应 活性。
σ键电子云集中在两个碳原子核连接线上, π键分布在σ键上下方
σ键键能比π键键能大,π键易发生反应断 裂
2. 烯烃的异构
碳链异构
构造异构
双键位置不同引起的异构
立体异构(顺、反异构)
有过氧化物
Br 90%
BrCH2CH2CH2CH3 反马氏加成
95%
2 氧化反应
臭氧化反应
O
R
CH
R' C
R'
O3
O RC
H
O 重排 C R'
R'R H来自OOC OC
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