第五章 二烯烃的共轭效应§1、二烯烃一、二烯烃的分类和命名:二烯烃和炔烃是同分异构体,通式C n H 2n-2 (一) 分类:根据二个烯键在分子中的相对位置分:累积式的二烯烃Ë«¼ü»ýÀÛÔÚͬһCÉÏ ±û¶þÏ©C=C=CCH 2=C=CH 2共轭式二烯烃C=C-C=CCH 2=CH-CH=CH 2¶þ¸öË«¼ü±»Ò»¸öµ¥¼ü¸ô¿ª1£¬3¶¡¶þÏ©孤立式的二烯烃C=C-(CH 2)n-C=Cn > 1¶þ¸öË«¼ü±»¶þ¸öÒÔÉϵ¥¼ü¸ô¿ª其中:孤立式的二烯烃的性质和单烯烃相似。
每个双键各行其势,相互影响很小。
累积式的二烯烃数量少且实际应用也不多。
共轭式二烯烃在理论和实际应用上都很重要。
所以,我们讨论的是共轭二烯烃,它具有新的,特殊的性质。
(二) 命名:和烯烃相似,主要是分别指出烯键的数目和位置就行2-¼×»ù-1£¬3-¶¡¶þÏ© 1£¬3£¬5-¼ºÈýÏ©| | λÖà ÊýÄ¿CH 2=C CH=CH 2CH 3CH 2=CH-CH=CH-CH=CH 2对多烯烃,每个烯键都可能有顺反构型问题,二个烯键有二个顺反问题,组合起来就有三个顺顺,顺反,反反三种异构体˳£¬Ë³-2¡¢4-¼º ¶þ Ï©(Z),(Z)-C=CCH 3HC=CCH 3H HH˳¡¢·´-2¡¢4¼º¶þÏ© £¨·´£¬Ë³£©(Z),(Z)-·´£¬·´-2¡¢4-¼º ¶þ Ï©(E),(E)-(三)1、3丁二烯的构象:CH 2=CH-CH=CH 2C2¡¢C3 Χ ÈÆ µ¥ ¼ü Ðý ת »á ²ú Éú ²» ͬ µÄ ¿Õ ¼ä ¹¹ ÏóCCCH 2CH 2H¶þ¸öË«¼üÔÚC2¡¢C3ͬ²àS-˳- 1¡¢3-¶¡¶þÏ© S-Sigle µ¥CC CH 2CH 2HHS-·´-1¡¢3¶¡¶þÏ©¶þ¸öË«¼üÔÚC2¡¢C3Ïà·´²à性质上都是围绕单键旋转产生的,从能量上说S-反稳定,但在化学反应中参加反应时,S-反→S-顺。
二、共轭二烯烃的制法:工业制法1、 丁烯脱氢: (1) 催化脱氢:CH 2=CH-CH 2-CH 3CH 3-CH=CH-CH 3´ß»¯¼ÁCH 2=CH -CH=CH 2 + H 2(2) 氧化脱氢:CH 2=CH-CH 2-CH 3CH 3-CH=CH-CH 3´ß»¯¼Á+ 1/2 O 2CH 2=CH -CH=CH 2 + H 2O2、 丁烷脱氢:CH 3CH 2CH 2CH 3CH 2=CHCH 2CH 3 + H 2 CH3CH=CHCH 3 + H 223Cr 2O 33、 由乙炔制备:HCHO + HC CH + HCHOHOCH 2C CCH 2OHKOH H 2HOCH 2CH 2CH 2CH 2OH Al 2O 32CH 2=CHCH=CH 24、2-甲基-1、3-丁二烯的制法:Al 2O 3C=O CH 3CH 3+ HCCHKOHCCH 3CH 3CCHOH42CCH 3CH 3CHCH2OH2CH 2=CCH=CH 23三. 共轭二烯烃的性质:具有烯烃的性质,此外也有烯烃所没有的特性 1. 1、4加成:CH 2=CHCH=CH 2 + Br 22CHCH=CH 2Br BrCH 2CH=CHCH 2BrBr一般1、2加成和1、4加成同时发生,试剂不仅可以加到一个双键上,而且也可以加到共轭体系的两端C 原子上,二者的比例决定于反应条件,也就是与溶剂、温度有关。
1、2 1、4 温度-80 80% 20% -40 20% 80% 溶剂CHCl 3/40 70% 环己烷/-150C 62%2.D-A 反应。
狄耳斯-阿尔德反应(Diel—Alder)1、3—丁二烯和丁二烯酸酐作用。
»·¼ºÏ©-4¡¢5-¶þËáôûOO+OOO ±½£¬5h°× 90%反应特征:(1)一部分共轭体系,丁二烯,共轭体系的二双链打开,在C2、C3形成双链,二烯体。
(2) 另一部分是含不饱和双链的体系,叫亲二烯体 (3)生成的都是环状化合物 (4) 顺式加成++COOHCOOHCOOH COOH˫ϩÌå Ç×˫ϩÌåÀý È磺用途:由链状化合物生成环状化合物的重要方法 3.聚合反应和合成橡胶: (1)分类:CH 2CH CH=CH 2n1¡¢2-¼Ó ³É ¾Û ºÏ ÎïC=CCH 2CH 2HH**n˳ 1¡¢4-¼Ó ³É ¾Û ÎïC=CCH 2CH 2HH*n ·´ 1¡¢4-¼Ó ³É ¾Û Îï1¡¢4-¼Ó³É¾ÛºÏ1¡¢2-¼Ó³É¾ÛºÏ共聚反应:丁苯橡胶 (2)聚合反应: 合成橡胶:CH 2CH=C-CH 2nC=CCH 2CH 2HHnC=CCH 2CH 2HHnnCH 2=CHCH=CH 2nCH 2=CCH=CH 2CH3˳¶¡Ïð½ºË³-1£¬4-¾ÛÒìÎì¶þÏ©Ïð½ºnCH 2=CH -CH=CH 2 + n CH=CH 2ROOR'...CH 2CH=CHCH 2CHCH 2......¶¡±½Ïð½ºClnCH 2=CHC=CH 2ClÂȶ¡Ïð½º氯丁橡胶单体的制备: 反应历程:CH 2=CHC=CH 2CH CH 2=CHCd d +-+ HClCH 2Cl天然橡胶:分散性较大的异戊二烯的高分子量聚合物的混合体。
来源:橡树 Ï𠽺¸ÉÁóCH 2=CHC=CH 2CH 32-¼×»ù-1,3- ¶¡ ¶þ Ï©结构:线性高分子化合物 ↓体型(网络型)高分子可塑性延展性§2 电子离域和共轭效应一、二烯烃的结构:(一)累积式二烯烃: CH 2=C=CH2p ps s C 3H 4 ±û ¶þ Ï©½á ¹¹ £º缺图所以,它有二个相互垂直的Π键[模型]性质:性质很活泼,双链可以一个个打开发生加成反应 (1) 水化反应:CH 2=C=CH 2 + H 2OCH 2=CCH 3OHCH 3COCH 3H+(2) 异构化:(H 的重排)(CH 3)KOH , ´¼(CH 3)2CHCCH(二) 共轭二烯烃的结构共轭二烯烃在结构和性质上都表现出一系列特性。