烯烃亲电加成
8.烯烃 亲电加成 自由基加成 共轭加成
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烯烃亲电加成自由基加成共轭加成共轭烯烃物理性质的特点:1.红移2.易极化3.趋于稳定烯烃的反应:亲电加成:4种机理1.环正离子中间体机理:溴与烯烃的加成,溴鎓离子,主要产物为反式,苏型产物。
2.碳正离子中间体机理:顺式加成与反式加成皆有很大的机会。
3.离子对中间体机理:主要为顺式加成。
4.三中心过渡态机理:试剂的结构,反应的环境,过渡态的稳定性等等因素都会对机理的选择起影响。
马氏规则:碳碳双键与氢卤酸的加成主要产物为,卤素原子加到带有氢原子少的那一个上。
Notification:具体的特别情况仍然需要进一步的分析:借助电子效应,热力学上最稳定的那种产物,就是主要产物。
烯烃与硫酸,水,有机酸,醇和酚的反应:碳正离子机理,常常有重排产物,不采用。
与有机酸反应生成酯。
烯烃与次卤酸的加成:具体考虑机理之后,再去确定加成是顺式为主还是反式为主。
烯烃的自由基加成反应:反马氏加成Kharasch效应:过氧化物在光照条件下生成自由基。
(又名过氧化效应)书上只说了氢卤酸的kharasch效应,唯有HBr可行。
烯烃的氧化:环氧化反应:顺式加成,产物极其活泼,容易开环!;制取邻二醇:AcOH、H2O2与烯烃反应得到羟基酯,加热使其分解得到邻二醇。
高锰酸钾氧化:PH值对高锰酸钾的氧化能力有影响,需要校正PH值来引导反应方向。
特点:产率不高。
副产物极多!高锰酸钾(aq)用于烯烃的鉴别:注意:有干扰时,请慎用!现象:褪色,沉淀(MnO2)产生。
OsO4氧化烯烃:大量H2O2(低廉)和微量OsO4(昂贵)合作做氧化剂。
顺式加成。
烯烃的臭氧化-分解反应:臭氧氧化之后,得到的二级氧化产物在还原剂的庇护之下,生成两个羰基化合物用于对烯烃结构的推测:发挥想象,连接双键烯烃的硼氢化—氧化反应和硼氢化—还原反应:硼氢化:反马氏规则,顺式加成。
B2H6和烯烃反应生成烷基硼烷。
硼氢化—氧化反应:①碱性条件②底物为烷基硼③过氧化氢参与氧化反应生成硼酸酯(OH-为进攻离子)硼酸酯水解的到醇(ROH)与硼酸(B(OH)3)。
烯烃亲电加成反应选择性的探讨
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烯烃亲电加成反应选择性的探讨
烯烃亲电加成反应是一种重要的有机化学反应,它可以在烯烃分子中形成烯烃亲电络合物。
它的选择性主要取决于反应体系中的烯烃结构、反应条件和反应物的性质。
1. 烯烃结构:由于烯烃分子的结构不同,它们的亲电加成反应选择性也不同。
例如,烯烃分子中包含碳碳双键的烯烃,其亲电加成反应选择性较低,因为它们具有较弱的亲电性。
而烯烃分子中包含碳氢双键的烯烃,其亲电加成反应选择性较高,因为它们具有较强的亲电性。
2. 反应条件:反应条件也会影响烯烃亲电加成反应的选择性。
例如,在高温条件下,烯烃分子中的碳氢双键会变得更加活泼,从而提高亲电加成反应的选择性。
3. 反应物性质:反应物的性质也会影响烯烃亲电加成反应的选择性。
例如,烯烃分子中的碳氢双键可以与具有较强亲电性的反应物反应,从而提高亲电加成反应的选择性。
8.烯烃 亲电加成 自由基加成 共轭加成
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烯烃亲电加成自由基加成共轭加成共轭烯烃物理性质的特点:1.红移2.易极化3.趋于稳定烯烃的反应:亲电加成:4种机理1.环正离子中间体机理:溴与烯烃的加成,溴鎓离子,主要产物为反式,苏型产物。
2.碳正离子中间体机理:顺式加成与反式加成皆有很大的机会。
3.离子对中间体机理:主要为顺式加成。
4.三中心过渡态机理:试剂的结构,反应的环境,过渡态的稳定性等等因素都会对机理的选择起影响。
马氏规则:碳碳双键与氢卤酸的加成主要产物为,卤素原子加到带有氢原子少的那一个上。
Notification:具体的特别情况仍然需要进一步的分析:借助电子效应,热力学上最稳定的那种产物,就是主要产物。
烯烃与硫酸,水,有机酸,醇和酚的反应:碳正离子机理,常常有重排产物,不采用。
与有机酸反应生成酯。
烯烃与次卤酸的加成:具体考虑机理之后,再去确定加成是顺式为主还是反式为主。
烯烃的自由基加成反应:反马氏加成Kharasch效应:过氧化物在光照条件下生成自由基。
(又名过氧化效应)书上只说了氢卤酸的kharasch效应,唯有HBr可行。
烯烃的氧化:环氧化反应:顺式加成,产物极其活泼,容易开环!;制取邻二醇:AcOH、H2O2与烯烃反应得到羟基酯,加热使其分解得到邻二醇。
高锰酸钾氧化:PH值对高锰酸钾的氧化能力有影响,需要校正PH值来引导反应方向。
特点:产率不高。
副产物极多!高锰酸钾(aq)用于烯烃的鉴别:注意:有干扰时,请慎用!现象:褪色,沉淀(MnO2)产生。
OsO4氧化烯烃:大量H2O2(低廉)和微量OsO4(昂贵)合作做氧化剂。
顺式加成。
烯烃的臭氧化-分解反应:臭氧氧化之后,得到的二级氧化产物在还原剂的庇护之下,生成两个羰基化合物用于对烯烃结构的推测:发挥想象,连接双键烯烃的硼氢化—氧化反应和硼氢化—还原反应:硼氢化:反马氏规则,顺式加成。
B2H6和烯烃反应生成烷基硼烷。
硼氢化—氧化反应:①碱性条件②底物为烷基硼③过氧化氢参与氧化反应生成硼酸酯(OH-为进攻离子)硼酸酯水解的到醇(ROH)与硼酸(B(OH)3)。
《烯烃亲电加成》课件
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02
CATALOGUE
烯烃的结构与亲电加成活性
烯烃的结构与电子云分布
烯烃的结构
由一个碳碳双键和两个碳氢单键组成 。
电子云分布
碳碳双键上的电子云分布不均匀,π电 子偏向于双键的一侧,形成电子的富 集区,称为π电子的极化。
烯烃的亲电加成活性
亲电加成反应
在催化剂的作用下,烯烃与亲电试剂(如氢离子、卤素离子等)发生加成反应 。
性质
烯烃亲电加成反应具有区域选择性和 立体选择性,通常在酸性或碱性条件 下进行,涉及电子的转移和重排。
烯烃亲电加成的反应机理
第一步
亲电试剂向烯烃双键靠近,形 成π络合物。
第二步
π络合物中的正电荷向烯烃的π 电子云移动,形成碳正离子中 间体。
第三步
碳正离子与亲电试剂发生亲核 加成反应,形成新的碳-碳键。
加成活性
由于π电子的极化,烯烃的碳碳双键容易受到亲电试剂的攻击,发生亲电加成反 应。
影响烯烃亲电加成活性的因素
取代基的影响
烯烃分子中的取代基对亲电加成 活性有显著影响。当取代基为吸 电子基团时,加成活性增加;反 之,当取代基为给电子基团时,
加成活性降低。
温度和压力的影响
温度和压力对亲电加成反应也有 影响。一般来说,温度升高和压 力降低有利于亲电加成反应的进
烯烃样品制备
将烯烃化合物进行适当的提纯 和标记。
实验操作
在规定的条件下,将烯烃和亲 电试剂混合,观察并记录反应 过程。
实验准备
确保实验场地安全、整洁,准 备好所需的试剂和仪器。
亲电试剂的准备
准备好适量的亲电试剂,确保 其质量和纯度。
结果分析
对实验结果进行分析,得出结 论。
实验操作注意事项
烯烃的亲电加成反应资料讲解
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烯烃的亲电加成反应烯烃的亲电加成反应烯烃的亲电加成反应与烯烃发生亲电加成的试剂,常见的有下列几种:卤素(Br2,Cl2)、无机酸(H2SO4,HCl,HBr,HI,HOCl,HOBr)及有机酸等。
1.与卤素加成主要是溴和氯对烯烃加成。
氟太活泼,反应非常激烈,放出大量的热,使烯烃分解,所以反应需在特殊条件下进行。
碘与烯烃不进行离子型加成。
(1)加溴:在实验室中常用溴与烯烃的加成反应对烯烃进行定性和定量分析,如用5%溴的四氯化碳溶液和烯烃反应,当在烯烃中滴入溴溶液后,红棕色马上消失,表明发生了加成反应,一般双键均可进行此反应。
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br卤素与烯烃的加成反应是亲电加成,反应机制是二步的,是通过环正离子过渡态的反式加成,主要根据以下实验事实:(a)反应是亲电加成:是通过溴与一些典型的烯烃加成的相对反应速率了解的:可以看到,双键碳上烷基增加,反应速率加快,因此反应速率与空间效应关系不大,与电子效应有关,烷基有给电子的诱导效应与超共轭效应,使双键电子云密度增大,烷基取代越多,反应速率越快,因此这个反应是亲电加成反应。
当双键与苯环相连时,苯环通过共轭体系,起了给电子效应,因此加成速率比乙烯快。
当双键与溴相连时,溴的吸电子诱导效应超过给电子共轭效应,总的结果起了吸电子的作用,因此加成速率大大降低。
(b)反应是分二步的:如用烯烃与溴在不同介质中进行反应,可得如下结果:上述三个反应,反应速率相同,但产物的比例不同,而且每一个反应中均有BrCH2CH2Br产生,说明反应的第一步均为Br+与CH2=CH2的加成,同时这是决定反应速率的一步;第二步是反应体系中各种负离子进行加成,是快的一步。
(上述三个反应,如溴的浓度较稀,主要产物为溴乙醇和醚。
)(c)反应是通过环正离子过渡态的反式加成,而且是立体选择性的反应(stereoselectivereaction)。
所谓环正离子过渡态,是试剂带正电荷或带部分正电荷部位与烯烃接近,与烯烃形成碳正离子,与烯烃结合的试剂上的孤电子对所占轨道,与碳正离子轨道,可以重叠形成环正离子,如形成活性中间体环正离子,这是决定反应速率的一步。
烯烃的亲电加成反应
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烯烃的亲电加成反应
烯烃的亲电加成反应是有机化学中的一种重要反应。
在此反应中,烯烃分子与亲电试剂之间发生加成反应,形成一个新的碳-碳化合物。
这种反应有许多应用,例如合成天然产物和药物分子等。
通常情况下,烯烃的亲电加成反应可以分为两种类型:电子不足烯烃和电子富烯烃。
对于电子不足烯烃,通常使用亲电性较高的试剂,如卤代烃、硝基化合物、醛类等作为试剂。
例如,使用氯代烃作为试剂,可以将烯烃的一个双键上的氢原子取代为氯原子,生成一种新的卤代烃。
而使用硝基化合物作为试剂,则可以将烯烃上的一个双键上的氢原子取代为硝基,形成一种新的硝基化合物。
对于电子富烯烃,一般使用亲电性较低的试剂,如酸、酚、膦酸等作为试剂。
例如,使用硫酸作为试剂,可以将烯烃的一个双键上的氢原子取代为硫酸基,形成一种新的硫酸酯。
总的来说,烯烃的亲电加成反应是一种重要的有机反应,可以实现高效的合成化学。
该反应已经被广泛应用于天然产物的合成、药物分子的合成以及其他化学领域。
- 1 -。
烯烃总结
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烯烃总结概说1烯烃的特征反应是亲电加成反应,烯烃作为亲电试剂和亲核试剂进行加成反应,加成反应可分为离子型的,自由基型得,协同型得,其中离子型的反应又可以分为亲电加成和亲核加成。
烯烃主要研究的是亲电加成即离子型的加成反应。
2亲电加成的机理可以分为环鎓离子机理,碳正离子机理,离子对机理,过渡态机理。
一.机理环鎓离子机理1与卤素的加成:环鎓离子机理,2步,第一步为速率控制步骤,第二步开环成为动力,注意此环所有原子子均满足八隅体,电负性小,体积大容易成环。
2 羟汞化—脱汞反应:2步,第一步与醋酸汞正离子形成汞金属鎓离子,水进攻汞鎓离子,使其开环,生成有机汞化醇,第二步,脱汞,在硼氢化钠碱性溶液中C-Hg变为C-H键。
3烯烃与次卤酸反应产物为邻位卤代醇2步,卤素首先与烯烃亲电加成形成环鎓离子,第二步,水作为亲核试剂进攻碳原子开环,注意:负电性物质与碳正离子的反应是竞争性的,其中卤素原子的竞争优势大于水。
碳正离子机理1 烯烃与氢卤酸的反应 2步第一步双键的质子化,形成碳正离子,对于不对称烯烃符合“马氏规则”—H加在含氢原子多的C上,此步骤为速率控制步骤,形成碳正离子吸热,此步骤的正反应活化能大于逆反应的活化能。
第二步负离子进攻C正离子形成加成产物。
碳正离子机理可以生成2种产物,顺式和反式。
注意:在有C正离子生成的反应中可能会有重排的发生,重排的动力是生成更稳定的碳正离子,如果不是更稳定,或者未使结构更加稳定化,则重排不会发生,反过来,一个产物若是重排产物,则要考虑器机理有可能是碳正离子机理。
2 与酸的反应ⅰ与硫酸的反应与浓硫酸也是按照碳正离子机理反应的,生成硫酸氢某酯,该酯在有水存在下加热水解生成醇—间接水合法。
也可以与有机酸生成酯,醇或酚生成醚,酸性都弱,所以常在强酸下催化才能完成.ⅱ与水的反应水是一种很弱的酸,与烯烃反应时常常加质子强酸催化,先双键质子化,再生成烊盐,最后失去质子,即机理仍为碳正离子机理。
烯烃亲电加成反应
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烯烃可与卤素进行加成反应,生成邻二卤代烷。
该反应可用于制备邻二卤化物.烯烃可与卤化氢加成生成相应的卤代烷。
通常是将干燥的卤化氢气体直接与烯烃混合进行反应,有时也使用某些中等极性的化合物如醋酸等作溶剂,一般不使用卤化氢水溶液,因为使用卤化氢水溶液有可能导致水与烯烃加成这一副反应发生。
实验结果表明,不同卤化氢在这一反应中的活性次序是:HI>HBr>HCl,这与其酸性强度次序相符合。
卤化氢是一不对称试剂,当它与乙烯这样结构对称的烯烃加成时,只能生成一种加成产物:但遇到像丙烯这样的不对称烯烃时,则有可能生成两种不同的加成产物:实验结果表明,卤化氢与不对称烯烃的加成具有择向性,即在这一离子型加成反应中,卤化氢中的氢总是加到不对称烯烃中含氢较多的双键碳上。
这一规律是俄国化学家马尔柯夫尼可夫(V·Markovnikov)1869年提出的,称为马尔柯夫尼可夫定则,简称马氏定则。
例如:应用马氏定则,可以对许多这类反应的产物进行预测,并指导我们正确地利用这一反应来制备卤代烷。
当然,某些双键碳上连有强吸电子基的烯烃衍生物在卤化氢加成时,从形式上看就表现出反马氏定则的特性。
但从实质上看并不矛盾,因为亲电加成时,亲电试剂的正性部分总是首先加在电子云密度大的双键碳上,只不过大多数情况下,电子云密度大的双键碳上含氢原子多的缘故。
例如:此外,烯烃与溴化氢的加成当有过氧化物存在时,则真正表现出反马氏定则的特征。
例如:这种因过氧化物存在而导致加成反应取向发生改变的现象称为过氧化物效应。
在烯烃的亲电加成反应中,只有溴化氢对双键的加成有过氧化物效应,其他亲电试剂对双键的加成则不受过氧化物存在与否的影响。
因为过氧化物效应不按亲电加成反应机制进行,而是按自由基反应机制进行(见后)。
烯烃与硫酸加成生成硫酸氢酯,该酯经过水解便得到醇。
例如:利用这一过程可由烯烃制得醇,称为烯烃的间接水合法。
由于生成的硫酸氢酯可溶于浓硫酸,故实验中也常利用这一性质以硫酸除去烷烃等某些不活泼有机化合物中少量的烯烃杂质。
烯烃的亲电加成反应

烯烃的亲电加成反应烯烃的亲电加成反应与烯烃发生亲电加成的试剂,常见的有下列几种:卤素( B% CI2)、机酸(H2SQ, HCI,HBr,HI,HOC( HOB)及有机酸等。
1 .与卤素加成主要是溴和氯对烯烃加成。
氟太活泼,反应非常激烈,放出大量的热,使烯烃分解,所以反应需在特殊条件下进行。
碘与烯烃不进行离子型加成。
(1)加溴:在实验室中常用溴与烯烃的加成反应对烯烃进行定性和定量分析,如用5%溴的四氯化碳溶液和烯烃反应,当在烯烃中滴入溴溶液后,红棕色马上消失,表明发生了加成反应,一般双键均可进行此反应。
CH=CH+Br2 f BrCHCHBr卤素与烯烃的加成反应是亲电加成,反应机制是二步的,是通过环正离子过渡态的反式加成,主要根据以下实验事实:(a)反应是亲电加成:是通过溴与一些典型的烯烃加成的相对反应速率了解的:烯疑H2C=CH5 CH3CH=CH, CCH3)2C=CH2(CH3XC=C(&H3)212W4 14相对速率CH==CHz BrCH==CH;3-4 < 0 04可以看到,双键碳上烷基增加,反应速率加快,因此反应速率与空间效应关系不大,与电子效应有关,烷基有给电子的诱导效应与超共轭效应,使双键电子云密度增大,烷基取代越多,反应速率越快,因此这个反应是亲电加成反应。
当双键与苯环相连时,苯环通过共轭体系,起了给电子效应,因此加成速 率比乙烯快。
当双键与溴相连时,溴的吸电子诱导效应超过给电子共轭效应, 总的结果起了吸电子的作用,因此加成速率大大降低。
(b) 反应是分二步的:如用烯烃与溴在不同介质中进行反应,可得如下 结果: CH 汙 ---- ► BrCH £CH £Br^BrCH 2CH £OHCH 2=CH 2+Br a > BrCH 2CH 2Br+BrCH £CH 2CH2C14-BrCH 2CH 2OHCH 尸CH’+BrM 込珈⑶虑比衣卅班也人比。
§6烯烃的亲电加成反应历程和马氏规则

CH3OCH2CH2
+
CH3OCH=CH2 HCl
CH3OCHCH3
+
对于不同的烯烃,当烯烃双键上连接的烷基越多,双键 碳上的电子云密度就是越大,越容易被亲电试剂进攻,反应 就越容易进行,反之,当双键上连接有吸电子基团时,亲电 加成反应难以发生。
定性和过度态的稳定性是一致的,从而可以依据碳正
离子的稳定性来判断反应的取向。在完成化学反应时, 有时无法确定哪个产物是主产物时,必须写出中间体, 从中间体碳正离子的稳定性来推测主要的产物。
CF3CH=CH2
HCl
CF3CH2CH2 CF3CHCH3
+
+
CF3CH2CH2Cl (主) CF3CHClCH3 (次)
CH3CH=CH2
CH3CH=CHCH3
CH3CH=CHCH3
CH3CH=CH2
CH2=CHCl
CH2=CH2
CH2=CH2
CH2=CHCl
CH3 CH3CCH=CH2 CH3
CH3 CH3CCH=CH2 CH3
HCl
H
+
CH3 CH3CCHCH3 CH3
+
Cl
-
CH3 CH3CCHClCH3 CH3
§6
烯烃的亲电加成反应历程和马氏规则
一、烯烃的亲电加成反应历程
Br2/CCl4 (干燥无水)
CH2=CH2 ( 干燥 )
反应几乎不发生
1d 水
Br2的颜色立即褪去
玻璃仪器
+
CH2=CH2
Br2/CCl4
反应顺利
玻璃仪器内壁涂一层石蜡
烯烃亲电加成反应机理及其活性中间体

烯烃亲电加成反应机理及其活性中间体
烯烃亲电加成反应是一种重要的有机合成反应,它可以将烯烃与电子富集的受体分子反应,从而产生烯烃亲电加成产物。
烯烃亲电加成反应的机理是,烯烃分子中的π共轭系统会与受体分子中的电子富集的部分发生共轭作用,从而形成烯烃亲电加成反应的活性中间体。
活性中间体是一种具有双重性质的分子,它既具有烯烃分子的特性,又具有受体分子的特性。
活性中间体可以与受体分子发生反应,从而产生烯烃亲电加成产物。
烯烃亲电加成反应的活性中间体有多种,其中最常见的是烯烃亲电加成反应的碳碳双键中间体。
这种中间体是由烯烃分子和受体分子的电子富集部分结合而成的,它具有双重性质,既具有烯烃分子的特性,又具有受体分子的特性。
碳碳双键中间体可以与受体分子发生反应,从而产生烯烃亲电加成产物。
此外,还有一种烯烃亲电加成反应的碳氢双键中间体。
这种中间体是由烯烃分子和受体分
子的电子富集部分结合而成的,它具有双重性质,既具有烯烃分子的特性,又具有受体分
子的特性。
碳氢双键中间体可以与受体分子发生反应,从而产生烯烃亲电加成产物。
综上所述,烯烃亲电加成反应的机理是,烯烃分子中的π共轭系统会与受体分子中的电子富集的部分发生共轭作用,从而形成烯烃亲电加成反应的活性中间体。
活性中间体可以与
受体分子发生反应,从而产生烯烃亲电加成产物。
烯烃亲电加成反应的活性中间体有碳碳
双键中间体和碳氢双键中间体两种,它们都具有双重性质,既具有烯烃分子的特性,又具
有受体分子的特性。
烯烃的亲电加成反应

烯烃的亲电加成反应 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】烯烃的亲电加成反应烯烃的亲电加成反应与烯烃发生亲电加成的试剂,常见的有下列几种:卤素(Br2,Cl2)、无机酸(H2SO4,HCl,HBr,HI,HOCl,HOBr)及有机酸等。
1.与卤素加成主要是溴和氯对烯烃加成。
氟太活泼,反应非常激烈,放出大量的热,使烯烃分解,所以反应需在特殊条件下进行。
碘与烯烃不进行离子型加成。
(1)加溴:在实验室中常用溴与烯烃的加成反应对烯烃进行定性和定量分析,如用5%溴的四氯化碳溶液和烯烃反应,当在烯烃中滴入溴溶液后,红棕色马上消失,表明发生了加成反应,一般双键均可进行此反应。
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br卤素与烯烃的加成反应是亲电加成,反应机制是二步的,是通过环正离子过渡态的反式加成,主要根据以下实验事实:(a)反应是亲电加成:是通过溴与一些典型的烯烃加成的相对反应速率了解的:可以看到,双键碳上烷基增加,反应速率加快,因此反应速率与空间效应关系不大,与电子效应有关,烷基有给电子的诱导效应与超共轭效应,使双键电子云密度增大,烷基取代越多,反应速率越快,因此这个反应是亲电加成反应。
当双键与苯环相连时,苯环通过共轭体系,起了给电子效应,因此加成速率比乙烯快。
当双键与溴相连时,溴的吸电子诱导效应超过给电子共轭效应,总的结果起了吸电子的作用,因此加成速率大大降低。
(b)反应是分二步的:如用烯烃与溴在不同介质中进行反应,可得如下结果:上述三个反应,反应速率相同,但产物的比例不同,而且每一个反应中均有BrCH2CH2Br产生,说明反应的第一步均为Br+与CH2=CH2的加成,同时这是决定反应速率的一步;第二步是反应体系中各种负离子进行加成,是快的一步。
(上述三个反应,如溴的浓度较稀,主要产物为溴乙醇和醚。
)(c)反应是通过环正离子过渡态的反式加成,而且是立体选择性的反应(stereoselectivereaction)。
烯烃的亲电加成反应
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烯烃的亲电加成反应
烯烃是一种含有双键的有机化合物,双键上的云电子密度较高,因此容易发生亲电加成反应。
亲电加成反应是指一个亲电子试剂(如卤素、酸、羰基化合物等)攻击烯烃双键,形成一个新的化学键。
具体而言,烯烃的亲电加成反应发生的机理可以分为两种情况:
1. 烯烃与电子亲和力强的亲电子试剂反应
例如,卤素可以与烯烃发生亲电加成反应,生成卤代烃。
反应过程中,卤素的正电荷通过共价键与双键上的π电子形成新的化学键,同时烯烃的一个碳原子上的π电子与卤素之间的连接断裂。
2. 烯烃与亲电子试剂之间发生共轭加成反应
共轭加成反应是指亲电子试剂首先攻击烯烃双键上的π电子,形成一个共轭体系,然后在这个体系中发生加成反应。
例如,羰基化合物可以与烯烃发生共轭加成反应,生成羰基双键和烷基链。
反应过程中,羰基化合物的碳原子上的正电荷通过共价键与双键上的π电子形成一个共轭体系,然后这个体系中的双键上的π电子攻击羰基化合物的羰基,形成新的化学键。
总之,烯烃的亲电加成反应是很重要的有机化学反应,可以用来合成许多有机化合物。
因此,对烯烃的亲电加成反应的研究具有重要的理论和实际意义。
- 1 -。
烯烃的亲电加成反应机理和马氏规则
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烯烃的亲电加成反应具有电子流动性,即电子从烯烃的π电子转移给亲电试剂的 带正电荷部分,形成新的碳-碳键。
烯烃的亲电加成反应的重要性
有机合成中的关键反应
烯烃的亲电加成反应是有机合成中的 重要反应之一,可用于制备多种有机 化合物,如醇、醚、酯等。
工业生产中的应用
在工业生产中,烯烃的亲电加成反应 广泛应用于生产塑料、合成橡胶、农 药等化学品。
03 马氏规则
马氏规则的原理
01
马氏规则是指在烯烃的亲电加成反应中,加成试剂的正电部分 加到双键碳原子上,而负电部分加到双键碳原子上的氢原子上
。
02
该规则是由马可尼尼和扎布尼尼在1870年提出的,并因此 得名。
03
马氏规则的主要依据是电子效应,即正电部分更倾向于加到电 子密度较低的碳原子上,而负电部分更倾向于加到电子密度较
当双键上存在给电子取代基时,它们会增加双键碳上 的电子密度,使加成试剂的正电部分更倾向于加到这
些碳原子上,从而偏离马氏规则。
当双键上存在吸电子取代基时,它们会降低双键碳上 的电子密度,使加成试剂的正电部分更倾向于加到氢
原子上,符合马氏规则。
04 烯烃的亲电加成反应的应 用
在有机合成中的应用
合成有机化合物
碳碳双键的断裂与形成
碳正离子与亲电试剂的负离子部分结合,导致双键的另一个碳原子与负离子相连 ,形成新的碳-碳单键。
同时,原本的碳-碳双键断裂,形成新的单键。
产物形成
通过电荷转移、碳正离子的形成、双键的断裂与形成等步骤 ,最终形成加成产物。
产物的构型取决于亲电试剂的性质和进攻的方向,遵循马氏 规则。
烯烃的亲电加成反应是合成有机 化合物的重要手段之一,可以通 过该反应合成多种类型的有机化 合物,如醇、醚、酯等。
《烯烃亲电加成》课件
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总结和要点
烯烃亲电加成是一种重要的有机化学反应,具有广泛的应用前景。通过了解其概念、反应机理、应用领域和实 例,我们可以更好地理解和应用这一化学过程。
应用领域和重要性
烯烃亲电加成在有机合成中具有广泛的应用领域,可以用于构建有机分子的骨架、引入新的功能基团,以及合 成药物、天然产物和功能性材料等。
反应的步骤和条件
烯烃亲电加成通常包括亲电试剂的活化、亲电试剂与烯烃的反应、以及生成产物的后续处理等步骤。反应的条 件包括温度、溶剂和反应时间等。
实例和应用案例
《烯烃亲电加成》PPT课件
本PPT课件旨在介绍烯烃亲电加成的概念、反应机理、应用领域和实例,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 在向大家详细阐述这一重要化学过程。
概述和定义
烯烃亲电加成是有机化学中的重要反应,指的是通过亲电试剂的加成,将亲 电试剂的反应团与烯烃的 π-键进行共轭加成。
反应机理和类型
烯烃亲电加成的反应机理涉及亲电试剂与烯烃之间的电荷云重叠,可以分为 电子亲电加成、共轭亲电加成和环形亲电加成等不同类型的反应。
烯烃亲电加成通常遵循下列规则
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烯烃亲电加成通常遵循下列规则烯烃亲电加成是有机化学中一种重要的反应类型,其反应规律主
要表现在烯烃与亲电试剂发生加成反应时的化学变化过程中。
在烯烃
亲电加成的反应机理中,烯烃中的π电子与亲电试剂中的δ+电子互
相吸引,形成中间体并进一步转化成产物。
下面我们来详细了解一下
关于烯烃亲电加成的规则。
首先,烯烃亲电加成反应中的烯烃必须是不对称的,即二重键两
侧的基团不相同。
如果两侧基团相同,那么产生的中间体和产物将是
对称的,反应无法进行。
其次,烯烃亲电加成反应中的亲电试剂通常都是氢、卤素、水、醇、醛、酮等带正电荷的分子。
这些分子通常与烯烃之间的相互作用,会击中烯烃的云层上一侧的π电子,从而产生一个正电荷中间体。
而后,对于烯烃中的不同类型反应基团(如烷基、烷基、烃基等),其亲电反应程度可能会有所不同。
比如说烷基对于亲电试剂的
反应性就比较差,而烷基则相对亲电试剂更加具有亲和力。
另外,烯烃亲电加成反应还具有顺反异构体选择性。
精确地来说,亲电试剂会优先与烯烃上的顺式二重键反应,因为反应中位于同一平
面的烷基会产生键阻力,抑制反应的进行。
如果存在一侧的顺式二重键,那么反应就会发生在这一侧而并不是整个烯烃分子。
最后,总的来说,烯烃亲电加成反应是一种灵活多变,具有广泛应用前景的有机反应。
深入理解其反应规律,将有助于我们设计更加高效的新型有机合成路线,从而推动有机化学领域的发展。
烯烃亲电加成需要注意什么
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烯烃亲电加成需要注意什么烯烃亲电加成是一个重要的有机化学反应,它在有机合成中具有广泛的应用。
在这个反应中,烯烃作为亲电受体与亲电试剂发生加成反应,形成一个新的碳碳单键。
这个反应可以用于构建碳骨架,生成新的化合物,同时也能实现分子中官能团的转化。
但在进行烯烃亲电加成反应时,需要注意以下几个方面。
首先,选择适当的亲电试剂。
亲电试剂是引发烯烃加成反应的关键。
在选择亲电试剂时,需要考虑其稳定性、亲电性以及反应条件的适用性。
亲电试剂可以是有机物中含有电位较高的阳离子,如卤代烷、烯烃、卤代烃等。
另外,还可以是金属化合物,如金属卤化物、金属有机化合物等。
选择适当的亲电试剂可以确保反应的高效性和选择性。
其次,要注意烯烃的立体化学。
烯烃分子中的碳碳双键可以存在不同的立体异构体,如顺式异构体和反式异构体。
在烯烃亲电加成反应中,不同的立体异构体可能会产生不同的产物。
因此,在进行烯烃亲电加成反应时,需要认识到立体异构体的存在,并根据需要选择适当的立体异构体进行反应。
第三,在反应过程中要控制反应条件。
反应条件包括温度、溶剂、反应时间等。
温度的选择要考虑亲电试剂的稳定性和反应的速率。
溶剂的选择要充分溶解反应物,并提供合适的溶剂极性以促进反应的进行。
反应时间的长短要根据具体情况选择,以确保反应的完全性和产率的最大化。
第四,在反应中要注意产物的稳定性。
烯烃亲电加成反应可以生成各种不同的产物,其中一些产物可能不稳定,容易发生进一步的反应。
为了防止这种进一步的反应发生,需要及时对产物进行处理,如加入稳定剂、降低反应温度等。
最后,要进行适当的反应监测和分析。
反应结束后,需要对反应产物进行分析和表征,以确定产物的结构和纯度。
常用的分析方法包括核磁共振(NMR)和质谱(Mass spectrometry)。
这些分析方法可以帮助确定反应的产物和副产物,以及反应的选择性和产率。
总之,烯烃亲电加成是一个重要的有机化学反应,通过合理选择亲电试剂和优化反应条件,可以实现高效性和选择性的反应。
烯烃的亲电加成反应
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烯烃的亲电加成反应之阳早格格创做烯烃的亲电加成反应与烯烃爆收亲电加成的试剂,罕睹的有下列几种:卤素(Br2,Cl2)、无机酸(H2SO4,HCl,HBr,HI,HOCl,HOBr)及有机酸等.1.与卤素加成主假如溴战氯对于烯烃加成.氟太活泼,反应非常猛烈,搁出洪量的热,使烯烃领会,所以反应需正在特殊条件下举止.碘与烯烃没有举止离子型加成.(1)加溴:正在真验室中时常使用溴与烯烃的加成反应付于烯烃举止定性战定量领会,如用5%溴的四氯化碳溶液战烯烃反应,当正在烯烃中滴进溴溶液后,白棕色赶快消得,标明爆收了加成反应,普遍单键均可举止此反应.CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br卤素与烯烃的加成反应是亲电加成,反应体造是二步的,是通过环正离子过度态的反式加成,主要根据以下真验究竟:(a)反应是亲电加成:是通过溴与一些典型的烯烃加成的相对于反应速率相识的:不妨瞅到,单键碳上烷基减少,反应速率加快,果此反应速率与空间效力闭系没有大,与电子效力有闭,烷基有给电子的诱导效力与超共轭效力,使单键电子云稀度删大,烷基与代越多,反应速率越快,果此那个反应是亲电加成反应.当单键与苯环贯串时,苯环通过共轭体系,起了给电子效力,果此加成速率比乙烯快.当单键与溴贯串时,溴的吸电子诱导效力超出给电子共轭效力,总的截止起了吸电子的效率,果此加成速率大大落矮.(b)反应是分二步的:如用烯烃与溴正在分歧介量中举止反应,可得如下截止:上述三个反应,反应速率相共,但是产品的比率分歧,而且每一个反应中均有BrCH2CH2Br爆收,证明反应的第一步均为Br+与CH2=CH2的加成,共时那是决断反应速率的一步;第二步是反应体系中百般背离子举止加成,是快的一步.(上述三个反应,如溴的浓度较稀,主要产品为溴乙醇战醚.)(c)反应是通过环正离子过度态的反式加成,而且是坐体采用性的反应(stereoselectivereaction).所谓环正离子过度态,是试剂戴正电荷或者戴部分正电荷部位与烯烃靠近,与烯烃产死碳正离子,与烯烃分离的试剂上的孤电子对于所占轨讲,与碳正离子轨讲,不妨沉叠产死环正离子,如产死活性中间体环正离子,那是决断反应速率的一步.所谓反式加成,是试剂戴背电荷部分从环正离子里前打击碳,爆收 SN2反应,总的截止是试剂的二个部分正在烯烃仄里的二边爆收反应,得到反式加成的产品.如下所示:所谓坐体采用性反应是指一个反应大概爆收几个坐体同构式(如逆式加成产品与反式加成产品),劣先(但是没有是百分之一百)得到其中一个坐体同构体(或者一对于对于映体),那种反应称坐体采用性反应(参瞅3.21,5).上述溴与烯烃的加成,是坐体采用的反式加成反应.以上截止是通过很多真验究竟归纳得到的.如溴与(Z)-2-丁烯加成,得到>99%的一对于苏型中消旋体:如反应是逆式加成则得到以下产品:真验截止,逆式加成得到的赤型产品<1%.果此溴与(Z)-2-丁烯的加成是通过环正离子过度态的反式加成.习题5-4写出溴与(E)-2-丁烯加成的反应体造、主要产品,并用费歇我投影式表示,主要产品是苏型的仍旧赤型的?底下枚举溴与环己烯体系的加成反应:溴与环己烯反应如下:正在环己烯(i)中,单键及其二个毗邻的碳本子C-6,C-1,C-2,C-3正在一个仄里上,果此C-4,C-5正在环仄里的上头战底下,如(ii)所示.正在加成反应中,为了易于表白,常把它写成半椅型构象如(iii)或者加成,最先得(iv),(vii),(iii)与(vii)完毕仄稳.(iii)与Br2Br-从拜别基团里前打击C-1,得反式加成产品即具备单直键的二溴化物(v)(Br-C-C-Br四个本子排列是反式共仄里),Br-与(iv)中的C-1分离,是使构象最小的改变,即C-3,C-4,C-5,C-6的碳架改变最小,保护本去的椅型构象;如与C-2分离,要转形成另一椅型构象如(ix),那时需要能量较大.加成的最初产品是单直键的二溴化物(v),一朝死成后,很快天爆收椅型-椅型的构象体互相变换,产死单仄键的二溴化物(vi),(v)与(vi)完毕仄稳.普遍化合物单仄键构象宁静,占劣势,但是(v)与(vi)二种构象险些相等,果为单直键的二溴化物有1,3-单直键的相互效率,但是单仄键的二溴化物中Br-C-C-Br为毗邻叉型,有奇极-奇极的排斥效率,以上二种效率力能量险些相等,互相对消.(vii)共样也能爆收加成反应得(ix),(ix)与(x)完毕仄稳.(iii)与(vii)能量是相等的,反应机会也是均等的,果此(v)与(ix)是等量的,(v)与(ix)均有光活性,总的截止,得到一对于中消旋体.从那里不妨相识:本料无光活性,反应产品也无光活性,纵然产品有脚性,但是果得中消旋体而无光活性.如溴与具备光活性的4-甲基环己烯举止加成反应截止如下:(i)有光活性,它的半椅型构象(ii)与(iii),由于(ii)中甲基类似仄键,(iii)中甲基类似直键,果此仄稳有好处(ii),主要由(ii)举止反应,经(iv),得有光活性的(v),(iii)反应仅得少量(vi),果此有光活性的反应物,可得有光活性的产品.(vii)也有光活性,主要构象为(viii),与Br反应经(x)得有光活2性的(xi),也得少量(xii).如果用(RS)-4-甲基环己烯反应,主要得到一对于由(v)与(xi)组成的中消旋体及少量由(vi)与(xii)组成的中消旋体.果此消旋的反应物,得到消旋的产品.由于(i)、(vii)有光活性,反应后爆收了新的脚性碳,得到了没有等量的非对于映体,如(i)爆收(v)与(vi),(vii)爆收(xi)与(xii).那种正在脚性果素约束下的化合物,被试剂效率爆收新的脚性碳本子所组成的没有等量的二个光活同构体——非对于映体,那是分歧过得称合成,或者称脚性诱导合成的又一例子.那正在3.21,5节中已举止了介绍.习题5-5写出下列化合物与溴的加成产品.习题5-6苯乙烯()正在甲醇溶液中溴化,得到1-苯基-1,2-二溴乙烷及1-苯基-1-甲氧基-2-溴乙烷,用反应体造证明.习题5-7 4-三级丁基环己烯正在甲醇中溴化,得45∶55比率的二种化合物的混同物,分子式皆是C11H21BrO,预止那二个产品的坐体结构,并提出缘由.(2)加氯:氯对于烯烃的加成反应,与溴一般,是亲电的、二步的、通过环正离子过度态的反式加成.但是有少量例中,如与1-苯丙烯的加成反应,得如下截止:不妨瞅出,上述加成反应,溴以反式为主,而氯以逆式为主,分歧的加成产品是与分歧的反应体造有闭.溴对于1-苯丙烯的加成,主要通过环正离子过度态,而氯对于1-苯丙烯的加成,主要通过离子对于过度态或者碳正离子过度态.所谓离子对于过度态,即试剂与烯烃加成,烯烃的π键断裂产死碳正离子,试剂产死背离子,那二者产死离子对于,那是决断反应速率的一步,π键断裂后,戴正电荷的C——C键去没有及绕轴转动,与戴背电荷的试剂共里分离,得到逆式加成产品:所谓碳正离子过度态,试剂最先离解成离子,正离子与烯烃反应成碳正离子,那是决断反应速率的一步,π键断裂后,C——C键不妨自由转动,而后与戴背电荷的离子分离,那时分离便有二种大概,即死成逆式加成与反式加成二种产品:那终为什么溴与1-苯丙烯加成,以反式为主,而氯与1-苯丙烯的加成以逆式为主,本果主假如通太过歧的反应体造举止的,而根据哪一种反应体造反应,与试剂、底物的结构及溶剂均有闭,与过度态的势能即活性中间体的宁静性有闭.中间体环正离子是由卤本子上孤电子对于轨讲与碳正离子轨讲沉叠产死的(参瞅5.4,1,(1)),环卤鎓离子具备蜿蜒键的三元环结构,且所戴正电荷又正在电背性较大的卤本子上,比较没有宁静;但是由于产死一个C——X共价键,且成环本子均为8电子构型,果此减少了环卤鎓离子的宁静性,故溴与氯对于烯烃的加成普遍均通过环正离子过度态.但是如果卤本子与碳正离子轨讲沉叠产死强的C——X键,如下所示:环正离子较没有宁静,那时反应不妨按离子对于过度态或者碳正离子过度态举止,其产品的比率也与相映活性中间体的宁静性有闭.溴本子比氯本子电背性小,体积大,溴本子的孤电子对于轨讲简单与碳正离子的p轨讲沉叠产死环正离子:而后Br-正在拜别基团的里前打击C-1,以反式产品为主.而氯本子电背性较大,提供孤电子对于与碳正离子成键没有如溴本子简单,正在1-苯丙烯类化合物中,碳正离子的p轨讲正佳与苯环相邻,不妨共轭,使正电荷分别而宁静,正在此情况下,氯对于烯烃的加成主要通过离子对于过度态及碳正离子过度态,故产品以逆式为主:别的,溶剂对于产品比率也有效率,如溶剂的极性等等.总之,正在普遍条件下,溴、氯对于烯烃的加成反应是通过环正离子过度态的反式加成,惟有正在特定条件下,如底物为1-苯丙烯类化合物,溴加成仍以反式为主,而氯加成却以逆式为主.碘与烯烃普遍没有爆收反应,但是氯化碘(ICI)或者溴化碘(IBr)比较活泼,可定量天与碳碳单键爆收反应,果此,利用那个反应,不妨测定石油或者脂肪中没有鼓战化合物的含量.没有鼓战程度普遍用碘值去表示的.碘值的定义是:100g汽油或者脂肪所吸支的碘量(克).无机酸战强的有机酸皆较易战烯烃爆收加成反应,而强的有机酸如醋酸、火、醇等惟有正在强酸催化下,才搞爆收加成反应.(1)加卤化氢:普遍用中等极性的溶剂如醋酸,它既可溶解烯烃,又可溶解卤化氢.体系中要预防有火,果火与烯烃正在酸性条件下也能爆收加成反应.卤化氢的反应性:HI>HBr>HCl.加成反应如下所示:CH2=CH2+HI→CH3CH2ICH2=CH2+HBr→CH3CH2BrCH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl(a)反应有坐体采用性:加成反应普遍得到以反式加成为主的产品:(b)反应有天区采用性:卤化氢与分歧过得称烯烃加成时,产品有二种大概:(i)切合马我可妇僧可妇(Markovnikov,V.V.,1868)准则;以去简称马氏准则,(ii)反马氏准则.从真验得知,产品切合马氏准则.所谓马氏准则,“即卤化氢等极性试剂与分歧过得称烯烃的离子型加成反应,酸中的氢本子加正在含氢较多的单键碳本子上,卤素或者其余本子及基团加正在含氢较少的单键碳本子上”.果此那个加成反应是天区采用性的反应(regiospecificreaction).所谓天区采用性,是指当反应的与背有大概爆收几个同构体时,只死成或者主要死成一个产品的反应.上述反应主要得到(i).根据马氏准则,卤化氢与乙烯加成得一级卤代烷中,其余烯烃均得二级、三级卤代烷.马氏准则是归纳了很多真验究竟后提出的体味准则,当前不妨用电子效力去阐明,即酸与烯烃加成的位子与产死的碳正离子的宁静性有闭,如按(i)式加成,活性中间体为二级碳正离子(iii),如下所示,(iii)上有二个甲基的给电子诱导效力与超共轭效力;如按(ii)式反应,活性中间体为一级碳正离子(iv),惟有一个乙基有给电子的诱导效力与超共轭效力:由于(iii)比(iv)宁静,果此过度态的势能矮,活化能矮,反应速率快,故按(i)举止反应.马氏准则的适用范畴是单键碳上有给电子基团的烯烃,如果单键碳上有吸电子基团,如CF3,CN,COOH,NO2等,正在很多情况下,加成反应的目标是反马氏准则的,但是仍切合电性逆序,即不妨由电子效力去阐明,如:由于F3C吸电子,使电子背CF3基目标移动,单键上的电子也背C-2目标移动,使C-2戴部分背电荷,C-1戴部分正电荷.故正在举止亲电加成时,H+与C-2分离,而后X-与C-1分离,得到反马氏准则的产品.共时由于单键上电子云稀度落矮,亲电加成反应速率落矮.如烯烃单键碳上含有X,O,N等具备孤电子对于的本子或者基团,加成产品仍切合马氏准则,如:ClCH=CH2+HCl→Cl2CHCH3那是由于那些本子上的孤电子对于所占的轨讲,不妨与碳的戴正电荷的p 轨讲共轭,如下所示:(v)表示卤本子的吸电子诱导效力与给电子的共轭效力;如H+加正在C-1上,C-2戴正电荷,卤本子的孤电子对于轨讲与戴正电荷碳的p轨讲共轭.那样,电子匀称化使正电荷分别而体系宁静,如(vi)所示;如H+加正在 C-2上,则C-1戴正电荷,卤本子的孤电子对于轨讲没有克没有及与戴正电荷的p轨讲共轭,如(vii)所示.(vi)较(vii)宁静,(vi)进一步与背离子的加成产品切合马氏准则,故共轭效力决断了加成反应的目标.但是由于卤本子的吸电子效力大于给电子共轭,使单键碳上电子云稀度落矮,果此卤乙烯的加成反应比乙烯缓,果此诱导效力决断了加成反应的速率.如单键碳上戴有含氧、氏准则,但是由于氧、氮本子的电背性比卤本子小,吸电子诱导效力小于卤本子,而给电子共轭效力又大于卤本子,总的截止是吸电子诱导小于给电子共轭,起了给电子效率,使单键碳上电子云稀度减少,故具备那些基团的乙烯加成反应速率与乙烯比较,会大大普及.普遍含氮的基团比含氧基团更快.(c)沉排反应:卤化氢与烯烃的加成反应,常有沉排反应爆收,如:如果反应体系中出现了沉排产品,那终那些沉排产品的反应体造是通过碳正离子过度态举止的.习题5-8写出HI与下列各化合物反应的主要产品.(i)CH3CH2CH=CH2(ii)(CH3)2C=CHCH3(iii)CH3CH=CHCH2Cl (iv)(CH3)3N+CH=CH2(v)CH3OCH=CH2(vi)CF3CH=CHCl(vii)(CH3CH2)3CCH=CH2习题5-9氯化氢与2-戊烯加成得2-氯戊烷及3-氯戊烷混同物,写出反应体造及其中间体,并加以阐明.(2)加硫酸:硫酸与烯烃正在热时(0℃安排)加成产死硫酸氢酯,硫酸氢酯正在有火存留时加热,火解得醇,此法是烯烃间接火合成醇,是造备醇的一种要领,反应如下:乙醇、同丙醇及三级丁醇正在工业上是用相映的烯通进分歧浓度的硫酸中(如液态的烯烃与酸所有搅拌),即得硫酸氢酯的澄浑溶液,而后用火稀释、加热,即火解为醇:由上不妨瞅到,单键碳上有给电子基团的烯烃,可用较稀浓度的硫酸,果为反应较易举止.硫酸与烯烃加成反应按照马氏准则.反应体造由于正在较下浓度的硫酸中没有简单测定.反应中常有沉排产品,故只适用于造备没有爆收沉排反应的简朴烯烃.(3)正在酸催化下加火:烯烃正在酸催化下与火间接火合得醇,反应很类似于加硫酸与火,单键碳上有给电子基团有好处反应,反应按照马氏准则,反应速率与决于量子化的速率,与火分离是快的一步.如乙烯、火正在磷酸催化下,正在300℃,7MPa火合成醇:此法简朴、廉价,但是设备央供较下,此法也易爆收沉排反应,适用于造备没有简单沉排的醇,由于石油工业的死长,乙烯、丙烯等根源充脚,乙醇及同丙醇可用此法大规模死产.烯烃的火合反应,包罗间接火合与间接火合,坐体采用性很好,往往是逆式加成与反式加成的混同物.(4)与有机酸、醇、酚的加成:强的有机酸较简单与烯烃爆收加成反应,而强的有机酸以及醇、酚惟有正在强酸如硫酸、对于甲苯磺酸(CH3————SO3H,简写成TsOH)、氟硼酸(HBF4)等催化下,才搞爆收加成反应,反应按照马氏准则.如:习题5-10写出下列试剂与1-甲基环己烯的反应产品:(i)H2SO4(0℃)(ii)CF3COOH (iii) CH3COOH,H+(iv)C2H5OH,H+习题5-11溴与1-甲基环己烯的亲电加成,得到一对于中消旋体,请写出反应体造,并用电子效力加以阐明.(注意溴与分歧过得称烯烃加成时的电子效力及构象.)氯或者溴正在稀火溶液中或者正在碱性稀火溶液中可与烯烃爆收加成反应,得到β-卤代醇:反应历程大概最先产死环卤鎓离子,而后OH-或者H2O再与环卤鎓离子反应,得反式加成产品.反应按照马氏准则.习题5-12写出溴正在碱性的稀火溶液中与下列化合物反应的反应体造(通过环正离子过度态),用构象式表示,有几个产品,指出它们的闭系.(i)环己烯(ii)1-甲基环己烯(iii)(R)-4-乙基环己烯类似次卤酸与烯烃反应的试剂另有:。
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112.4
kJ .mol -1
从能图可看出:
R2C=C R2 > R2C=CH R > RCH=CH R > R2C=CH 2 > RCH=CH 2> CH 2=CH 2 (E > Z)
即双键碳上 烷基越多的烯烃越稳定。
13
(二)亲电加成 亲电试剂 :本身缺少一对电子 , 又有能力从反应中得
到电子形成共价键的试剂。 例:H+、Br +、lewis酸等。
Br
H
H3C C CH2 + HBr CH3
H3C C CH3 + CH3
90%
H3C C CH2Br
Cl
Cl
CC
H
H
顺-1,2-二氯乙烯
Cl
H
CC
H
Cl
反- 1,2-二氯乙烯
5
H3C
CH2CH3
CC
H
H
顺-2-戊烯
H3C
H
CC
H
CH2CH3
反-2-戊烯
局限性:当双键碳原子所连 四个原子或基团 互不相同 时,无法适用。
IUPAC 规定:
Z式:双键碳原子上两个较优基团或原子处于双键同侧。 E式:双键碳原子上两个较优基团或原子处于双键异侧。
+ H 2 Pt
非均相 催化剂
Pt + H2
HH
H3C
CH3
CH3 CH3
CH3
Pt + D2
CH3 D
D
顺式加成, 定量完成;从 位阻小 的一面进行。
新发展 均相催化剂 ,如威尔金森催化剂 RhCl(PPh) 3: 反应速度快,收率高 ,机理研究容易 ,还在发展中。
11
贵金属催化加氢反应机理
12
HOOC
(CH2)7COOH
OH
亚油酸
反-己烯雌酚
9
三. 物理性质 状态
常温、常压 (0.1MPa)
(直链烯烃)
C2~C4: 气态 C 5~C 18:液态 >C19: 固态
沸点 随碳原子数增加而 升高;
熔点 随碳原子数增加而 升高;
溶解度: 随碳原子数增加 , 水溶性下降,脂溶性增加。
10
四. 化学反应 (一)催化加氢
1
π键的特性
1. C=C 双键不能自由旋转 ; 2.π 键比σ键不稳定 ;
从键能看 双键能 < 单键能 从结构看 肩碰肩重叠
3. π电子流动性较大 ,π电子云容易 被极化; 4. π键不能独立存在 ,只能与σ键共存。
? 键的特点是:成键 不牢固,易断裂,是发生化学 反应的部位。以? 键相连的二个原子不能做相对自 由旋转。
H3C
CH2CH3
CC
H
CH3
(Z)- 3-甲基-2-戊烯
H3C
CH(CH3)2
CC
H3CH2C
CH2CH2CH3
(E)- 3-甲基-4-异丙基-3-庚烯 6
Z, E -构型标记法适用所有的 cis, trans-isomers , 且更广泛。 两套方法同时在使用,但二者 无必然联系 .
Cl C C CH3
CCC
H 3C
H
H
H
反-2-丁烯
顺-2-丁烯
4
2.3 产生顺反异构的 条件 a: 含有? 键使 C-C 键旋转受阻。
b: 每个双键碳原子上所连的两个基团或原子必须互不相同。
3. 顺反异构体 的命名和 Z、E标记法
顺式(cis) :双键碳原子上两个相同的原子或基团处于双键同侧。 反式(trans) :双键碳原子上两个相同的原子或基团处于双键反侧。
H
H
顺-1-氯丙烯 (Z)-1- 氯丙烯
Cl C C CH3
H3C
H
反-2-氯-2-丁烯 (Z)- 2-氯-2-丁烯
4.顺 、反异构体的 差异
4.1 物理性质 的差异
顺反异构体,因几何形状(结构)不同, 物理性质 不同。
7
H3C
CH3
CC
H
H
?=0.33D ( bp 3.7oC )
H
CH3
CC
H3C
2
二. 烯烃的命名和异构 1. IUPAC 命名法
1)选择含双键最长 的碳链为主链; 2)近双键端 开始编号; 3)将编号较小 的双键位号写在母体名称 之前; 4) 环烯用最小数字标出取代基 位次。
34 5 6
CH 3CH 2CHCH 2CH 2CH 3
CH=CH 2
21
3-乙基-1-己烯
5
6
4 CH 2CH 2CH 3
1
3
2
4-丙基-环己烯
CH2 CH
乙烯基
H3C CH CH
丙烯基
CH2 CH CH2
烯丙基
3
2. 烯烃的同分异构
2.1 构造异构
CH3CH2CH CH2 CH3CH CHCH3
1-丁烯 2-丁烯
环丁烷
CH3C CH2
CH3 2-甲基丙烯 (异丁烯)
甲基环丙烷
2.2 顺反异构---(属于立体异构)
H
16
超共轭效应 的解释
H
:
+
C
H
C
CH 3
H 3C
σ,p - 超共轭效应
超共轭 稳定性
H HC
H
HH
C H
C+ H
C HH
9个σ— P超共轭
H
H
HC H
C+ H
C HH
6个σ— P超共轭
H
H
H CC
3个σ— P超共轭
H
H
碳正离子稳定性 次序:
3o C+
>
2o C+
>
1
oC
+
>CH
+ 3
17
控制整个反应速率的 第一步反应(慢),是由 亲电试 剂进攻而引起,故此反应称 亲电加成反应 。
①.与卤化氢 加成 亲电试剂 对碳碳双键的加成进攻,分二步 ;
慢
C C + E Nu
亲电试剂 亲核试剂
+
CC
E
Nu-
Nu CC
快E
第一步,亲电试剂对双键进攻形成碳正离子; 第二步,亲核试剂与碳正离子中间体结合,形成加成产物。
14
反应第一步形成 碳正离子
R
+
C
R' R''
碳 正 离
含六个电子 、 带正电荷的碳氢 基团。带正电荷的碳 sp2杂化;
子 平面型结构;键角 120o 。
美国南加利福尼亚大学 的George A. Olah 教授 由于“对碳正离子化学的贡献 ”被授予 1994 年 的诺贝尔化学奖。
15
碳正离子稳定性 诱导效应 的解释
+ GC
+ GC
若连有给电子基 ,使正电荷分散,碳正离子 稳定; 若连有吸电子基 ,使正电荷更集中,碳正离子 不稳定。
H
?=0 ( bp 0.9oC )
偶极矩 、沸点 的差异
HOOC
COOH
CC
H
H
H
COOH
CC
HOOC
H
mp . 130 oC 易溶于水
mp . 287 oC 难溶于水
熔点的差异
8
4.2 化学性质的差异
COOH
140 oC
COOH
4.3 生物活性的差异
H3C(H2C)4
HO
O
275oC
O
COOH
O
烯烃的稳定性 -----用氢化热考察
氢化热: 1mol 烯烃氢化时,断裂 一个?键,一个H-H σ键,同时形成 两个 C-H σ键,所放出的能量。
126.6
E
kJ .mol -1
119.5
kJ .mol -1
115.3
kJ m. ol -1
126.6
E
kJ .mol -1
119.1
kJ .mol -1