有机化学第三章 单烯烃共98页
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有机化学 第三章 烯烃全
KOH
Br
C2H5OH
+ HBr
17
3-4 烯烃的物理性质
物质状态 C2~C4 气体,C5~C18液体 ,C19~固体
沸点、熔点和相对密度 均随相对分子量的增加而上升;直链烯烃的沸 点略高于支链烯烃;末端烯烃(α-烯烃)的沸点 略低于双键位于碳链中间的异构体。
溶解性 不溶于水,易溶于有机溶剂。
HCl CF3CH2CH2 Cl
Cl
CF3CH2CH2
(主)
HCl CF3CHCH3
Cl
Cl
CF3CHCH3
35
烯烃的亲电加成反应
HX反应活性 HI > HBr > HCl > HF
H2C CH2
HBr HAc
CH2 Br
CH2 H
HCl H2C CH2 AlCl3
H2C CH3 Cl
36
与硫酸的加成 ——间接水合
H3C C
H
CH3 C
H
H C
H3C
CH3 C
H
顺式
反式
7
3-2 烯烃的异构和命名
系统命名法
选主链:选择含双键的最长碳链作主链, 称 “某烯”, 若碳原子数大于10, 则称为“某碳 烯”;
编号:从靠近双键的一端开始编号,确定双键 (两双键碳原子中编号小的数字)及其它取代 基的位次;
其它同烷烃的命名。
18
顺 反 异 构 体 的 差 异
极性较大, b.p. 较高 极性较小, b.p. 较低
对称性较差,m.p. 较低
对称性较好,m.p. 较高19
3-5 烯烃的化学性质(重点)
• 反应:加成、氧化、卤代
α HCCC
有机化学课件(李景宁主编)第3章-单烯烃
总目录
第二节 烯烃的同分异构和命名
一、烯烃的同分异构现象
1. 构造异构(constitutional isomerism)
构造异构——分子式相同,原子或基团在分子 中连接次序不同。
碳干异构:
位置异构:(官能团变位)
CH3 CH2 CH CH2
CH3 CH2 CH CH2
CH3 C CH2 CH3
CH3 CH CH CH3
a > b;c > d
a > b,c > d
优先基团同侧-(Z) 优先基团异侧-(E)
总目录
Cl >H,Br >CH3 (E)-
I >CH3,Br >H (Z)-
(E)
(Z)
总目录
(E)-2,2,4-三甲基-3-己烯 (E)-2,2,4-trimethyl-3-hexene
(E)-3,4-二甲基-2-戊烯 顺-3,4-二甲基-2-戊烯 (E)-3,4-dimethyl-2-pentene
因为内能:烯烃 > 烷烃,所以氢化反应放热
总目录
烯烃
氢化热 kJ.mol-1
137.2 125.1 126.8 119.7
115.1
总目录
烯烃
氢化热 kJ.mol-1
126.8
119.2
112.5
111.3
总目录
(1)稳定性:反式 > 顺式 (2)C=C连接的烷基越多越稳定 • 稳定性:
• R2C=CR2 > R2C=CHR > RCH=CHR ≈ R2C=CH2 > RCH=CH2 > CH2=CH2
总目录
注意:
• 顺、反与Z、E是两种不同的表示烯烃几 何构型的方法,在大多数情况下,不存 在对应关系。即顺式不一定是Z构型,而 反式不一定是E构型。例如:
大学有机化学第三章烯烃ppt课件
c
(E)-构型
Entgegen(相反)
3.3.2 次序规则 (1)将双键碳原子所连接的原子或基团按其原子序数的大
小排列,把大的排在前面,小的排在后面,同位素则按 原子量大小次序排列。
I, Br, Cl,, S, P, O, N, C, D, H
13
(2)如果与双键碳原子连接的基团第一个原子相 同而无法确定次序时,则应看基团的第二个 原子的原子序数,依次类推。按照次序规则 (Sequence rule)先后排列。
例如:-CH(CH3)3 > -CH2CH3 > -CH3 又例如:
Cl
O
C H> C O
Cl
C O>
Cl CC
H
C
H
C
14
(3)含有双键和叁健基团,可认为连有二个或三个 相同原子
HC CH2
HH 12
C C (C)
(C) H
C1(C,C,H) C2(C,H,H)
H 12
C CH3
CH3
C1(C,C,H) C2(H,H,H)
32
CH2=CH2
98% H2SO4
H2O
C H3C H2O H
CH3CH=CH2
80 % H2SO4
H2O
OH
65 %
H2O
H2SO4
OH
33
(3)与水的的加成: 在酸催化下,烯烃与水作用得醇,副产物多, 实验室无制备价值。 工业上乙烯水解制备乙醇(p54)
(4)与卤素的加成: a)卤素的活泼性:F2>Cl2>Br2>I2 b)Br2/CCl4溶液可鉴定烯烃(黄棕色退为无色) e)反应历程也为亲电加成*
+ HBr
课件有机化学第3章 烯烃
第三章烯烃Alkenes12烯烃的结构烯烃的顺反异构烯烃的命名烯烃的物理性质CONTENT1234烯烃的化学性质烯烃的制备56SP杂化轨道C C C C7乙烯键长和键角乙烷键长和键角134 pm 烯烃的键长和键角烯烃的结构特征•sp2杂化•π-键•C=C键长比C-C短•π键电子云流动性较大•存在顺反异构——相同基团在双键同侧为顺式,不同侧为反式83.3 烯烃的命名•主链应含双键称“某碳烯”•C10•主官能团的位号尽可能小•如烯烃存在位置异构,母体名称前要加官能团位号•取代基的位置、数目、名称按“次序规则”顺序写在母体前面•Z或E加圆括号,写在化合物名称最前面123.5 烯烃的化学性质1. 烯烃的亲电加成2. 烯烃的自由基加成3. 硼氢化反应4. 催化氢化5. 烯烃的氧化6. 烯烃的α−卤化7. 聚合反应21烯烃亲电加成的原则当不对称烯烃与极性试剂加成时:试剂中的正离子(或带有部分正电荷的部分)加到带有部分负电荷的双键碳原子上试剂中的负离子(或带有部分负电荷的部分)加到带有部分正电荷的双键碳原子上24可能发生重排反应重排反应( rearrangement)——在化学键的断裂和形成过程中,组成分子的原子配置方式发生了改变,从而形成组成相同,结构不同的新分子。
31结论•反应是亲电加成反应•反应是分步进行的•立体化学上表现为反式加成38反应特点•Br2, Cl2对烯烃的加成主要为环正离子过渡态的反式加成•碘加成一般不发生,但ICl, IBr可与烯键发生定量加成反应,用来监测油脂中双键的含量40。
有机第三章单烯烃
CH3 CH2CH2CH3
CC
H
CHCH 3
CH3
(E)-3-异丙基-2-己烯
Cl
CH2CH2CH3
CC
F
CH2CH3
CH3 Br
CC
H
CH2CH2CH3
(Z) 2-乙基-1-氟-1-氯--1-戊烯 (Z)-3-溴-2-己烯
§3-2单烯烃的性质 一、单烯烃的物理性质
物态、熔点(mp)、沸点(bp)、相对密度(d)、 折光率和溶解性等。
亚异丙基环己烷
O CH3CH2CHC OH + CO2 (45%) CH3
CH3 O + O CH3
环己酮 丙酮
CH2 CO2 + H2O 此反应用于烯烃的结构
CHR RCOOH 和碳碳双键的鉴定。
R1R2C
R1COR2
(顺式、反式)
(3) 臭氧化
将含有臭氧(6--8%)的氧气通入液态烯烃或烯烃的 溶液时,臭氧迅速而定量地与烯烃作用,生成粘糊状的臭 氧化合物,这个反应称为臭氧化反应。臭氧化合物具有爆 炸性,因此反应过程中不必把它从溶液中分离出来,可以 直接在溶液中水解,在有还原剂存在下(如Zn/H2O)得到 水解产物是醛和酮。如果在水解过程中不加还原剂,则反 应生成的H2O2便将醛氧化为酸。
• 较“优先” 基团在双键的同侧, 标记为Z式; 较“优先” 基团在双键的异侧, 标记为E式。
Cl
CH2CH3
CC
Br
H
(E) –1 –氯–1–溴丁烯
Cl
H
CC
Br
CH2CH3
(Z)–1–氯–1–溴丁烯
• 如果直接相连的第一个原子相同,继续逐个 比较与双键C原子相距的第二个、 第三个…… 原子的原子序数。
有机化学 第三章 烯烃
在次卤酸中,氧原子的电负性(3.5) 较氯原子(3.0)和溴 原子(2.8)强,使分子极化成HO X。加成仍符合马氏规律。 在实际生产过程中,通常用氯和水代替次卤酸,结果生成 氯乙醇和,1,2-二氯乙烷。
CH2=CH2
Cl2/H2O
δ- δ+
CH2CH2 + CH 2CH2 Cl OH Cl Cl
– 反应机理
– 顺反异构体的命名
• 顺/反标记法 相同基团在双键同侧为“顺(cis)” ,反之,为“反(trans)”。 • Z/E标记法 依照“次序规则”,比较双键碳上连接的两个基团, 较优基团在双键同侧为“Z” ,反之,为“E”。
CH3 H C C CH3 CH3 H
H
C
C
CH3 CH2CH3
CH3CH2 H
有 机 化 学 ORGANIC CHEMISTRY
第三章 烯烃
CHAPTER 3 ALKENES
第三章 烯 烃 3 ALKENES
分类
开链烯烃 如:(CH3)2C=CH2
按碳的连 接方式分
环烯烃
如:
单烯烃 按双键 数目分 多烯烃
如:H2C=CH2
如:
第一节 烯烃的结构、异构和命名 3.1 Structure,Isomerism and nomenclature
• 加卤化氢 如:
一卤代烷
AlCl3 130~ 250℃
CH2=CH2 + HCl
CH3CH2Cl
分子不对称的烯烃加HX时,可得两种加成产物:
CH3CH=CH2 + HX CH 3CH2CH2X + CH 3CHCH3 X
马氏(Markovnikov)规律:不对称烯烃发生亲电加成时, 酸中带正电荷的质子H+总是加到含氢较多的双键碳原子 上,而负性基团加到含氢较少的双键碳原子上。如:
第三章单烯烃
but-2-ene
(2) 立体(lìtǐ)异构
❖顺反异构:双键上的碳原子不能绕双键自由旋转,双键碳上所连
的两个(liǎnɡ ɡè)基团不同时,就出现顺反异构现象。
CH3
CH3
CC
H
H
顺-2-丁烯
cis-but-2-ene
CH3
H
CC
H
CH3
反-2-丁烯 trans-but-2-ene
这两种排列方式在常温下是不能互变的。
bp./℃
-6.3
共九十六页
-6.9
❖碳链相同,双键在中间(zhōngjiān)的烯烃沸点略高于双键在链端 的烯烃。
bp./℃
CH3
CH3 CH3
H
CC
CC
H
HH
CH3
-6.3
3.7
0.88
❖双键位置相同,顺式的烯烃(xītīng)沸点略高于反式烯烃 (xītīng)。
原因:顺-2-丁烯偶极矩0.33D,反-2-丁烯偶极矩为0。
共九十六页
3 熔点 mp. (róngdiǎn)
❖也随分子量的增加(zēngjiā)而升高。
❖碳链相同,双键向中间移动熔点也升高。
❖同分异构体中,对称性大的烯烃熔点高。
CH3
CH3
CC
H
H
mp./℃
-138.9
CH3 H
CC
-105.6
H CH3
原因:对称性高的分子在晶格中排列更紧密。
共九十六页
4 相对(xiāngduì) 密度
(E)-2,5,6,6-tetramethyloct-4-ene
共九十六页
1 物质状态
❖烯烃在室温常压下:1C~4C (g),5C~16C (l),17C~(s)
(2) 立体(lìtǐ)异构
❖顺反异构:双键上的碳原子不能绕双键自由旋转,双键碳上所连
的两个(liǎnɡ ɡè)基团不同时,就出现顺反异构现象。
CH3
CH3
CC
H
H
顺-2-丁烯
cis-but-2-ene
CH3
H
CC
H
CH3
反-2-丁烯 trans-but-2-ene
这两种排列方式在常温下是不能互变的。
bp./℃
-6.3
共九十六页
-6.9
❖碳链相同,双键在中间(zhōngjiān)的烯烃沸点略高于双键在链端 的烯烃。
bp./℃
CH3
CH3 CH3
H
CC
CC
H
HH
CH3
-6.3
3.7
0.88
❖双键位置相同,顺式的烯烃(xītīng)沸点略高于反式烯烃 (xītīng)。
原因:顺-2-丁烯偶极矩0.33D,反-2-丁烯偶极矩为0。
共九十六页
3 熔点 mp. (róngdiǎn)
❖也随分子量的增加(zēngjiā)而升高。
❖碳链相同,双键向中间移动熔点也升高。
❖同分异构体中,对称性大的烯烃熔点高。
CH3
CH3
CC
H
H
mp./℃
-138.9
CH3 H
CC
-105.6
H CH3
原因:对称性高的分子在晶格中排列更紧密。
共九十六页
4 相对(xiāngduì) 密度
(E)-2,5,6,6-tetramethyloct-4-ene
共九十六页
1 物质状态
❖烯烃在室温常压下:1C~4C (g),5C~16C (l),17C~(s)
有机化学 第03章 单烯烃
例
H2C CH OCH3 H2C CH Cl H2C CH CH2 NH2
甲基乙烯基醚
乙烯基氯
烯丙基胺
烯烃的化学性质
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
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
邻二卤代烷
OH X R CH CH2 X2 H2O
硫酸氢酯
H2O R CH CH2 H HOR' H
OH R CH CH3
b-卤代醇
醇
O R CH CH2
H
R'COOH
OR'
R
OCOR' R CH CH3 酯
CH CH3
取代环氧乙烷
醚
5. 亲电加成反应机理 (I)—— 经碳正离子的加成机理
① 与HX的加成机理
亲电加成中的重排现象及解释
CH3 HCl CH2 CH3 H3C C CH CH2 H Cl H
加成机理对Markovnikov规则的解释
HBr CH CH2 CH3CH2 CH Br CH2 H + 4:1 CH3CH2 CH H CH2 Br
例: CH3CH2
机理:
CH3CH2 CH CH2 H Br
2o 正碳离子 较稳定
1o 正碳离子 较不稳定
CH3CH2 CH Br
CH2 H
+
CH3CH2 CH H
1
CH CH2 与 CH2CH2CH3
CH CH2
有机化学课件——Chapter 03 烯烃
有机化学课件
32
第三章 烯烃、炔烃和二烯烃
(4) 区位选择性 马尔科夫尼科夫规则(Markovnikov’s Rule)(原始陈述): 质子酸和烯烃双键的加成得到的主要产物是酸的质子与 拥有氢原子最多的碳原子相连(Rich get richer). 马尔科夫尼科夫规则(通用规则): 烯烃的亲电加成中,亲 电试剂以产生最稳定中间体的方式加成.
E-Z命名规则
首先将双键每个碳原子上连接的两个原子或基团按“次序规 则”确定出优先次序. 优先基团在同侧命名为Z- (zusammen 德语“在一起”). 优先基团在异侧命名为E-(entgegen 德语“相反”).
有机化学课件
21
第三章 烯烃、炔烃和二烯烃
1 H3C
1 Cl
2 H
Cl 1 CH CH3 H 2
两种亚基:中文名称通过前面的编号来区别, 英文名称通过词尾来区别
有机化学课件
17
第三章 烯烃、炔烃和二烯烃
命名下列化合物
苯乙烯
1,4-二乙烯基苯
甲叉环己烷(亚甲基环己烷)
有机化学课件
18
第三章 烯烃、炔烃和二烯烃
4. 普通命名法
普通命名法通常用于命名简单化合物。
CH3 CH2 CH2 CH2 CH CH3 propylene CH2 C CH3 isobutylene
有机化学课件
5
第三章 烯烃、炔烃和二烯烃
3. π 键比σ键反应活性高。 键离解能(Bond dissociation energies): C=C BDE C-C BDE π bond 146 kcal/mol -83 kcal/mol 63 kcal/mol
有机化学课件
6
有机化学第三章单烯烃、第四章 炔烃和二烯烃课件-PPT文档资料
1 1 9 .7
顺-2-丁烯 反-2-丁烯 丁烷
氢化热:顺 >反 反式稳定
二 亲电加成
CC
+ A+—B -
烯烃(底物) 亲电试剂
A CC
B
产物
亲电试剂:具有亲电性。正离子,缺电子的分子。 亲核试剂: 具有亲核性。负离子,富电子的分子。
1.加X2 4.加HOX
2.加HX
3.加H2SO4
5.羟汞化-脱汞反应 6.加B2H6(BH3)
同分异构:
例:C4H8 CH3CH2CH=CH2 CH3CH=CHCH3
H3C
CH3 C CH2
CH3 C
H
H C
CH3
CH3 C
H
CH3 C
H
b.p: 3.7℃; m.p:-138.9 ℃. b.p: 0.9 ℃; m.p: -106.5 ℃.
同 分 异 构
烯 烃 的
碳干异构 官能团位置异构(构造异构) 顺反异构(立体异构中的构型异构)
HX酸性:
HI >HBr>HCl
马氏规则:不对称烯烃加HX,X-(负基)主要加到含氢较少的C上, H+(正基)主要加到含氢较多的C上。
反马氏规则的例子(游离基历程):
过氧化物
CH3CH=CH2 + HBr
CH3CH2CH2Br
3. CH3CH=CH2 ++H-OSO2OH
H2O
CH3CHOHCH3
c. 双键,叁键作为相同重键处理。 例:-C≡N > -C≡CCH3 > -C ≡ CH >-CH=CH2
§3.3 烯烃的物理性质
• 沸点,熔点,密度随C数增加而上升 。 以常上温固下体:,C密2―度C小4 气于体1。 C5 ―C18 液体 C19
大学有机化学课件-单烯烃
新能源材料
单烯烃可以用于合成新能源材料,如燃料电池中的质子交 换膜、太阳能电池中的光伏材料等。
05 单烯烃的未来发展
新合成方法的探索
绿色合成路径
开发环境友好的单烯烃合成方法,减少对环境的 负面影响。
高效催化体系
寻找更高效的催化剂,降低反应条件,提高单烯 烃的合成效率。
组合合成策略
利用组合化学的方法,快速筛选和优化单烯烃的 合成条件。
化学性质
单烯烃的化学性质主要取决于其碳碳双键,双键是活泼的,容易发生 加成反应、氧化反应和聚合反应等。
结构与分类
结构
单烯烃的结构由一个碳碳双键和若干 个单键组成,双键两侧的碳原子可以 连接氢原子或其他取代基。
分类
根据取代基的数量和种类,单烯烃可 以分为顺式和反式两种类型。根据分 子中碳碳双键的数量,单烯烃可以分 为二烯烃、三烯烃等。
烯烃与氢气的加成反应通常在催化剂的作用下进行,生成 烷烃。例如,乙烯与氢气在钯催化剂作用下发生加成反应, 生成乙烷。
烯烃与卤素的加成反应也称为卤化反应。例如,丙烯与溴 在光照条件下发生加成反应,生成1,2-二溴丙烷。
氧化反应
氧化反应是指不饱和烃在一定条件下与氧气发生反应,生成饱和烃和水的反应。烯 烃的碳碳双键容易被氧化,生成酮或羧酸等化合物。
聚合反应可以分为自由基聚合、离子聚合和配 位聚合等类型,根据不同类型可以选择不同的 催化剂和反应条件。
环氧化反应
环氧化反应是指不饱和烃在一定条件下与氧气发生反应,生 成环氧化物的过程。环氧化物是一种具有环氧结构的化合物 ,可以进一步发生水解或醇解等反应。
例如,丙烯在过氧化物的作用下发生环氧化反应,生成环氧 丙烷。环氧丙烷是一种重要的化工原料,可以用于生产聚氨 酯、丙二醇等化合物。
单烯烃可以用于合成新能源材料,如燃料电池中的质子交 换膜、太阳能电池中的光伏材料等。
05 单烯烃的未来发展
新合成方法的探索
绿色合成路径
开发环境友好的单烯烃合成方法,减少对环境的 负面影响。
高效催化体系
寻找更高效的催化剂,降低反应条件,提高单烯 烃的合成效率。
组合合成策略
利用组合化学的方法,快速筛选和优化单烯烃的 合成条件。
化学性质
单烯烃的化学性质主要取决于其碳碳双键,双键是活泼的,容易发生 加成反应、氧化反应和聚合反应等。
结构与分类
结构
单烯烃的结构由一个碳碳双键和若干 个单键组成,双键两侧的碳原子可以 连接氢原子或其他取代基。
分类
根据取代基的数量和种类,单烯烃可 以分为顺式和反式两种类型。根据分 子中碳碳双键的数量,单烯烃可以分 为二烯烃、三烯烃等。
烯烃与氢气的加成反应通常在催化剂的作用下进行,生成 烷烃。例如,乙烯与氢气在钯催化剂作用下发生加成反应, 生成乙烷。
烯烃与卤素的加成反应也称为卤化反应。例如,丙烯与溴 在光照条件下发生加成反应,生成1,2-二溴丙烷。
氧化反应
氧化反应是指不饱和烃在一定条件下与氧气发生反应,生成饱和烃和水的反应。烯 烃的碳碳双键容易被氧化,生成酮或羧酸等化合物。
聚合反应可以分为自由基聚合、离子聚合和配 位聚合等类型,根据不同类型可以选择不同的 催化剂和反应条件。
环氧化反应
环氧化反应是指不饱和烃在一定条件下与氧气发生反应,生 成环氧化物的过程。环氧化物是一种具有环氧结构的化合物 ,可以进一步发生水解或醇解等反应。
例如,丙烯在过氧化物的作用下发生环氧化反应,生成环氧 丙烷。环氧丙烷是一种重要的化工原料,可以用于生产聚氨 酯、丙二醇等化合物。
《有机化学第三章》PPT课件
2.催化剂的分类 ①异相催化剂:催化剂不溶于有机溶剂,如: Pt黑,Ni粉 ②均相催化剂:催化剂溶于有机溶剂,如: 三苯基膦与氯化铑的络合物
3.氢化热
亲电-加--成-由反亲响电试剂的进攻引起的加成反 响
亲电试剂----具有亲电性能的试剂
烯烃双键具有供电子的性质!
烯烃与卤素的加成反响过程中,发生了 共价键的异裂而形成离子,它是离子型的亲 电加成反响.
H2 CH2 CBr+ Nhomakorabea Br--
H2 C
Cl-
溴翁离子
马氏规那么
一、烯烃的亲电加成反响历程 〔一〕酸性试剂HZ的加成 1.机理:
HCl的加成反响历程
(甲基〔或烷基〕是排斥电子的基团)
CH3 C
H
CH3 C
H
CH3 C
H
H
C CH3
顺-2-丁烯
反-2-丁烯
3.3 physical properties of alkenes
在室温〔25℃〕和0.1MPa压力 下: 2-4 个碳原子的是气体;
5-18 个碳原子的是液体; 十八 个碳原子以上的是蜡状固体
直链烯烃的沸点比带有支链的异构体的略高 一些。
500-600
℃
CH2
CH
CH2
自由基取代反响反响历程:
Cl 自由基取代反响
Cl—Cl 2Cl*
Cl*+H-CH3-CH=CH2*CH2-CH3-CH=CH
*CH2-CH3-CH=CH2+Cl2 Cl-CH2-CH=C
• N- 溴 代 丁 二 酰 亚 胺 〔NBS=Nbromosuccinimide〕 是 一 个 可 以 专 一 性地在烯烃a-氢上加以溴化的试剂,在 有机合成上非常有用,反响经过一个自 由基过程。
3.氢化热
亲电-加--成-由反亲响电试剂的进攻引起的加成反 响
亲电试剂----具有亲电性能的试剂
烯烃双键具有供电子的性质!
烯烃与卤素的加成反响过程中,发生了 共价键的异裂而形成离子,它是离子型的亲 电加成反响.
H2 CH2 CBr+ Nhomakorabea Br--
H2 C
Cl-
溴翁离子
马氏规那么
一、烯烃的亲电加成反响历程 〔一〕酸性试剂HZ的加成 1.机理:
HCl的加成反响历程
(甲基〔或烷基〕是排斥电子的基团)
CH3 C
H
CH3 C
H
CH3 C
H
H
C CH3
顺-2-丁烯
反-2-丁烯
3.3 physical properties of alkenes
在室温〔25℃〕和0.1MPa压力 下: 2-4 个碳原子的是气体;
5-18 个碳原子的是液体; 十八 个碳原子以上的是蜡状固体
直链烯烃的沸点比带有支链的异构体的略高 一些。
500-600
℃
CH2
CH
CH2
自由基取代反响反响历程:
Cl 自由基取代反响
Cl—Cl 2Cl*
Cl*+H-CH3-CH=CH2*CH2-CH3-CH=CH
*CH2-CH3-CH=CH2+Cl2 Cl-CH2-CH=C
• N- 溴 代 丁 二 酰 亚 胺 〔NBS=Nbromosuccinimide〕 是 一 个 可 以 专 一 性地在烯烃a-氢上加以溴化的试剂,在 有机合成上非常有用,反响经过一个自 由基过程。
有机化学 第3章 单烯烃共79页
➢ Z、E 命名 :
CH3
Cl
H C2H5
Z-型
CH3
C2H5
H
Cl
E-型
根据次序规则,较优基团在同侧为Z–型,不同侧为E–型 CH3 ﹥ H Cl ﹥ C2H5
基团的优先顺序(Cohn-Ingold-Prelog定序规则)
① 原子序数大者优先,同位素质量大者优先 如: I > Br > Cl > S > P > F >O>N>C>D>H
σ键电子云集中在两原子核之间,不易与外界试剂接近。
C=C双键的特点(与C-C单键比较)
• C=C的键长比C-C键短 • C=C两原子之间不能自由旋转
3.3 物理性质
bp: 3.7 °C mp: -138.9 °C
0.88 °C -105.6 °C
解释:
μ≠0
μ=0
• 在顺、反异构体中,顺式异构体因为极性较大,沸点通常较反式 高。又因为它的对称性较低,较难填入晶格,故熔点较低。
C H 3 C H 2 C H 2 C H 3 C = C
C H 3 C H 2 C H C H 3
C H 3
C H 3 C H 2 - > C H 3 (C H 3 )2 C H - > C H 3 C H 2 C H 2 -
分别比较同一个碳原子上所连的两个基团的先后次序,------
烯烃的顺反异构:
分子中含有碳—碳双键(C=C)的烃,通式:CnH2n
CH2=CH2 CH3CH=CH2 C H3 C H2 C H= C H C H2
碳—碳双键(C=C)为烯烃的官能团。
官能团:分子中容易发生某些持征反应的原子、原子团或某些持 征化学键结构。
三章节单烯烃
历程:自由基加成
三、催化加氢和氢化热catalytic hydrogenation
R—CH=CH2 + H2
Pd
RCH2CH3
氢化热:1mol不饱和化合物氢化时放出的 热量称为氢化热。碳碳双键的氢化热大 约为125kj/mol。
四、氧化反应oxidation
1、用KMnO4或 OsO4氧化
1>用KMnO4/OH-的氧化
[用超共扼解释]
4、以碳正离子为活性中间体的反应中, 碳正离子越稳定,则反应活化能越小, 反应活性越大。
5、亲电加成反应:由亲电试剂进攻而引 起的加成反应。
二、马尔科夫尼科夫规则的解释和碳正离子的 稳定性
1、烯烃亲电加成的反应历程
E—N u
E
+
Nu–
E
CC
CC +
Nu
C C E—Nu C C
E Nu
六、α —氢的自由基卤代反应
500~600℃
CH3 CH2 CH=CH2 +Cl 2
CH3 CH CH=CH2
Cl
历程:自由基取代
§3.5 诱导效应
一、诱导效应:
由于原子的电负性不同而引起的极性效应。 一般用I来表示诱导效应,饱和的C-H键的诱导效 应规定为零,-I效应表示当一个原子或原子团与 碳原子成键后电子云偏离碳原子,反之就是+I效应。
CH3CH2
CH3
CC
H
H
(Z)—2—戊烯
或顺—2—戊烯
CH3CH2
C
Cl
H
C
Br (Z)—1—溴—2—氯—1—丁烯
或顺—1—溴—2—氯—1—丁烯
三、烯基:当烯烃从形式上去掉一个氢原子后剩 下的一价基团叫做烯基。
三、催化加氢和氢化热catalytic hydrogenation
R—CH=CH2 + H2
Pd
RCH2CH3
氢化热:1mol不饱和化合物氢化时放出的 热量称为氢化热。碳碳双键的氢化热大 约为125kj/mol。
四、氧化反应oxidation
1、用KMnO4或 OsO4氧化
1>用KMnO4/OH-的氧化
[用超共扼解释]
4、以碳正离子为活性中间体的反应中, 碳正离子越稳定,则反应活化能越小, 反应活性越大。
5、亲电加成反应:由亲电试剂进攻而引 起的加成反应。
二、马尔科夫尼科夫规则的解释和碳正离子的 稳定性
1、烯烃亲电加成的反应历程
E—N u
E
+
Nu–
E
CC
CC +
Nu
C C E—Nu C C
E Nu
六、α —氢的自由基卤代反应
500~600℃
CH3 CH2 CH=CH2 +Cl 2
CH3 CH CH=CH2
Cl
历程:自由基取代
§3.5 诱导效应
一、诱导效应:
由于原子的电负性不同而引起的极性效应。 一般用I来表示诱导效应,饱和的C-H键的诱导效 应规定为零,-I效应表示当一个原子或原子团与 碳原子成键后电子云偏离碳原子,反之就是+I效应。
CH3CH2
CH3
CC
H
H
(Z)—2—戊烯
或顺—2—戊烯
CH3CH2
C
Cl
H
C
Br (Z)—1—溴—2—氯—1—丁烯
或顺—1—溴—2—氯—1—丁烯
三、烯基:当烯烃从形式上去掉一个氢原子后剩 下的一价基团叫做烯基。
有机化学第三章单烯烃、第四章炔烃和二烯烃课件
合成和反应
单烯烃可以通过饱和化合物的脱 水、脱卤、氢化等反应得到,具 有多样的化学变换和催化反应。
应用领域
单烯烃被广泛用于化学工业、医 药领域和新材料的合成和制备, 如聚合物、溶剂和药物。
炔烃
炔烃是一类含有碳碳三键的有机化合物,具有独特的结构和化学性质。它们被广泛用于合成化学 和有机材料科学领域。
1
定义和特征
二烯烃具有两个独立的双键,形成了特殊的环境和反应位点。
2
合成和应用
二烯烃可以通过饱和化合物的脱水、分子内反应和特定条件下的聚合等方式合成。
3
化学性质和反应
二烯烃具有多样化的化学反应,可进行环化、聚合和环境敏感等特定转化。
有机化学第三章单烯烃、 第四章炔烃和二烯烃课件
介绍有机化学的重要性和基本概念,探索单烯烃、炔烃和二烯烃的关键特征、 结构和应用领域。
单烯烃
单烯烃是一类具有双键的有机化合物,具有独特的化学性质和结构特征。它们在药物合成、材料科学和能源领 域中扮演着重要角色。
定义和特征
单烯烃是一类含有碳碳双键的碳 氢化合物,具有不饱和性和亲电 性。
定义和特征
炔烃是一类含有碳碳三键的碳氢化合物,具有特定的电子结构和化学活性。
合成和应用
炔烃可以通过饱和化合物的去氢和合成反应得到,广泛应用于有机合成和能源产业。
反应性和催化
炔烃具有丰富的化学反应,能发生加成、环化和聚合等多种反应,也可通过金属催化剂进行 特定的转化。
二烯烃
二烯烃是一类具有两个不相连双碳键的有机化合物,拥有丰富的结构和特性,广泛应用于有机合成和材 料科学领域。
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a
aa
a
CC
b
b
CC
b
d
a
aa
d
CC
a
b
bCCd
有 顺 反 异 构 的 类 型
无 顺 反 异 构 的 类 型
产生顺反异构体的必要条件: 构成双键的
任何一个碳原子上所连的两个基团要不同。
产生顺反异构的条件:(1)在分子中有限 制自由旋转的因素,如双键、环平面等。(2) 在双键碳原子上连有两个不同的原子或基团。
第三章 单烯烃教学要求
1.掌握烯烃的构造异构、位置异构、顺反 异构及命名。
2.掌握烯烃的化学性质(加成反应、氧化 反应、α-H的反应) 。
3.掌握烯烃的亲电加成反应历程、马氏规 则、诱导效应。
4.应用电子效应基本理论分析碳正离子的 稳定性
5. 掌握sp2杂化的特点,形成π键的条件以及 π键的特性。
10.05.2020
10.05.2020
CH3
CH2CH3
C=C
H
CH2CH2CH3
Cl
CH2CH3
C=C
H
CH3
(E)-3-乙基-2-己烯 (Z)-2-甲基-1-氯-1-丁烯 Z是德文 Zusammen 的字头,是同一侧的意思。
或“反”字。
在顺反异构体的命名中,涉及到二取代、 三取代,四取代。
A、二取代:在双键碳原子上有两种不同的取 代基(不是两个)的二取代乙烯。将相同基团在 同侧的命名为顺式,相同基团在异侧的为反式。
10.05.2020
CH3 H
CH3
C=C CH2CH3
CH3 C=C CH2CH3
H
CH3
顺-3-甲基-2-戊烯
C=C
H
CH3
顺反命名法有局限性,即在两个双键碳上所
连接的两个基团彼此应有一个是相同的,彼此无 相同基团时,则无法命名其顺反。
B r H HC H 2 C H 3
C H 3 C H 2 C H 2 C H 3
C H 3 C C C l C H 3 C C C H 2 C H 2 C H 3 C H 3 C H 2 C C C H C C H H 3 3
10.05.2020
2) Z、E命名 为了解决上述问题。IUPAC建议使用Z、E
标记顺反异构。Z-为同侧,E-为反侧。具体步 骤如下:
(1)将双键碳原子上连接的原子或基团按 次序规则排列;
(2)分别比较双键两端各自连接的两个原 子或基团次序。如果两个优先的原子或基团在 同侧的为Z型,在异侧的E型。例如:
重点与难点: 烯烃的结构,π键的特征,烯烃的化学性
质及应用,亲电加成反应的历程,马氏规则的 应用烯烃的结构对亲电加成反应速率和取向的 影响。
10.05.2020
§3-1 单烯烃的同分异构现象及命名 一、烯烃的定义、通式、分类
1、定义:分子中含有碳碳双键的不饱和碳 氢化合物叫烯烃。双键为烯烃的官能团。
B、位置异构产生的原因:由于双键位置 的不同造成的。
C、顺反异构产生的原因:由于双键不能自 由旋转,当双键上的两个碳原子连有两个不同原 子或基团时,就有两种不同的排列方式即顺式和 反式。
10.05.2020
H
H
C=C
H3C
CH3
顺丁烯
bp 3.7℃
H
CH3
C=C
反丁烯
H3C
H bp0.88℃
顺反异构体 构型异构
(立体异构体)
在顺反异构中,分子中各原子的连接方式和
次序相同,但分子中原子的空间排列方式不同,
即顺反异构的分子构造相同,而构型不同。所以
顺反异构是构型不同的化合物。由于构型不同而
引起的异构现象叫做立体异构现象。
10.05.2020
产生顺反异构体的必要条件: 构成双键的任
何一个碳原子上所连的两个基团要不同。
CH2CH2CH3
2 错误 3 正确
B、编号:从靠近双键一端(即官能团)开 始编号,用1,2,3,…数字表明双键碳原子的位次, 相同取代基合并。
10.05.2020
1 错 误
CH3
CH3C=CHCH2CHCH3 2 正 确
CH3
1 2 3 4 5 6 编 号 正 确
CH3-C=CH-CH2-CH-CH3
1c ≠d
b
d
顺反异构体的物理性质不同,因而分离它 们并不很难。 三、烯烃的命名
1、系统命名法: 烯烃的系统命名法与烷烃的系统命名法相
似。遵循以下规则:
10.05.2020
A、选择主链:选择含有双键的最长碳链为主 链,并按主链的碳原子数目命名为某某烯烃。
CH2=CCH2CH3 1 错误
2、烯基的命名: 烯基是指从烯烃分子中去掉一个H原子剩下
的一价基团。其命名原则与烯烃相似,但在编
号时从含有游离价的碳原子开始编号。
CH2=CH
乙烯基
CH3CH=CH CH2=CHCH2
丙烯基(1-丙烯) 烯丙基(2-丙烯)
CH2=C CH3
10.05.2020
异丙烯基
3、顺反异构及Z、E命名
1)顺反命名 顺反命名法: 即在系统名称前加一“顺”
反-3-甲基-2-戊烯
C3H CCC2H C3H HH
顺 -2-戊 烯
C3 C H2H H CH 3 CCC2 C H3H
反 -3-甲 基 -3-己 烯
10.05.2020
B、三取代,四取代:在双键碳原子上有三 种或四种不同的取代基的取代乙烯。
CH3
CH2CH3
C=C
H
CH2CH2CH3
Cl
CH2CH3
2、通式:单烯烃的通式:CnH2n(n ≥2) 3、分类: 单烯烃:分子中只含有一个双键的烯烃。 双烯烃:分子中含有两个双键的烯烃。 多烯烃:分子中含有两个以上双键的烯烃。
未加说明,一般情况下,指单烯烃。
10.05.2020
二、烯烃的同分异构 烯烃的同分异构分为(1)构造异构;(2)
双键顺反异构(构型异构)。构造异构又分为碳 胳异构和双键官能团位置异构。例如,戊烯:
CH3CH2CH2CH=CH2
CH3CH2C=CH2 CH3
CH3CHCH=CH2
CH3CH2CH=CHCH3 (CH3)C=CHCH3
CH3CH
CH3
H C=C H
CH3CH2 C=C H
H
CH3
因此,如果写出构造异构,应有五种构造异
构。如果写出同分异构,应有六种同分异构。
10.05.2020
A、碳胳异构产生的原因:碳链连接的方 式不同造成的。
6
4 3 2 1 编 号 错 误
CH3
CH3
10.05.2020
C、书写名称:依次把取代基的位次、数目、 名称、双键的位次写在烯烃名称前面。书写时, 相同基团要合并,双键的位次用较小一个编号, 其它要求与烷烃相同。
CH3
CH3C=CHCH2CHCH3
CH3
2,5-二甲基-2-己烯
10.05.2020