有机化学 第三章 不饱和烃讲解
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(7)与烯烃加成
“异辛烷”
二聚异丁烯
(8)硼氢化反应
3 CH3CH
CH2 + BH3 甲硼烷
OH(CH3CH2CH2)3B + 3 H2O2
(CH3CH2CH2)3B 三烷基硼
3 CH3CH2CH2 OH + B(OH)3
从形式上看是反马氏规律的,可用来合成烯烃水合等其它 方法不能得到的醇
反应机理
65 4
CH3CH=CH
3 21
CH=CHCH3
2,4-已二烯
烯基
烯烃分子中去掉一个H 原 子,剩下的 基团称 “某烯基”
2. 烯烃的异构
画出丁烯的同分异构体
2. 烯烃的异构
顺-反异构
顺式:相同基团在双键同侧 反式:相同基团在双键两侧
顺-反异构产生的条件
E-Z异构
次序规则
H3C CH3CH2
(2)与卤素(Cl2, Br2)加成
红棕色
无色
双键的两侧分别加到两 个碳原子上的,为反式加成。
溴鎓离子
(3)与卤化氢加成
加成取向
电子效应
烷基排斥电子,H+进攻电子云密度大 的碳原子,(这种由于电子云密度分 布对性质产生的影响叫电子效应)
CH2CH2CH3 CH2CH3
Br Cl
Cl
H
顺-3-甲基-4-乙基-3-庚烯 (E)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯
反-1,2-二氯-1-溴乙烯 (Z) -1,2-二氯-1-溴乙烯
如果烯烃分子中有一个以上双键,而且每个双 键上所连基团都有Z,E两种构型时,在必要时 则需标明所有这些双键的构型。
ex.
碳正离子稳定性
课堂练习
(4)与水加成
直接水合法
加成取向:遵循马氏规则
(5)与硫酸加成(间接水合法)
加成取向:遵循马氏规则
硫酸氢异丙酯
(6)与次卤酸加成
+ H2C CH2 H O Cl
H2C Cl
CH2 OH
+ H3C CH CH2
H O Cl
H3C CH CH2 OH Cl
氯加在含氢多的碳原子上,合成卤代醇的方法。
环氧乙烷
3. 聚合
n CH2
CH2
O2 高压 △
CH2—CH2 n
n CH3—CH
Al(C2H5)3--TiCl4
CH2 高压 △
CH-CH2
n
CH3
聚乙烯无毒,化学稳定性好,耐低温,易于加工,可 用以制成食品袋、塑料壶等日常用品
4. -氢的卤代
碳原子— 与官能团相连的碳原子
CH2 CHCH2CH2CH3
第三章 不饱和烃
Unsaturated Hydrocarbons
3.1 烯烃(alkene) 3.2 炔烃(alkyne) 3.3 二烯烃(diene)
3.1 烯烃(alkene)
烯烃:分子中含有碳—碳双键(C=C)的烃 结构通式:CnH2n; 官能团 :C=C
ex. CH2=CH2
乙烯
CH3CH=CH2
H2C
C CH2 CH3 CH2 CH2 CH3
2-乙基-1-戊烯
H3C CH C CH2 H3C CH2 CH2 CH2 CH3
3-甲基-2-乙基-1-己烯
(2) 编号:近双键端,双键编号尽可能小
12 3 4 5 6
1 2 3 45 6
H36C
CH
5
C4H2
C
3
CH
2
CH3
CH3
C1H3
H3C CH CH C CH2 CH3
1
CH3
2C H
H
C
4
C
3
H
6
CH3
C
5
H
(2Z,4E)-2,4-已二烯
“构型”与“构象”的比较
相同点:都是用来描述分子中各原子或基团在空间的不同排列 不同点:1. 定义: 构型:由于限制因素的存在,使得连接在两个碳上的原子或原 子团在空间位置上不同的排列方式 构象:由于单键的旋转而产生的分子中各原子或基团在空间的 不同排列方式。 2. 稳定性: 构型: 分子间的转化需通过键的断裂和再形成,不同构型的分 子可以稳定存在,也可分离。 构象: 分子间转化不需很高能量,一般不能分离
+ CH3-CH=CH2
H BH2
CH3-CH2-CH2-BH2
+ CH3-CH2-CH2-BH2
CH3-CH=CH2
(CH3-CH2-CH2)2BH
+ (CH3-CH2-CH2)2BH
CH3-CH=CH2
(CH3-CH2-CH2)3B
2. 氧化反应
(1)KMnO4氧化
ex.
(2)臭氧化
(3)环氧化
CH3
CH
CH2
Cl2 500~600 oC
CH2 CH CH2 Cl
自由基反应历程
3.2 炔烃(alkyne)
概念:分子中含有碳—碳叁键( 结构通式:CnH2n-2; 官能团 :
)的烃
ex. H
H
乙炔
CH3-CH2
H
1-丁 炔
H3C
H
丙炔
H3C
CH3
2-丁 炔
3.2.1 乙炔的结构
直线型分子结构
键长: C ≡ C 0.120 nm < C = C
丙烯
CH3CH2CH=CHCH2
2-戊烯
3.1.1 乙烯的结构
平面型分子结构
键长: C = C 0.134 nm < C - C
H C
H
H C
H
球棍模型
sp2杂化
sp2杂化
sp2杂化
sp2杂化
乙烯分子的形成
键
键与键的区别
3.1.2. 烯烃的命名和异构
1. 系统命名法
(1) 选碳链:包含双键的最长碳链
(Z)-3-甲基-2-己烯 反-3-甲基-2-己烯
3.1.3 物理性质
沸点:顺式烯烃一般比反式的高(原 因:反式的偶极矩小---近于零)
熔点:相反,反式>顺式(原因:反式 对称性高,排列紧,分子间力强)
3.1.4 化学性质
1. 加成反应
(1)催化加氢
在Ni,Pd,Pt等的催化下,与H2加成
说明:催化剂的作用是把反应物吸咐在表面 上,降低活化能,从而促进反应的进行
6 5 4 32 1
CH3
CH3
3,5-二甲基-2-己烯
2,4-二甲基-3-己烯
(3)写出名称:标明双键位置,其他与烷烃相同。 十一个碳原子以上叫“某某碳烯”
(4) 含有多个双键的化合物,其数目用 基数词如二(双)烯( -diene)、三烯(triene)、四烯(- tetraene) 命名,并指出烯 烃碳原子的位置,词尾为几烯。如
课堂练习:命名下列化合物
CH3CH2 H
Cl CH3
(Z)-2-氯-2-戊烯
H3C CH3CH2
CH3 CHCH3 CH2CH2CH3
(E)-3-甲基-4-异丙基-3-庚烯
H3C
CH2CH3
H3C
Cl
H
CH2CH3
CH3CH2CH2
Cl
3-乙基-2-戊烯
2-甲基-1,1-二氯-戊烯
(2E, 4E)-5-甲基-2-氯-2,4-庚二烯