二烯烃和共轭体系的分类和命名
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(1) 1,4-加成反应 (2) 双烯合成 (3) 聚合反应与合成橡胶
顺丁橡胶 、乙烯基橡胶 、异戊橡胶 、氯丁 橡胶 、丁苯橡胶 、丁腈橡胶 、ABS树脂
二烯烃和共轭体系的分类和命名
(1) 1,4-加成反应
共轭二烯烃即具有烯烃的 一般性质,又具有其特殊性质。
例
Br2
Br
Br
Br Br
CH2-CH=CH-CH2 + CH2=CH-CH-CH2
C2H
H CC
H CH
H
0.131nm H
0.108nm
s2p sp s2p
由于中心碳为sp杂化,两个双键相互⊥(动画),所以丙 二烯及累积二烯烃不稳定。
二烯烃和共轭体系的分类和命名
• (2)共轭二烯烃的结构
0.108nm H
。H
H
0.148nCm
119.8 C
C
C 122。 .4
H
0.137nm
• 小结 • 共轭体系的表示方法及其特点: • ①用弯箭头表示由共轭效应引起的电子流动方向; • ②共轭碳链产生极性交替现象,并伴随着键长平均化; • ③共轭效应不随碳链增长而减弱。
•
CH2
CH
CH CHCH CH
CH2
d+
d-
d+ 二烯烃d-和共轭体d+系的分类和d-命名 d+
d-
百度文库CH
(四) 共轭二烯烃的化学性质
•π-π共轭体系的结构特征是单双键交替:
CH2 CH CH CH 2 ( p-p 共轭 )
d+
d-
d+
d-
参与共轭的双键不限于两个,亦可以是多个:
CH2 CH CH CH
d+
d-
d+
d-
CH CH CH CH 2
d+
d-
d+
d-
形成π-π共轭体系的重键不限于双键,叁键亦可;组成共 轭体系的原子亦不限于碳原子,氧、氮原子均可。
(2) 双烯合成
CH3CH3 CH3-CH=C CH-CH=CH2
CHH 3 C=CHHC=CH CH3
3,4-二 甲 基 -1,4-己 二 烯
(Z,E)-2,4-己 二 烯
H CH2
C
C
CH2 H
s-反-1,3-丁烯
二烯烃和共轭体系的分类和命名
(二)二烯烃的结构 (1) 丙二烯的结构
H 118。 .C4
sp
C
s2p
扩大的现象。 • 电子离域亦称为键的离域。电子离域使共轭体系能量
降低。 • π-π共轭 • 共轭效应——由于电子的离域使体系的能量降低、分
子趋于稳定、键长趋于平均化的现象叫做共轭效应 (Conjugative effect,用C表示)。 • π-π共轭体系的结构特征是单双键交替:
二烯烃和共轭体系的分类和命名
二烯烃和共轭体系的分类和命名
例如,下列分子中都存在π-π共轭体系: 除了存在π-π共轭,还有p-π共轭及超共轭 效应
C H 2 = C H C C HC H 2 = C H C H = OC H 2 = C H C N
乙 烯 基 乙 炔 丙 烯 醛
丙 烯 腈
• 除了存在π-π共轭,还有p-π共轭及超共轭 效应
(六) 二烯烃和共轭体系
(一) 二烯烃的分类和命名 (二) 共轭二烯烃的工业制法 (三) 共轭二烯烃的化学性质 (四) 二烯烃的结构 (五) 电子离域与共轭体系 (六) 共轭二烯烃1,4-加成的理论解释 (七) 周环反应的理论解释 (自学) (八) 离域体系的共振论表述法
二烯烃和共轭体系的分类和命名
H
H
参考数据: 化学键 键长
普通C 0C.154nm 普通C 0C.134nm 普通C 0H.109nm
1,3-丁二烯分子中存在着明显的键长平均化趋向! 价键理论的解释 1,3-丁二烯中的碳原子是sp2杂化态 (因为只有sp2杂化才能是平面构型,轨 道夹角约120°):
C
二烯烃和共轭体系的分类和命名
二烯烃和共轭体系
分子中含有两个C=C的碳氢化合物称为二烯烃。 通式: CnH2n-2
可见,二烯烃与炔烃互为官能团异构。
(一) 二烯烃的分类和命名
(1) 二烯烃的分类
根据分子中两个C=C的相对位置,二烯烃可分为三类。
(甲) 孤立二烯烃 两双键之间相隔两个或两个以上单键的二烯烃。例:
CH2=CH-CH2-CH=CH2 1,4-戊二烯
(丙) 共轭二烯烃 • 两双键之间只相隔一个单键的二烯烃称为共轭二烯烃。
如:
• CH2=CH-CH=CH21,3-丁二烯 单双键交替的体系, 为共轭体系!
• 由于两个双键共轭,相互影响,其性质特殊,是本章 的重点之一。
二烯烃和共轭体系的分类和命名
(2) 二烯烃的命名
与烯烃相似。
用阿拉伯数字标明两个双键的位次,用“Z/E”或 “顺/反”表明双键的构型。例:
• 四个sp2杂化碳搭起平面构型的1,3-丁二烯的σ骨 架:
H1 C
H
2H C4
C H
3H C
H
二烯烃和共轭体系的分类和命名
• 四个P轨道肩并肩地重叠形成大π键: •
H H
C1
H C2
C3
C4 H
H
H
• 除了C1-C2和C3-C4间的P轨道可肩并肩地重叠外, C2-C3间也能肩并肩重叠。但由键长数据表明, C2-C3间的重叠比C1-C2或C3-C4间的重叠要小。
1,4-二溴-2-丁烯(多) 3,4-二溴-1-丁烯(少)
CH2=CH-CH=CH2
1,4-加成产物
1,2-加成产物
H
Br
Br H
HBr CH2-CH=CH-CH2 + CH2=CH-CH-CH2
1-溴-2-丁烯 (多) 2-溴-1-丁烯 (少)
1,4-加成产物
1,2-加成产物
一般情况下,以1,4-加成为主,但其他反应条件也对产物的组成有影响: ◇ 高温有利于1,4-加成,低温有利于1,2-加成; ◇ 极性溶剂有利于1,4-加二烯成烃,和非共轭极体性系的溶分剂类和有命利名于1,2-加成。
二烯烃和共轭体系的分类和命名
• (三) 电子离域与共轭体系
• 共轭体系——三个或三个以上互相平行的p轨道形成的 大π键。
• 共轭体系的结构特征是: • 参与共轭体系的p轨道互相平行且垂直于分子所处的σ平
面; • 相邻的p轨道之间从侧面肩并肩重叠,发生键的离域。 • 电子离域——共轭体系中,成键原子的电子云运动范围
CH2=CH-CH2- CH2-CH=CH2 1,5-己二烯
由于两个双键相距较远,二烯相烃和互共影轭体响系的较分类小和,命名其性质与单烯烃相似。
(乙) 累积二烯烃
两个双键连在同一个碳原子上的二烯烃,称为累积二烯烃。例:
H2C=C=CH2 H2C=C=CH-CH3
丙二烯
1,2-丁二烯
累积二烯烃不稳定。
顺丁橡胶 、乙烯基橡胶 、异戊橡胶 、氯丁 橡胶 、丁苯橡胶 、丁腈橡胶 、ABS树脂
二烯烃和共轭体系的分类和命名
(1) 1,4-加成反应
共轭二烯烃即具有烯烃的 一般性质,又具有其特殊性质。
例
Br2
Br
Br
Br Br
CH2-CH=CH-CH2 + CH2=CH-CH-CH2
C2H
H CC
H CH
H
0.131nm H
0.108nm
s2p sp s2p
由于中心碳为sp杂化,两个双键相互⊥(动画),所以丙 二烯及累积二烯烃不稳定。
二烯烃和共轭体系的分类和命名
• (2)共轭二烯烃的结构
0.108nm H
。H
H
0.148nCm
119.8 C
C
C 122。 .4
H
0.137nm
• 小结 • 共轭体系的表示方法及其特点: • ①用弯箭头表示由共轭效应引起的电子流动方向; • ②共轭碳链产生极性交替现象,并伴随着键长平均化; • ③共轭效应不随碳链增长而减弱。
•
CH2
CH
CH CHCH CH
CH2
d+
d-
d+ 二烯烃d-和共轭体d+系的分类和d-命名 d+
d-
百度文库CH
(四) 共轭二烯烃的化学性质
•π-π共轭体系的结构特征是单双键交替:
CH2 CH CH CH 2 ( p-p 共轭 )
d+
d-
d+
d-
参与共轭的双键不限于两个,亦可以是多个:
CH2 CH CH CH
d+
d-
d+
d-
CH CH CH CH 2
d+
d-
d+
d-
形成π-π共轭体系的重键不限于双键,叁键亦可;组成共 轭体系的原子亦不限于碳原子,氧、氮原子均可。
(2) 双烯合成
CH3CH3 CH3-CH=C CH-CH=CH2
CHH 3 C=CHHC=CH CH3
3,4-二 甲 基 -1,4-己 二 烯
(Z,E)-2,4-己 二 烯
H CH2
C
C
CH2 H
s-反-1,3-丁烯
二烯烃和共轭体系的分类和命名
(二)二烯烃的结构 (1) 丙二烯的结构
H 118。 .C4
sp
C
s2p
扩大的现象。 • 电子离域亦称为键的离域。电子离域使共轭体系能量
降低。 • π-π共轭 • 共轭效应——由于电子的离域使体系的能量降低、分
子趋于稳定、键长趋于平均化的现象叫做共轭效应 (Conjugative effect,用C表示)。 • π-π共轭体系的结构特征是单双键交替:
二烯烃和共轭体系的分类和命名
二烯烃和共轭体系的分类和命名
例如,下列分子中都存在π-π共轭体系: 除了存在π-π共轭,还有p-π共轭及超共轭 效应
C H 2 = C H C C HC H 2 = C H C H = OC H 2 = C H C N
乙 烯 基 乙 炔 丙 烯 醛
丙 烯 腈
• 除了存在π-π共轭,还有p-π共轭及超共轭 效应
(六) 二烯烃和共轭体系
(一) 二烯烃的分类和命名 (二) 共轭二烯烃的工业制法 (三) 共轭二烯烃的化学性质 (四) 二烯烃的结构 (五) 电子离域与共轭体系 (六) 共轭二烯烃1,4-加成的理论解释 (七) 周环反应的理论解释 (自学) (八) 离域体系的共振论表述法
二烯烃和共轭体系的分类和命名
H
H
参考数据: 化学键 键长
普通C 0C.154nm 普通C 0C.134nm 普通C 0H.109nm
1,3-丁二烯分子中存在着明显的键长平均化趋向! 价键理论的解释 1,3-丁二烯中的碳原子是sp2杂化态 (因为只有sp2杂化才能是平面构型,轨 道夹角约120°):
C
二烯烃和共轭体系的分类和命名
二烯烃和共轭体系
分子中含有两个C=C的碳氢化合物称为二烯烃。 通式: CnH2n-2
可见,二烯烃与炔烃互为官能团异构。
(一) 二烯烃的分类和命名
(1) 二烯烃的分类
根据分子中两个C=C的相对位置,二烯烃可分为三类。
(甲) 孤立二烯烃 两双键之间相隔两个或两个以上单键的二烯烃。例:
CH2=CH-CH2-CH=CH2 1,4-戊二烯
(丙) 共轭二烯烃 • 两双键之间只相隔一个单键的二烯烃称为共轭二烯烃。
如:
• CH2=CH-CH=CH21,3-丁二烯 单双键交替的体系, 为共轭体系!
• 由于两个双键共轭,相互影响,其性质特殊,是本章 的重点之一。
二烯烃和共轭体系的分类和命名
(2) 二烯烃的命名
与烯烃相似。
用阿拉伯数字标明两个双键的位次,用“Z/E”或 “顺/反”表明双键的构型。例:
• 四个sp2杂化碳搭起平面构型的1,3-丁二烯的σ骨 架:
H1 C
H
2H C4
C H
3H C
H
二烯烃和共轭体系的分类和命名
• 四个P轨道肩并肩地重叠形成大π键: •
H H
C1
H C2
C3
C4 H
H
H
• 除了C1-C2和C3-C4间的P轨道可肩并肩地重叠外, C2-C3间也能肩并肩重叠。但由键长数据表明, C2-C3间的重叠比C1-C2或C3-C4间的重叠要小。
1,4-二溴-2-丁烯(多) 3,4-二溴-1-丁烯(少)
CH2=CH-CH=CH2
1,4-加成产物
1,2-加成产物
H
Br
Br H
HBr CH2-CH=CH-CH2 + CH2=CH-CH-CH2
1-溴-2-丁烯 (多) 2-溴-1-丁烯 (少)
1,4-加成产物
1,2-加成产物
一般情况下,以1,4-加成为主,但其他反应条件也对产物的组成有影响: ◇ 高温有利于1,4-加成,低温有利于1,2-加成; ◇ 极性溶剂有利于1,4-加二烯成烃,和非共轭极体性系的溶分剂类和有命利名于1,2-加成。
二烯烃和共轭体系的分类和命名
• (三) 电子离域与共轭体系
• 共轭体系——三个或三个以上互相平行的p轨道形成的 大π键。
• 共轭体系的结构特征是: • 参与共轭体系的p轨道互相平行且垂直于分子所处的σ平
面; • 相邻的p轨道之间从侧面肩并肩重叠,发生键的离域。 • 电子离域——共轭体系中,成键原子的电子云运动范围
CH2=CH-CH2- CH2-CH=CH2 1,5-己二烯
由于两个双键相距较远,二烯相烃和互共影轭体响系的较分类小和,命名其性质与单烯烃相似。
(乙) 累积二烯烃
两个双键连在同一个碳原子上的二烯烃,称为累积二烯烃。例:
H2C=C=CH2 H2C=C=CH-CH3
丙二烯
1,2-丁二烯
累积二烯烃不稳定。