二烯烃的共轭效应
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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
双双双双双双双C 双 双双双
C=C=C
CH 2=C=CH 2
共轭式二烯烃
C=C-C=C
CH 2=CH-CH=CH 2
双双双双双双双双双双双
1双3双双双
孤立式的二烯烃
C=C-(CH 2)n-C=C
n > 1
双双双双双双双双双双双双双
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-双双-1双3-双双双 1双3双5-双三双
| | 双双 双双
CH 2=C CH=CH 2
CH 3
CH 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
双双双-2双4-双 双 双(Z),(Z)-
C=C
CH 3H
C=C
CH 3
H H
H
双双双-2双4双双双 双双双双双(Z),(Z)-
双双双-2双4-双 双 双(E),(E)-
(三)1、3丁二烯的构象:
CH 2=CH-CH=CH 2
C2双C3 双 双 双 双 双 双 双 双 双 双 双 双 双 双 双 双
C
C
CH 2CH 2H
双双双双双C2双C3双双
S-双- 1双3-双双双 S-Sigle 双C
C CH 2CH 2
H
H
S-双-1双3双双双双双双双双C2双C3双双双
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 3
CH 3-CH=CH-CH 3
CH 2=CH -CH=CH 2 + H 2
(2) 氧化脱氢:
CH 2=CH-CH 2-CH 3
CH 3-CH=CH-CH 3
+ 1/2 O 2
CH 2=CH -CH=CH 2 + H 2O
2、 丁烷脱氢:
CH 3CH 2CH 2CH 3
CH 2=CHCH 2CH 3 + H 2
CH 3CH=CHCH 3 + H 223Cr 2O 3
3、 由乙炔制备:
HCHO + HC CH + HCHO
HOCH 2C CCH 2OH
KOH H 2HOCH 2CH 2CH 2CH 2OH Al 2O 32CH 2=CHCH=CH 2
4、2-甲基-1、3-丁二烯的制法:
Al 2O 3C=O CH 3CH 3
+ HC
CH
KOH
C
CH 3CH 3
C
CH
OH
42
C
CH 3CH 3
CH
CH2OH
2CH 2=CCH=CH 2
3
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 2
2CHCH=CH 2Br Br
CH 2CH=CHCH 2Br
Br
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/-150
C 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。
双双双-4双5-双双
双
O
O
+
O
O
O
苯,5
h
白 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
+
+
COOH
COOH
COOH COOH
双双双 双双双双
例 如:
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 2
CH CH=CH 2n
1双2-双 双 双 双 双
C=C
CH 2CH 2H
H
*
*
n
顺 1、4-加 成 聚 物
C=C
CH 2CH 2H
H
*
n 反 1、4-加 成 聚 物
1双4-双双双双
1、2-加成聚合
共聚反应:丁苯橡胶 (2)聚合反应: 合成橡胶:
CH 2CH=C-CH 2
n
C=C
CH 2
CH 2H H
n
C=C
CH 2CH 2H
H
n
nCH 2=CHCH=CH 2
nCH 2=CCH=CH 2
CH3
顺丁橡胶
顺-1,4-聚异戊二烯橡胶
nCH 2=CH -CH=CH 2 + n CH=CH 2
ROOR'
...CH 2CH=CHCH 2CHCH 2......
丁苯橡胶
Cl
nCH 2=CHC=CH 2
Cl
氯丁橡胶
氯丁橡胶单体的制备: 反应历程:
CH 2=CHC=CH 2
CH CH 2=CHC
d d +
-+ H
Cl
CH 2Cl