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有机化学(南京理工大学)04烯烃xiu.ppt

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第四章 烯烃,4.1烯烃的命名和结构 4.1.1 碳碳双键的组成 4.1.2 烯烃的命名 4.1.2.1 简单烯烃的命名 4.1.2.2 系统命名法 4.1.3 烯烃异构和Z/E 标记法 4.2 烯炔的物理性质,,,,,,,,4.3 烯烃的化学性质 4.3.1亲电加成 4.3.2自由基加成 4.3.3 硼氢化反应(制醇良法) 4.3.4与卡宾的反应 4.3.5 烯烃α-氢的反应 4.3.6氧化反应 4.3.7 臭氧化 4.3.8 催化氧化 4.3.9 复分解反应 4.3.10 聚合反应 4.4 烯烃的制备,,,,,,,,,,,含有碳碳双键( )的不饱和烃—烯烃,通式:CnH2n,4烯烃,①,②每个 sp2杂化轨道 :含1/3 s 轨道成分含2/3 p 轨道成分。,图 4.2 一个sp2杂化轨道,三个sp2杂化轨道在同一平面上, 其轨道间对称轴的夹角120°。,④C-Cπ键的形成:垂直于sp2 杂化轨道所在平面且相互平行的2个p轨道进行侧面交盖,组成新的分子轨道—π轨道。,处于π轨道上的一对自旋相反的电子—π电子。,由此构成的共价键—π键。,在π键中,电子云分布在两个C原子的 所处平面的上方和下方。,⑤ π键的特性 碳碳双键不能自由旋转 π电子云具有较大的流动性,易于发生极化。,①选择碳碳双键在内的最长碳链作为主链,支链 与其它原子团作为取代基。,②从靠近双键的一端将主链编号,并使双键碳原子 编号较小;同时标出取代基的、数目、名称。,③位次标在取代基之前,取代基写在某烯之前。,4.1.2 烯烃的命名 4.1.2.1 简单烯烃的命名,4.1.2.2 系统命名法,乙烯 丙烯,,,,,2-乙基-1-戊烯,4 -甲基-3-乙基 环庚烯,4,4-二甲基-2-戊烯,,3-甲基环戊烯,(6)碳原子数在10以上的烯烃,在烯前加“碳”字。,(4)当有多个双键时,选最多双键长链为主链,分别标明各个双键的位次,用中文数字一二三来表示双键数目,称为几烯。,(5)环烯烃加字头“环”字于有相同碳原子数的开链烃之前来命名。,5-甲基-1,3-环己二烯,3-甲基-2-乙基环戊烯,6-十二碳烯,4.1.3 烯烃异构和Z/E 标记法 (1) 顺反-标记法由于碳碳双键不能自由旋转,双键两个碳原子连接的四个原子团共处于一个平面,当双键的两个碳原子都接不同的原子团时,就有两种可能的异构体存在-顺反异构。,按照原子序数的大小比较与碳碳双键直接相连原子的大小,大者为“优先”基团。,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。,(E)-1-氯-1-溴丁烯,(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。,,Z或E式与顺或反式 没有相关性,对于含重键的基团,将其视为两个或三个单键,4.2 烯烃的物理性质,C=C取代越多越稳定 反式顺式(反式对称性高),②偶极矩 电负性:SP2碳原子SP3, 极化性C=C C-C,极化产生偶极矩 电子偏向SP2碳原子,对称取代烯烃,顺式存在偶极矩,bp高,mp低 反式偶极矩为零,bp低,mp高,,③烯烃的稳定性,,常用试剂:HX(X=Cl,Br,I), HOX(X=Cl,Br),H-SO4H,H-OH,Cl-Cl,Br-Br,1与HX加成,2-丁烯,2-氯丁烷,,4.3 烯烃的化学性质,碳碳双键是烯烃的官能团,化学反应时两个原子团加在碳原子的两端,形成新的两个σ键称为加成反应。,4.3.1亲电加成,第二步:碳正离子与X-结合成卤代烷,反应速率取决于碳正离子的形成快慢, 因而第一步是决定反应快慢的关键。,(b)不对称的烯烃的加成—马氏规则,,马氏规则: 当不对称烯烃与卤化氢加成时, 氢原子加到含氢较多的双键碳上,卤原子加到含氢较少的双键碳上。,为什么是这样加成呢? 因为在反应(1)中形成碳正离子,由于有三个甲基 (-CH3)向碳正离子供给电子,使之稳定性大。而反应 (2)中向碳正离子供给电子差,故稳定性差。,结论:碳正离子取代基越多,供给电子的能力越强, 稳定性越好。,实例,(3) 与H2SO4加成 烯烃与浓硫酸加成获得烷基硫酸氢酯,经其水解而得到相应的醇。,3与H2O加成,烯烃与H2O加成在催化剂存在下进行,常用H2SO4 ,HX等质子酸。,烯烃水合法制醇 。,4-1与X2加成,为什么是反式加成呢?这与反应机理有关。,反应迅速 检验烯烃,空间位阻使Br-只能从环的 背面进攻而产生反应产物。,Br2受π电子 影响而极化,Br-Br+异裂 产生碳正离子,溴原子提供一对 孤对电子给 碳正离子,形成溴离子,机理,5 与HOX加成,烯烃在稀水溶液或在稀碱水溶液中同卤素加成 ,得到邻-卤代醇(β-卤代醇)。,反应特征:①带正
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