烯烴與紅外光譜_第1頁
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文檔簡介

烯烴與紅外光譜第1頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.1烯烴的結(jié)構(gòu)

官能團(tuán):C=C(πσ鍵);

=Csp2;五個(gè)σ鍵在同一個(gè)平面上;π電子云分布在平面的上下方。*MO*MO

MOMO鍵鍵能:264kJ/mol第2頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六乙烯分子的結(jié)構(gòu)

C=C鍵:1個(gè)σ鍵+1個(gè)π鍵第3頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六室溫?zé)o光照p鍵不能自由旋轉(zhuǎn)×>284Kj/mol(△orhν)>284Kj/mol(△orhν)旋轉(zhuǎn)使π鍵斷裂了第4頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.1烯烴的結(jié)構(gòu)因鍵使C-C鍵旋轉(zhuǎn)受阻,使與雙鍵碳相連的基團(tuán)或原子在空間有固定的排列,存在順反異構(gòu)現(xiàn)象。

順式:雙鍵碳原子上兩個(gè)相同的原子或基團(tuán)處于雙鍵同側(cè)。

反式:雙鍵碳原子上兩個(gè)相同的原子或基團(tuán)處于雙鍵反側(cè)。順、反異構(gòu)體轉(zhuǎn)化活化能:>264kJ/mol

順式反式第5頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.2烯烴的命名1)選擇含雙鍵最長的碳鏈為主鏈;2)從靠近雙鍵端開始編號:3)將雙鍵位號寫在母體名稱之前。1.IUPAC命名法例1CH3-CH=C-CH2CH2CH2CH3

CH2 CH2 CH3-CH-CH36-甲基-3-丁基-2-庚烯第6頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.2烯烴的命名2.順反異構(gòu)體的命名和Z、E標(biāo)記法Z式:雙鍵碳原子上兩個(gè)較優(yōu)基團(tuán)或原子處于雙鍵同側(cè)。E式:雙鍵碳原子上兩個(gè)較優(yōu)基團(tuán)或原子處于雙鍵異側(cè)。(Z)-3-甲基-2-戊烯(E)-3-甲基-4-異丙基-3-庚烯

順序大的基團(tuán)稱較優(yōu)基團(tuán)第7頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.2烯烴的命名實(shí)例一(E)-5-甲基-3-丙基-2-庚烯

(E)-5-methyl-3-propyl-2-heptene

實(shí)例二

(Z)-1,2-二氯-1-溴乙烯(Z)-1-bromo-1,2-dichloroethylene第8頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.2烯烴的命名討論第9頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.3烯烴的物理性質(zhì):00.330/10-30c.m

b.p.4oC1oCm.p.-138.9oC-105.6oC順反異構(gòu)體,因幾何形狀(結(jié)構(gòu))不同,物理性質(zhì)不同。第10頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.4烯烴的化學(xué)性質(zhì)3.4.1加成反應(yīng)1.催化加氫

反應(yīng)條件:加溫加壓產(chǎn)率:幾乎定量常用催化劑:Pt>Pd>Ni*1順式為主*2空阻小的雙鍵優(yōu)先*3空阻小的一側(cè)優(yōu)先第11頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.4.1加成反應(yīng)2.親電加成反應(yīng)缺電子試劑對富電子碳碳雙鍵的進(jìn)攻,分為二步。親電試劑:本身缺少一對電子,又有能力從反應(yīng)中得到電子形成共價(jià)鍵的試劑。例:H+、Br+、lewis酸等。第一步,親電試劑對雙鍵進(jìn)攻形成碳正離子。第二步,親核試劑與碳正離子中間體結(jié)合,形成加成產(chǎn)物??刂普麄€(gè)反應(yīng)速率的第一步反應(yīng)(慢),由親電試劑進(jìn)攻而引起,故此反應(yīng)稱親電加成反應(yīng)。第12頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六a.與鹵素加成**(CH3)2CHCH=CHCH3+Br2

(CH3)2CHCHBrCHBrCH3CCl40oC反應(yīng)機(jī)理:A反應(yīng)分兩步進(jìn)行;B速控步是親電的一步;

C反式加成溴鎓離子第13頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.4.1加成反應(yīng)加成是親電的

?烷基是給電子基,有利于親電加成。因雙鍵上電子云密度增大,使反應(yīng)速率加快。

?鹵素的反應(yīng)活性為:F2>Cl2>Br2>I2b.與鹵化氫加成第14頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六在不對稱烯烴的加成中,氫總是加到含氫較多的雙鍵碳原子上。加成取向?qū)俜磻?yīng)速率問題,與中間體碳正離子穩(wěn)定性有關(guān)加成取向——馬氏規(guī)則**Why?第15頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.4.1加成反應(yīng)碳正離子含六個(gè)電子、帶正電荷的碳?xì)浠鶊F(tuán)。帶正電荷的碳sp2雜化;平面型結(jié)構(gòu);鍵角120。

碳正離子穩(wěn)定性次序:3oC+>2oC+>1oC+>CH3+A.給電子基,使正電荷分散,碳正離子穩(wěn)定;B.吸電子基,使正電荷更集中,碳正離子不穩(wěn)定;給電子基吸電子基第16頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.4.1加成反應(yīng)

σ-p超共軛六條C-H鍵參與σ-p超共軛結(jié)果:正電荷分散,體系穩(wěn)定。σ-π超共軛:

C-Hσ鍵與相鄰π軌道之間的電子離域。σ-p超共軛:C-Hσ鍵與相鄰原子上的P軌道之間的電子離域。

超共軛C-Hσ電子的離域?qū)μ颊x子穩(wěn)定性的影響雙鍵碳上烷基越多的烯烴越穩(wěn)定。第17頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.4.1加成反應(yīng)

速率問題:*1HI>HBr>HCl*2雙鍵上電子云密度越高,反應(yīng)速率越快。(CH3)2C=CH2

>CH3CH=CHCH3

>CH3CH=CH2>CH2=CH2區(qū)位選擇性問題:烯烴與HX的加成反應(yīng),具有區(qū)位選擇性,在絕大多數(shù)的情況下,產(chǎn)物符合馬氏規(guī)則。第18頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六c.與硫酸加成與次鹵酸加成烯烴與溴或氯的水溶液(X2/H2O)反應(yīng),生成?-鹵代醇。馬氏加成產(chǎn)物d.與水加成(酸催化)硫酸、磷酸等催化,烯烴與水直接加成生成醇。3.4.1加成反應(yīng)第19頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六e.與硼烷加成

三烷基硼堿性氧化,羥基取代硼原子得醇。親電試劑是缺電子的硼比較3.4.1加成反應(yīng)第20頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.自由基加成反應(yīng)(過氧化物效應(yīng))過氧化物存在下,溴化氫與烯烴的自由基歷程加成。

反馬氏加成馬氏加成加成的區(qū)域選擇性比較反應(yīng)中間體(自由基)的穩(wěn)定性由過氧化物存在而引起烯烴加成取向的改變,稱過氧化物效應(yīng)。3.4.1加成反應(yīng)第21頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.4.2氧化反應(yīng)1.高錳酸鉀氧化低溫,中性或稀堿條件下,產(chǎn)物:順式鄰二醇加熱、酸性或堿性條件下,碳-碳雙鍵斷裂,生成羧酸或酮??捎糜谙N的鑒別第22頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六2.臭氧化反應(yīng)產(chǎn)物:羰基化合物可用于鑒別不同的烯烴第23頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.環(huán)氧化反應(yīng)過氧酸氧化。產(chǎn)物1,2-環(huán)氧化合物。

順式加成。反應(yīng)具有立體專一性、立體選擇性、區(qū)域選擇性。第24頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六環(huán)氧化物的開環(huán)稀酸開環(huán)得反式鄰二醇3.4.3聚合反應(yīng)簡介Ziegler-Natta齊格勒-納塔催化劑第25頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六3.4.4-氫的鹵代光照、高溫。自由基取代反應(yīng)。自由基穩(wěn)定性:烯丙基自由基>2oC自由基

(p-)(-p)

第26頁,共28頁,2023年,2月20日,星期六反應(yīng)控制在高溫、鹵素低濃度條件下進(jìn)行。NBSN-溴代丁二酰亞胺反應(yīng)條件:光或引發(fā)劑3.4.4-氫的鹵

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