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1、第二章不飽和烴。根據(jù)分子中雙鍵的數(shù)量,烯烴可以分為單烯烴、二烯烴和多烯烴。不飽和烴指分子中有碳碳雙鍵或碳碳三鍵的烴。分子中有碳碳三鍵的碳?xì)浠衔锉环Q為炔烴。分子中有碳碳雙鍵的碳?xì)浠衔锉环Q為烯烴。第一節(jié)單烯烴是指分子中有碳碳雙鍵的烯烴。通式為CnH2n,碳原子數(shù)相同的單烯烴和單環(huán)烷烴為同分異構(gòu)體。1.單烯烴的結(jié)構(gòu)。乙烯是最簡(jiǎn)單的單烯烴,分子式為C2H4,結(jié)構(gòu)式為H2C=CH2。結(jié)構(gòu)式:表示分子中原子連接方式的結(jié)構(gòu)式,1。單烯烴的命名,CH2=CH2 CH2=CHCH3乙烯丙烯,(1)通用命名法(適用于簡(jiǎn)單的單烯烴),正丁烯異丁烯、二烯烴和單烯烴的命名和異構(gòu),(2)系統(tǒng)命名法,即選擇最長(zhǎng)的以雙鍵

2、為主鏈的碳鏈,Ii。主鏈的數(shù)目從靠近雙鍵的末端開(kāi)始,側(cè)鏈都被認(rèn)為是取代基。指出雙鍵在烯烴前的位置。Iii .其他命名規(guī)則與烷烴相同。3,5-二甲基-2-己烯,3-甲基-2-乙基-1-丁烯,CH2=CH- CH3CH=CH-乙烯基1-丙烯基(丙烯基)CH2=CH2-2-丙烯基(烯丙基),3,3-二甲基-1-戊烯,3,官能團(tuán)位置異構(gòu):CH3CH=CH,CH2=CH2 CH 3,CH2=CH2 CH 3,由原子的不同連接方式引起的異構(gòu)稱為結(jié)構(gòu)異構(gòu),(1)結(jié)構(gòu)異構(gòu)(2)烯烴的順?lè)串悩?gòu)化(幾何異構(gòu)化),順?lè)?,沸點(diǎn)3.7,沸點(diǎn)0.88。烯烴順?lè)串悩?gòu)化的條件如下:兩個(gè)雙鍵碳原子分別與不同的原子或基團(tuán)相連。例

3、如,下列化合物沒(méi)有順?lè)串悩?gòu)體,但下列化合物有順?lè)串悩?gòu)體:3。順式-反式異構(gòu)體的命名(順式-反式命名法,Z,E命名法),兩個(gè)相同的原子或基團(tuán)位于雙鍵的同一側(cè),稱為順式;在雙鍵的另一邊,它被稱為反式。當(dāng)有兩個(gè)相同的原子或基團(tuán)連接到兩個(gè)雙鍵碳上時(shí),順式-2-戊烯反式-2-戊烯可以用順式-反式命名法來(lái)命名。(1)順?lè)疵ǎ?2)Z,E命名法,當(dāng)兩個(gè)雙鍵的碳原子連接的四個(gè)原子或基團(tuán)不同時(shí),采用Z,E命名法。兩個(gè)優(yōu)選的基團(tuán)位于雙鍵的同一側(cè),稱為z型;在雙鍵的反面,它被稱為E型。Z型、E型、優(yōu)選組、優(yōu)選組、優(yōu)選組、優(yōu)選組。當(dāng)使用Z,E-命名法時(shí),首先應(yīng)該按照“順序規(guī)則”進(jìn)行排序,那些原子序數(shù)大的被稱為“首

4、選”組。(1)根據(jù)原子序數(shù)排列與雙鍵碳原子直接相連的原子,原子序數(shù)越大,基團(tuán)越“好”;如果它是一種同位素,質(zhì)量數(shù)越高越好。I Br Cl S P F O N C D H,順序規(guī)則:例如:Br C1 CH3H,(2)如果直接連接到雙鍵碳原子上的原子的原子數(shù)是相同的,按順序向下比較它們,直到比較出更好的基團(tuán)。CH(CH3)2 CH2CH3,優(yōu)選基團(tuán),如:Z-4-甲基-3-乙基-2-戊烯,如:c(CH3)3 CH(CH3)2 CH 2 CH 3 CH 3,ch2ch3ch3,優(yōu)選基團(tuán),優(yōu)選基團(tuán),E-3-。(E)-3-乙基-1,3-戊二烯(Z)-3-乙基-1,3-戊二烯、Z、E-命名法和順?lè)疵ㄊ腔?/p>

5、于不同的規(guī)則,它們之間沒(méi)有必然的聯(lián)系。,順式-2-戊烯順式-3-甲基-2-戊烯(Z)-2-戊烯(E)-3-甲基-2-戊烯,如:三單烯烴的物理性質(zhì)(自學(xué)),四單烯烴的化學(xué)性質(zhì)單烯烴的主要化學(xué)反應(yīng)如下:1。加成反應(yīng)(1)氫化,烯烴的催化氫化是定量進(jìn)行的,因此烯烴中雙鍵的數(shù)量可以通過(guò)測(cè)量氫的體積來(lái)確定。注釋:烯烴的催化氫化是自由基加成機(jī)理。(2)鹵代鹵化氫硫酸水_親電加成反應(yīng),烯烴容易產(chǎn)生電子,因此它們?nèi)菀资艿綆д姾苫虿糠终姾傻娜彪娮釉噭?稱為親電試劑)的攻擊,而加成反應(yīng)稱為親電加成反應(yīng),即加入鹵素,鹵素的活性順序?yàn)楦煌?。?shí)驗(yàn)事實(shí)a)當(dāng)將干燥的乙烯引入溴的無(wú)水四氯化碳溶液(置于玻璃容器中)時(shí),

6、它不容易反應(yīng)。b)當(dāng)置于涂有石蠟的玻璃容器中時(shí),更難發(fā)生反應(yīng)。c)當(dāng)加入少量水時(shí),反應(yīng)容易發(fā)生。d)乙烯和溴在氯化鈉水溶液中反應(yīng)生成1,2-二溴乙烷、1-氯-2-溴乙烷和2-溴乙醇。烯烴與鹵素加成的反應(yīng)過(guò)程,烯烴與鹵素的親電加成反應(yīng)過(guò)程,第一步,第二步,加成反應(yīng)本質(zhì)上是由親電試劑Br對(duì)鍵的攻擊引起的,所以稱之為親電加成反應(yīng)。因?yàn)榧映墒怯呻x子進(jìn)行的,所以也稱為離子親電加成反應(yīng)。用鹵化氫,并且烯烴與鹵化氫的加成也是親電加成。鹵化氫的反應(yīng)級(jí)數(shù)是HIHBrHCl,markovnikov規(guī)則(Markov rule):當(dāng)向不對(duì)稱烯烴中加入鹵化氫時(shí),氫原子總是被加到含氫較多的雙鍵碳原子上,其余的被加到含氫

7、較少的雙鍵碳原子上。當(dāng)不對(duì)稱烯烴加入鹵化氫時(shí),可以獲得兩種不同的產(chǎn)物。對(duì)馬爾科夫規(guī)則的解釋是,在多原子分子中,當(dāng)兩個(gè)直接相連的原子的電負(fù)性不同時(shí),共同的電子對(duì)偏向電負(fù)性較大的原子,從而使其具有部分負(fù)電荷,而另一個(gè)原子具有部分正電荷。在靜電引力的作用下,這種效應(yīng)可以被誘導(dǎo)并沿分子鏈傳遞,使分子中束縛的電子云向某一方向移動(dòng)。這種效應(yīng)被稱為誘導(dǎo)效應(yīng)。a)從感應(yīng)效應(yīng)解釋,感應(yīng)效應(yīng),感應(yīng)效應(yīng)的特征,(1)感應(yīng)效應(yīng)是一種靜電感應(yīng),其影響隨著距離的增加而迅速減弱或消失。當(dāng)誘導(dǎo)效應(yīng)沿著鏈傳遞時(shí),一般認(rèn)為每個(gè)原子都通過(guò),這減少到原來(lái)的三分之一。三個(gè)原子之后,這種效應(yīng)極其微弱,超過(guò)五個(gè)原子之后,這種效應(yīng)就消失了。

8、(2)誘導(dǎo)效應(yīng)是相加的。當(dāng)幾個(gè)基團(tuán)或原子同時(shí)對(duì)一個(gè)鍵產(chǎn)生感應(yīng)效應(yīng)時(shí),方向是相同的,效應(yīng)疊加起來(lái);在相反的方向,效果被減去。當(dāng)誘導(dǎo)效應(yīng)沿單鍵傳遞時(shí),它只涉及電子云密度分布的變化,而不改變鍵的性質(zhì)。誘導(dǎo)效應(yīng)的強(qiáng)度由原子或基團(tuán)的電負(fù)性決定。電負(fù)性(2.1)大于氫原子的原子或基團(tuán)表現(xiàn)出吸電子特性,稱為吸電子基團(tuán),具有吸引電的作用,一般用表示;電負(fù)性小于氫原子的原子或基團(tuán)顯示電源,稱為電子供體基團(tuán),具有電源感應(yīng)效應(yīng),一般用表示。電吸收感應(yīng)效應(yīng)():-NO2-cooh-f-cl-br-I-ohrcc-c6h 5-rch=鉻-電源感應(yīng)效應(yīng)():(CH3)3c-(CH3)2ch-ch3ch 2-CH3-,丙烯

9、加HBr,甲基作為電子供體,生成烯烴2號(hào)碳原子(雙鍵碳原子含較少氫)具有部分正電荷(),該部分正電荷馬爾可夫規(guī)則歸納效應(yīng)的解釋:穩(wěn)定與不穩(wěn)定:b)從碳正離子的穩(wěn)定性解釋來(lái)看,碳正離子的穩(wěn)定性順序?yàn)椋?21CH3,丙烯HBr,碳正離子越穩(wěn)定,越容易形成,所以這種添加方式是主要方式。帶正電荷的碳上連接的烷基越多,正電荷的分散程度越高,越穩(wěn)定。碳正離子、碳正離子、過(guò)氧化物效應(yīng)(反馬爾可夫規(guī)則):該反應(yīng)是一個(gè)自由基加成過(guò)程。這種反應(yīng)是反馬爾可夫規(guī)則的,即所謂的過(guò)氧化物效應(yīng)。只有HBr具有過(guò)氧化作用。和硫酸,烯烴可以與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氫鹽,硫酸氫鹽被水解生成相應(yīng)的醇。不對(duì)稱烯烴與硫酸的加成反應(yīng)也符合馬

10、爾可夫規(guī)律。烷烴中含有的少量烯烴可以用濃硫酸洗去,然后加水。不對(duì)稱烯烴和水之間的加成反應(yīng)也遵循馬爾可夫規(guī)律。2.氧化反應(yīng),(1)高錳酸鉀氧化,(2)在中性或弱堿性條件下冷高錳酸鉀氧化,(C=C只破壞鍵),和酸性高錳酸鉀氧化(C=C全部破壞)。氧化特性:雙鍵碳與一個(gè)氫原子相連。氧化成CO2和H2O而不含氫原子,并氧化成碳氧化合物。該反應(yīng)的目的是:一、烯烴的定性鑒定;二.根據(jù)氧化產(chǎn)物推斷烯烴的結(jié)構(gòu)。例如,已知一種烯烴被酸性高錳酸鉀氧化生成丙酮和乙酸,因此嘗試猜測(cè)烯烴的結(jié)構(gòu)。分析:先寫(xiě)出產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)式,然后去掉氧雙鍵連接起來(lái)。它可以用來(lái)預(yù)測(cè)烯烴的結(jié)構(gòu)。(3)催化氧化,(2)烯烴的氣味氧化。環(huán)氧乙烷是一

11、種重要的有機(jī)合成中間體。3聚合是烯烴的一個(gè)重要化學(xué)反應(yīng)。該反應(yīng)是在催化劑或引發(fā)劑的作用下,打開(kāi)烯烴的雙鍵,使它們?cè)谝欢ǔ潭壬系刃湓拥柠u化。雙鍵的親電加成反應(yīng)可以在室溫下發(fā)生在烯烴和鹵素之間,但氫的鹵化反應(yīng)主要發(fā)生在高溫下。以N-溴代琥珀酰亞胺(簡(jiǎn)稱:NBS)為溴化劑,在光或過(guò)氧化物的作用下,可以在較低的溫度下進(jìn)行-溴化。作業(yè),p901。(1) (3) 2 .(1) 4 .(3) (4) (8) (9) 6.7。(1) (3) (4) (6) (8) (9),第二段是炔烴,其分子中含有碳和碳三。通式為CnH2n-2,1。炔烴的結(jié)構(gòu)和命名。1.乙炔的結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)證明:線性分子(2)的三個(gè)單鍵是不

12、同的。乙炔的分子式為C2H2,結(jié)構(gòu)式為hcch、sp雜化:(1)兩個(gè)sp雜化軌道的分布(2)兩個(gè)p軌道相互垂直的碳原子的sp雜化軌道示意圖因此,炔烴的親電加成反應(yīng)不如烯烴的親電加成反應(yīng)活躍。因?yàn)槿I碳上只能連接一個(gè)取代基,所以炔烴沒(méi)有順?lè)串悩?gòu)化,只有碳鏈異構(gòu)化和官能團(tuán)異構(gòu)化。炔烴異構(gòu)體的數(shù)量少于具有相同碳原子數(shù)的烯烴。炔烴的系統(tǒng)命名法與烯烴相同,只是“烯烴”一詞改為“炔烴”。例如:CH3 CH3 CCH 3(CH3)2 chch丙炔2-丁炔3-甲基-1-丁炔,(2)炔烴的名稱,CHC-CH2-CH=CH2 1-戊烯-4-炔烴(不稱4-戊烯-1-炔烴),分子中有雙鍵和三鍵的化合物。如果雙鍵和三鍵

13、具有相同的順序,雙鍵的順序應(yīng)該最小化;如果雙鍵和三鍵的順序不同,雙鍵和三鍵的順序應(yīng)該最小化。炔烴的主要化學(xué)反應(yīng)如下:2 .炔烴的物理性質(zhì);1.加成反應(yīng);1.催化氫化在普通催化劑如鉑和鈀的催化下,加入炔烴和足夠量的氫氣形成烷烴,反應(yīng)在烯烴階段難以停止。如果使用低活性的催化劑(通常使用林德催化劑鈀/碳-喹啉),炔烴的氫化可以停留在烯烴階段。(2)添加鹵素。炔烴還可以與鹵素(主要是氯和溴)發(fā)生親電加成反應(yīng)。反應(yīng)是逐步進(jìn)行的。首先,加入一分子鹵素生成二鹵代烯烴,然后繼續(xù)加入生成四鹵代烷烴。炔烴和鹵素的親電加成反應(yīng)活性低于烯烴。(3)用鹵化氫加成,用烯烴加成炔烴,遵守馬爾可夫規(guī)則。該反應(yīng)分兩步進(jìn)行,并且

14、通過(guò)控制生成鹵化烯烴的試劑的量只能進(jìn)行一步。乙炔和氯化氫的加入可以在氯化汞的催化下順利進(jìn)行。氯乙烯是合成聚氯乙烯塑料的單體。(4)在稀硫酸水溶液中,以汞鹽為催化劑,炔烴可以與水發(fā)生加成反應(yīng)。炔烴向水中的添加遵循馬爾可夫規(guī)則。在氧化反應(yīng)中,炔烴可以被氧化劑如高錳酸鉀氧化生成羧酸或二氧化碳。這個(gè)反應(yīng)可以用來(lái)測(cè)試分子中三鍵的存在。對(duì)于金屬炔烴的形成,由于sp雜化碳原子的電負(fù)性很強(qiáng),三鍵碳原子上的氫原子呈弱酸性,可以被一些金屬取代形成金屬炔烴。乙酰化亞銅(紅棕色)、(白色)和具有RCCH結(jié)構(gòu)的炔烴(末端炔烴)可以進(jìn)行該反應(yīng),并可用于識(shí)別乙炔和末端炔烴。銀乙炔,練習(xí)完成下列反應(yīng)式,四。單個(gè)化合物乙炔在有

15、機(jī)合成中的應(yīng)用:乙炔合成1,3-丁二烯的反應(yīng)機(jī)理不是親電加成,而是親核加成。加入喹啉、乙炔和HCN:(丙烯腈是合成腈綸和丁腈橡膠的單體),第三段是二烯,其分子中含有兩個(gè)碳碳雙鍵,稱為二烯(或稱二烯)。通式為CnH2n-2。碳原子數(shù)相同的炔烴是同分異構(gòu)體。單烯烴和二烯烴的分類和命名。1.二烯烴的分類,二烯烴,n1。(1)選擇包含兩個(gè)雙鍵的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈,根據(jù)主鏈上的碳數(shù)稱為“一定的二烯”。(2)主鏈編號(hào)從最靠近雙鍵的一端開(kāi)始。(3)在“某種二烯”3-甲基-2,4-庚二烯中,當(dāng)二烯的雙鍵碳與不同的原子或原子基團(tuán)相連時(shí),順?lè)串悩?gòu)化現(xiàn)象也存在。命名時(shí),每一個(gè)雙鍵的構(gòu)型都要一一標(biāo)出。例如,3-甲基-2,4-庚二烯有四個(gè)構(gòu)型式:順,反-3-甲基-2,4-庚二烯反,順-3-甲基-2,4-庚二烯(2E,4E)-3-甲基-2,4-庚二烯(2z結(jié)構(gòu)和4-庚二烯(2 Z,4E)-3-甲基-2,4-庚二烯的共軛效應(yīng)),二,1,3-丁二烯,P軌道相互重疊形成一個(gè)大的鍵。像1,3-丁二烯一樣,由于共軛體系中原子間的相互作用,電子云密度分布和鍵長(zhǎng)平均,體系能量降低,分子更加穩(wěn)定,這就是所謂的共軛效應(yīng)。1.所有原子都在同一個(gè)平面上。單鍵和雙鍵平均為3。共軛體系的能量低于非共軛體系。4.在電子轉(zhuǎn)移過(guò)程中,共軛鏈上

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