有機(jī)化學(xué)開鏈烴炔二烯PPT課件

1、 炔烴的系統(tǒng)命名法與烯烴相似;以包含叁鍵在內(nèi)以包含叁鍵在內(nèi)的最長碳鏈為主鏈的最長碳鏈為主鏈,按主鏈的碳原子數(shù)命名為某炔,代表叁鍵位置的阿拉伯?dāng)?shù)字以取最小的為原則而置于名詞之前,側(cè)鏈基團(tuán)則作為主鏈上的取代基來命名. 系統(tǒng)命名:一、 炔烴的命名第1頁/共35頁含有雙鍵的炔烴在命名時(shí),一般 .碳鏈編號以表示雙鍵與叁鍵位置的兩個數(shù)字之和最小之和最小為原則.例如: CH3-CH=CH-C CH 3-戊烯-1-炔 (不叫2-戊烯-4-炔) CH3CH2C CCH3 CH2=CH-C CH 系統(tǒng)法系統(tǒng)法: 2-戊炔 1-丁烯-3-炔衍生物法衍生物法: 甲基乙基乙炔 乙烯基乙炔 乙炔的衍生物命名法:先命名烯烯

2、再命名炔炔第2頁/共35頁乙炔分子是一個線形分子,四個原子都排布在同一條直線上.乙炔的兩個碳原子共用了三對電子.烷烴碳: sp3雜化烯烴碳: sp2雜化炔烴碳: sp雜化 二、 炔烴的結(jié)構(gòu)1 、乙炔的結(jié)構(gòu)第3頁/共35頁由炔烴叁鍵一個碳原子上的兩個sp雜化軌道所組成的 鍵則是在同一直線上方向相反的兩個鍵.在乙炔中,每個碳原子各形成了兩個具有圓柱形軸對稱的 鍵.它們是Csp-Csp和Csp-Hs.2、乙炔分子中的 鍵第4頁/共35頁 C : 2s22p2 2s12px12py12pz1 乙炔的每個碳原子還各有兩個相互 垂直的未參加雜化的p軌道, 不同碳 原子的p軌道又是相互平行的. 一個碳原子的

3、兩個p軌道和另一個碳原子對應(yīng)的兩 個p軌道,在側(cè)面交蓋形成兩個碳碳 鍵.3、乙炔的 鍵第5頁/共35頁兩個成鍵 軌道組合成了對稱分布于碳碳 鍵鍵 軸周圍的,類似圓筒形狀的 電子云.4、乙炔分子的圓筒形 電子云第6頁/共35頁1、炔烴的物理性質(zhì)和烷烴,烯烴基本相似; 2、低級的炔烴在常溫下是氣體,但沸點(diǎn)比相同碳原子 的烯烴略高;3、隨著碳原子數(shù)的增加,沸點(diǎn)升高.4、炔烴不溶于水,但易溶于極性小的有機(jī)溶劑,如石油 醚,苯,乙醚,四氯化碳等. 三、 炔烴的物理性質(zhì) 第7頁/共35頁CH CNa + C2H5Br CH C-C2H5與金屬鈉作用 CH CH CH CNa NaC CNa 與氨基鈉作用

4、RC CH + NaNH2 RC CNa + NH3 烷基烷基化反應(yīng)化反應(yīng) - 炔化合物是重要的有機(jī)合成中間體.NaNa液氨液氨 得到碳鏈增長的炔烴五、 炔烴的化學(xué)性質(zhì)1、 叁鍵碳上氫原子的活潑性 (弱酸性弱酸性)第8頁/共35頁 與硝酸銀的液氨溶液作用- 炔化銀 CH CH + 2Ag(NH3)2NO3 AgC CAg + 2NH4NO3 + 2NH3 乙炔銀(白色沉淀) RC CH + Ag(NH3)2NO3 RC CAg + NH4NO3 + NH3 與氯化亞銅的液氨溶液作用- 炔化亞銅 CH CH + 2Cu(NH3)2Cl CuC CCu +2NH4Cl + 2NH3 乙炔亞銅(紅色

5、沉淀) RC CH + Cu(NH3)2Cl RC CCu + NH4NO3 + NH3 注1炔化物和無機(jī)酸作用可分解為原來的炔烴.在混合炔烴中分離末端炔烴.注2重金屬炔化物在干燥狀態(tài)下受熱或撞擊易爆炸,對不再利用的重金屬炔化物應(yīng)加酸處理. 生成炔化銀和炔化亞銅的反應(yīng)-炔烴的定性檢驗(yàn)(白色沉淀)(紅色沉淀)第9頁/共35頁 R-C C-R R-CH=CH-R R-CH2-CH2-R在 H2 過量的情況下,不易停止在烯烴階段.Pt,Pd或NiH2Pt,Pd或NiH22 、加成反應(yīng)(1) 催化加氫第10頁/共35頁Lindlar催化劑催化劑附在碳酸鈣（或BaSO4）上的鈀并用醋酸鉛處理.鉛鹽起降低

6、鈀的催化活性,使烯烴不再加氫. C2H5 C2H5 C2H5-C C-C2H5 + H2 C = C H H (順-2-丁烯)Lindlar催化劑Pd-BaSO4林德拉(Lindlar)催化反應(yīng)生成順式烯烴.第11頁/共35頁 R H RC CR C=C H RNa，NH3 完成下列反應(yīng)： 將將(Z)-2-戊烯戊烯轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)闉?E)-2-戊烯戊烯反式加成產(chǎn)物得烯烴第12頁/共35頁 HC CH + Cl2 ClCH=CHCl + Cl2 HCCl2-CHCl2(2) 親電加成(A) 和鹵素的加成(B) 和氫鹵酸的加成R-C C-H + HX R-CX=CH2 + HX R-CX2-CH3 X=

7、Cl,Br,I.不對稱炔烴的加成反應(yīng)符合馬爾科夫尼科夫規(guī)律.第13頁/共35頁*和烯烴情況相似,在光或過氧化物存在下,炔烴和HBr的加成也是自由基加成反應(yīng),得到是反馬爾科夫尼科夫規(guī)律的產(chǎn)物. CH3 Br CH3C CH + HBr C=C H H 光-60 炔烴與HBr也有過過氧化物效應(yīng)氧化物效應(yīng)！第14頁/共35頁 HO H C H C H + H2O H2C = C H CH3-C=O OH O RC CH + H2O R-C=CH2 R-C-CH3 H2SO4HgSO4分子重排H2SO4HgSO4分子重排(3) 和水的加成烯醇式化合物 酮乙醛記住反應(yīng)條件！第15頁/共35頁KMnO4H

8、2O(1) CH CH CO2 + H2O RC CR RCOOH + RCOOH(2) 緩慢氧化二酮 O OCH3(CH2)7C C(CH2)7COOH CH3(CH2)7-C-C-(CH2)7COOH pH=7.5 92%96% 反應(yīng)產(chǎn)率較低,不宜制備羧酸或二酮.KMnO4H2OKMnO4H2O3 、氧化反應(yīng)第16頁/共35頁只生成幾個分子的聚合物 CH CH + CH CH CH2=CH-C CH 乙烯基乙炔 CH2=CH-C CH CH2=CH-C C-CH=CH2 二乙烯基乙炔 3 CH CH 4 CH CH Cu2Cl3+NH4ClH2O+ CH CH催化劑Ni(CN)2,(C6H

9、6)3P醚苯Ni(CN)2醚環(huán)辛四烯4 、聚合反應(yīng)第17頁/共35頁* 共軛二烯烴共軛二烯烴第18頁/共35頁按分子中雙鍵數(shù)目的多少,分別叫二烯烴,三烯烴.至多烯烴.二烯烴最為重要,其通式為: CnH2n-2 ,與炔烴通式相同二烯烴的分類:(1) 積累二烯烴積累二烯烴-兩個雙鍵連接在同一C上.不穩(wěn)定。 丙二烯丙二烯(2) 共軛二烯烴共軛二烯烴-兩個雙鍵之間有一單鍵相隔，共軛。 H2C=CH-CH=CH2 1,3-丁二烯(3) 隔離二烯烴隔離二烯烴-兩個雙鍵間有兩個或以上單鍵相隔。 H2C=CH-CH2-CH=CH2 1,4-戊二烯 注意：中間C為sp雜化 CH2=C=CH2sp2sp一、 二烯

10、烴的分類第19頁/共35頁最簡單的共軛二烯烴- 1,3-丁二烯結(jié)構(gòu):二、 共軛二烯烴的結(jié)構(gòu)1,3-丁二烯結(jié)構(gòu)(1)每個碳原子均為sp2雜化的.(2)四個碳原子與六個氫原子處于同一平面.butadiene第20頁/共35頁(3) 每個碳原子均有一個未參加雜化的p軌道,垂直于丁二烯分子所在的平面.(4) 四個p軌道 都相互平行，側(cè)面交蓋鍵所在平面與紙面垂直鍵所在平面與紙面垂直鍵所在平面在紙面上鍵所在平面在紙面上四個四個p軌道相互側(cè)面交蓋所在平面軌道相互側(cè)面交蓋所在平面與紙面垂直與紙面垂直 丁二烯分子中雙鍵的 電子云不是“定域”在 C(1)-C(2) 和C(3)-C(4)中間,而是擴(kuò)展到整個共軛雙鍵

11、的所有碳 原子周圍,即發(fā)生了鍵的“離域”.第21頁/共35頁 共軛分子體系中鍵的離域而導(dǎo)致分子更穩(wěn)定的能量。離域能越大,表示共軛體系越穩(wěn)定.共軛體系單雙鍵交替的共軛體系叫 共軛體系. 發(fā)生 共軛效應(yīng).1,3-戊二烯的離域能(共軛能)離域能離域能(共軛能或共振能)第22頁/共35頁和鹵素,氫鹵酸發(fā)生親電加成-生成兩種產(chǎn)物例1:CH2=CH-CH=CH2+Br2 CH2-CH-CH=CH2+CH2-CH=CH-CH2 Br Br Br Br 1,2-加成產(chǎn)物加成產(chǎn)物 1,4加成產(chǎn)物加成產(chǎn)物例2:2:CH2=CH-CH=CH2+HBr CH2-CH-CH=CH2 +CH2-CH=CH-CH2 H B

12、r H Br 1,2-加成產(chǎn)物加成產(chǎn)物 1,4加成產(chǎn)物加成產(chǎn)物二、 共軛二烯烴的性質(zhì)1、 1,2-加成和1,4-加成第23頁/共35頁共軛二烯烴的親電加成產(chǎn)物1,2-加成和1,4-加成產(chǎn)物之比與結(jié)構(gòu),試劑和反應(yīng)條件有關(guān).例如: 1,3-丁二烯與 HBr加成產(chǎn)物 (1) 0下反應(yīng): 1,2-加成產(chǎn)物占71%, 1,4-加成產(chǎn)物占29% (2) 在40 下反應(yīng): 1,2-加成產(chǎn)物占15%, 1,4-加成產(chǎn)物占85% 第24頁/共35頁低溫下1,2加成為主是由于反應(yīng)需要的活化能較低.高溫下1,4加成為主是由于1,4加成產(chǎn)物更穩(wěn)定.1,4-加成1,2-加成丁二烯與HBr親電加成的反應(yīng)機(jī)理第25頁/共3

13、5頁定義共軛二烯烴可以和某些具有碳碳雙鍵的不飽和化合物進(jìn)行1,4-加成反應(yīng),生成環(huán)狀化合物的反應(yīng).親雙烯體-在雙烯合成中,能和共軛二烯烴反應(yīng)的重鍵化合物.2 、雙烯合成-狄爾斯-阿爾德(Diels-Alder)反應(yīng)第26頁/共35頁1,3-丁二烯按1,4-加成方式聚合稱:順-1,4-聚丁二烯 順丁橡膠順丁橡膠3 、聚合反應(yīng)第27頁/共35頁1、天然橡膠可看成: 由 單體1,4-加成聚合而成的順-1,4-聚異戊二烯.結(jié)構(gòu)如下:(雙鍵上較小的取代基都位于雙鍵同側(cè)) 三、 天然橡膠和合成橡膠異戊二烯異戊二烯第28頁/共35頁天然橡膠與硫或某些復(fù)雜的有機(jī)硫化物一起加熱,發(fā)生反應(yīng),使天然橡膠的線狀高分子鏈被硫原子所連結(jié)(交聯(lián)).硫橋-可發(fā)生在線狀高分子鏈的雙鍵處,也可發(fā)生在雙鍵旁的 碳原子上.目的-克服天然橡膠的粘軟的缺點(diǎn),產(chǎn)物的硬度增加,且保持彈性. 2、 “硫化”第29頁/共35頁* 萜萜 類類terpenes第30頁/共35頁萜：指通式為（萜：指通式為（C5H8 ）n鏈狀或環(huán)狀鏈狀或環(huán)狀烴及其含氧衍生物。烴及其含氧衍生物。C5H8isoprene 第31頁/共35頁第32頁/共35頁萜的分類半萜：含一個異戊二烯單位 C5 5單萜類 ：含兩個異戊