有机化学课件3
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高中化学鲁科版选修五有机化学基础课件：第3章第3节合成高分子化合物
第3章
有机合成及其应用 合成高分子化合物
第 3 节 合成高分子化合物
[学习目标] 1.了解高分子化合物的分类、组成与结 构特点， 能根据加成聚合反应产物的化学式确定单体和链 节。2.能说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，体会 合成高分子化合物常用的两种方法——加成聚合反应、 缩 合聚合反应， 能列举常见高分子化合物的聚合反应并写出 其反应的化学方程式。
自主学习 一、高分子化合物 1．概念：由许多小分子化合物以共价键结合成的、 相对分子质量很高的一类化合物。也称聚合物或高聚物。 2．构成。 (1)单体：用来合成高分子化合物的小分子化合物。 如聚乙烯( )的单体是 CH2===CH2。
(2)链节：高分子中化学组成和结构均可以重复的最 小单位。如聚乙烯 ( CH2—。 (3)链节数(n)：高分子化合物分子中重复结构单元的 数目。 ) 中链节为— CH2 —
(3)实例。
二、高分子化学反应 1．概念：有高分子化合物参与的化学反应。 2．应用。
应用 合成特定功能基 团的新的高分子 化合物
内容或实例 纤维素改性制黏胶纤 维、硝化纤维、醋酸 纤维
聚乙酸乙烯酯与甲醇发生酯交 合成不能直接通过 换反应制取聚乙烯醇， 方程式为 小分子物质聚合而 得到的高分子化合 物
线型的橡胶分子经过单硫键或 橡胶的硫化 双硫键等交联， 形成空间网状结 构。 硫化的橡胶的弹性和耐磨性 明显提高 降解 降解过程中， 高分子化合物的链 节数变小
三、合成高分子材料 1．概念：合成高分子材料是指以合成高分子化合物 为基本原料，加入适当助剂，经过一定加工过程制成的 材料。 2．种类。 (1)常见的合成高分子材料。 ①主要成分：合成树脂。 ②举例：塑料、合成橡胶、涂料、黏合剂等。
(2)功能高分子材料。 ①概述：在合成高分子的主链或支链上接上带有某 种特定功能的官能团，使它们具有特殊功能以满足光学、 电学、磁学、化学、生物学、医学等方面的要求。 ②分类：常用功能高分子材料的分类主要包括离子 交换树脂、光敏高分子、导电高分子、医用高分子、膜 用高分子。
有机合成及其应用 合成高分子化合物
第 3 节 合成高分子化合物
[学习目标] 1.了解高分子化合物的分类、组成与结 构特点， 能根据加成聚合反应产物的化学式确定单体和链 节。2.能说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，体会 合成高分子化合物常用的两种方法——加成聚合反应、 缩 合聚合反应， 能列举常见高分子化合物的聚合反应并写出 其反应的化学方程式。
自主学习 一、高分子化合物 1．概念：由许多小分子化合物以共价键结合成的、 相对分子质量很高的一类化合物。也称聚合物或高聚物。 2．构成。 (1)单体：用来合成高分子化合物的小分子化合物。 如聚乙烯( )的单体是 CH2===CH2。
(2)链节：高分子中化学组成和结构均可以重复的最 小单位。如聚乙烯 ( CH2—。 (3)链节数(n)：高分子化合物分子中重复结构单元的 数目。 ) 中链节为— CH2 —
(3)实例。
二、高分子化学反应 1．概念：有高分子化合物参与的化学反应。 2．应用。
应用 合成特定功能基 团的新的高分子 化合物
内容或实例 纤维素改性制黏胶纤 维、硝化纤维、醋酸 纤维
聚乙酸乙烯酯与甲醇发生酯交 合成不能直接通过 换反应制取聚乙烯醇， 方程式为 小分子物质聚合而 得到的高分子化合 物
线型的橡胶分子经过单硫键或 橡胶的硫化 双硫键等交联， 形成空间网状结 构。 硫化的橡胶的弹性和耐磨性 明显提高 降解 降解过程中， 高分子化合物的链 节数变小
三、合成高分子材料 1．概念：合成高分子材料是指以合成高分子化合物 为基本原料，加入适当助剂，经过一定加工过程制成的 材料。 2．种类。 (1)常见的合成高分子材料。 ①主要成分：合成树脂。 ②举例：塑料、合成橡胶、涂料、黏合剂等。
(2)功能高分子材料。 ①概述：在合成高分子的主链或支链上接上带有某 种特定功能的官能团，使它们具有特殊功能以满足光学、 电学、磁学、化学、生物学、医学等方面的要求。 ②分类：常用功能高分子材料的分类主要包括离子 交换树脂、光敏高分子、导电高分子、医用高分子、膜 用高分子。
有机化学-第三章
这时用“顺序规则”来区分a、b、d、e原子或基团。 连在同一个碳上的两个基团相比较，如果两个碳连的 “较优”基团在π键平面的同侧者称为Z-异构体，用Z 表示；如果两个“较优”基团在π键的两侧者称为E异构体，用E表示。命名时，Z、E放到括号中，放到名 称前面。用“↑”表示顺序方向，箭头指向“较优”
同样用-CH3取代丁烷碳链异构体中的不同类型氢原 子，可以得到戊烷的3个碳链异构体：
以此类推，可以得到不同碳原子数的烷烃的碳链异构 体数目：
C数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 40 62 491 178 805 831
异构体数
1
1
1
2
3
5
9
18
35
366 319
可见随链烷烃中碳原子数增加，碳链异构体数目 急剧增加。这是逐渐增加C数的方法推导碳链异构 体。
（二）旋光性物质与旋光度 普通光通过两个平行放置的尼科尔棱镜晶体，通过 第一块后变成偏光，偏光也能通过第二块晶体。如果 在两块晶体间放一盛液管，如管内放置水、乙醇、醋 酸等，仍可以看到光通过第二块晶体，如果管内放置 葡萄糖水溶液，观察不到光通过第二块晶体，把第二 块晶体转α角后，才能观察到有光通过
2．环烷烃碳架异构现象 可以用逐步缩小碳环，缩下来的碳原子组成不同的基， 连到缩小后的碳环的不同位置上，写出环烷烃碳架异 构体。 例如：分子式为C6H12的环烷烃可以写出12个异构体：
二、官能团位置异构
各类化合物可以看成是官能团取代相应烃中的氢原子 的产物。官能团取代碳架异构体中的不同氢，形成了 官能团位置异构体 例1．丁烷有两个碳架异构体，可形成四个一元醇的构异 体：
有两个以上环碳原子上各有一个或两个取代基时，选 择其中位次最低者为“参考基团”，在位号前加“r” 表示，其余取代基用顺或反表示与“参考基团”的立 体关系：
有机化学课件 第三章 烯烃3
应经历溴 离子、反式加成。 • 反应经历溴鎓离子、反式加成。
Br H C C CH3 H H3C H C Br
+
H3C C C
H
H C
Br2
CH3
H Br
-
CH3 H CH3 C
Br
CH3
Br C H CH3
CH3 Br H (R) H Br (R) CH3 dl-
CH3 H Br (S) Br H (S) CH3
CH3 CH3 C CH=CH2 CH3 CH3 CH3 C CH CH3 + CH3 H3C Cl CH3 C CH CH3 Cl CH3 83%
HCl
17%
反应经历碳正离子中间体。 反应经历碳正离子中间体。 1,2-甲基迁移、1,2-负氢迁移。重排为更稳定的碳正离子。 1,2-甲基迁移、1,2-负氢迁移。重排为更稳定的碳正离子。
试比较下列分子或离子的超共轭效应大小。 [讨论] (1) 试比较下列分子或离子的超共轭效应大小。 讨论]
1) CH3CH=CH2 CH3CH2CH=CH2 (CH3)2CHCH=CH2 A B C 2) (CH3)3C (CH3)2CH CH3CH2 CH3 A B C D
+ + + +
(2) 试静态分析烯烃双键碳原子上电子云密度的大小。 试静态分析烯烃双键碳原子上电子云密度的大小。
碳正离子稳定性次序： 碳正离子稳定性次序： 3o C+ > 2o C+ > 1oC+ >CH3+
G
C
+
G
C
+
给电子基，使正电荷分散，碳正离子稳定： 给电子基，使正电荷分散，碳正离子稳定： 吸电子基，使正电荷更集中 碳正离子不稳定 碳正离子不稳定； 吸电子基，使正电荷更集中,碳正离子不稳定；
人教版高中化学必修2：最简单的有机化合物----甲烷_课件3
[想一想4]有机物种类繁多的原因是什么？
提示：①每个碳原子均形成四个化学键，相邻碳原子以共价键形成 稳定的长链或碳环。
②有机物之间存在着同分异构现象。
考点整合
(即时巩固解析为教师用书独有) 考点一 有机化合物结构和组成的表示方法
灵犀一点：
【案例1】 化学科学需要借助化学专门语言来描述，下列有关化 学用语正确的是( )
(1)氧化反应
为：_1_Cm_H_o4_l(甲_g_)烷＋__完2_O_全_2(_g燃_)_―烧点_―_可燃_→_以_C_放O__2出(_g_)8_＋9_0_2_kH_J2热_O_量(_l)_。__Δ其_H_热_＝_化_－_学_8_9方_0_程k_J_/式_m_o_l。
(2)取代反应
以甲烷与Cl2的取代反应为例： ①原理： 第一步：_C_H__4＋__C__l2_―_光―_照_→_C_H__3C__l＋__H__C_l__ 第 第二三步步：：__C__CH__H__32C__C__ll2＋__＋__CC____ll22__――光__光――照__照→__→C__CH__H__C__2l3C__＋__l2H__＋__C__lH__C__ l 第四步：__C_H_C_l_3＋__C_l2_―_光―_照_→_C_C_l4_＋__H_C_l ____
_______ ，结构简式为：C__H_4_。 甲烷分子是__碳__原___子__构型，_正_四__面_体__位于中心，氢__原___子__位于顶点，
四个C—H键完全相同。 2．物理性质
甲烷是无__色、无__味、极__难__溶于水的气体，密度比空气的小__。
3．化学性质 甲烷在通常情况下性质较稳定，与强酸、强碱、高锰酸钾等都不反应。
2．烷烃的通式
_C_n_H__2n_＋__2_。
提示：①每个碳原子均形成四个化学键，相邻碳原子以共价键形成 稳定的长链或碳环。
②有机物之间存在着同分异构现象。
考点整合
(即时巩固解析为教师用书独有) 考点一 有机化合物结构和组成的表示方法
灵犀一点：
【案例1】 化学科学需要借助化学专门语言来描述，下列有关化 学用语正确的是( )
(1)氧化反应
为：_1_Cm_H_o4_l(甲_g_)烷＋__完2_O_全_2(_g燃_)_―烧点_―_可燃_→_以_C_放O__2出(_g_)8_＋9_0_2_kH_J2热_O_量(_l)_。__Δ其_H_热_＝_化_－_学_8_9方_0_程k_J_/式_m_o_l。
(2)取代反应
以甲烷与Cl2的取代反应为例： ①原理： 第一步：_C_H__4＋__C__l2_―_光―_照_→_C_H__3C__l＋__H__C_l__ 第 第二三步步：：__C__CH__H__32C__C__ll2＋__＋__CC____ll22__――光__光――照__照→__→C__CH__H__C__2l3C__＋__l2H__＋__C__lH__C__ l 第四步：__C_H_C_l_3＋__C_l2_―_光―_照_→_C_C_l4_＋__H_C_l ____
_______ ，结构简式为：C__H_4_。 甲烷分子是__碳__原___子__构型，_正_四__面_体__位于中心，氢__原___子__位于顶点，
四个C—H键完全相同。 2．物理性质
甲烷是无__色、无__味、极__难__溶于水的气体，密度比空气的小__。
3．化学性质 甲烷在通常情况下性质较稳定，与强酸、强碱、高锰酸钾等都不反应。
2．烷烃的通式
_C_n_H__2n_＋__2_。
苏教版化学选修有机化学基础课件：专题3第二单元
栏目 导引
专题3
常见的烃
(3)反应完毕后，将混合物倒入盛有水的烧杯 中，观察生成物的状态。
栏目 导引
专题3
常见的烃
实验现象：混合物在水中分层，下层油状物
质有苦杏仁气味。
栏目 导引
专题3
常见的烃
即时应用
1.实验室制备硝基苯的实验装置如下图所 示，主要步骤如下：
栏目 导引
专题3
常见的烃
①配制一定比例的浓H2SO4和浓HNO3混合
C．②③④⑤
D．①②④⑤
解析：选B。若苯分子是单双键交替结构， 则能使KMnO4酸性溶液褪色，键长不会相 等，所以①②符合。若苯分子是单双键交替 结构，则邻二甲苯应有两种：
栏目 导引
专题3
常见的烃
和
，所以③
符合。若苯分子结构是单双键交替，则它的
对位(或间位)二取代物也只有一种结构；按 单双键交替的结构，苯也能与H2发生加成反 应生成环己烷。
栏目 导引
专题3
常见的烃
要点突破讲练互动
重要实验探究
探究导引1苯的溴代反应实验注意哪些问题？ 提示：(1)加入铁粉是为了生成FeBr3催化剂；苯 不与浓溴水反应，只与液溴反应。
栏目 导引
专题3
常见的烃
(2)导管的作用：一是导气；二是冷凝挥发出
的苯和溴使之回流，并冷凝生成的HBr。注 意导管末端不可插入锥形瓶内液面以下，否
栏目 导引
专题3
常见的烃
2.苯的分子结构特征
(1)苯的分子结构特征 分子式 结构式 结构简式 球棍模 比例模 型 型
C6H6
栏目 导引
专题3
常见的烃
C6H6 8 苯的分子式为_____，与烷烃相比较还差___ 个H原子达饱和。德国科学家凯库勒提出了 苯的单双键交替的分子结构模型，称为凯库
有机化学课件(李景宁主编)第3章-单烯烃
总目录
第二节 烯烃的同分异构和命名
一、烯烃的同分异构现象
1. 构造异构（constitutional isomerism）
构造异构——分子式相同，原子或基团在分子 中连接次序不同。
碳干异构：
位置异构:（官能团变位）
CH3 CH2 CH CH2
CH3 CH2 CH CH2
CH3 C CH2 CH3
CH3 CH CH CH3
a > b；c > d
a > b，c > d
优先基团同侧-（Z） 优先基团异侧-（E）
总目录
Cl >H，Br >CH3 （E）-
I >CH3，Br >H （Z）-
（E）
（Z）
总目录
(E)-2,2,4-三甲基-3-己烯 (E)-2,2,4-trimethyl-3-hexene
(E)-3,4-二甲基-2-戊烯 顺-3,4-二甲基-2-戊烯 (E)-3,4-dimethyl-2-pentene
因为内能：烯烃 > 烷烃，所以氢化反应放热
总目录
烯烃
氢化热 kJ.mol-1
137.2 125.1 126.8 119.7
115.1
总目录
烯烃
氢化热 kJ.mol-1
126.8
119.2
112.5
111.3
总目录
（1）稳定性：反式 > 顺式 （2）C=C连接的烷基越多越稳定 • 稳定性：
• R2C=CR2 > R2C=CHR > RCH=CHR ≈ R2C=CH2 > RCH=CH2 > CH2=CH2
总目录
注意：
• 顺、反与Z、E是两种不同的表示烯烃几 何构型的方法，在大多数情况下，不存 在对应关系。即顺式不一定是Z构型，而 反式不一定是E构型。例如：
课件有机化学第3章 烯烃
第三章烯烃Alkenes12烯烃的结构烯烃的顺反异构烯烃的命名烯烃的物理性质CONTENT1234烯烃的化学性质烯烃的制备56SP杂化轨道C C C C7乙烯键长和键角乙烷键长和键角134 pm 烯烃的键长和键角烯烃的结构特征•sp2杂化•π-键•C=C键长比C-C短•π键电子云流动性较大•存在顺反异构——相同基团在双键同侧为顺式，不同侧为反式83.3 烯烃的命名•主链应含双键称“某碳烯”•C10•主官能团的位号尽可能小•如烯烃存在位置异构，母体名称前要加官能团位号•取代基的位置、数目、名称按“次序规则”顺序写在母体前面•Z或E加圆括号，写在化合物名称最前面123.5 烯烃的化学性质1. 烯烃的亲电加成2. 烯烃的自由基加成3. 硼氢化反应4. 催化氢化5. 烯烃的氧化6. 烯烃的α−卤化7. 聚合反应21烯烃亲电加成的原则当不对称烯烃与极性试剂加成时：试剂中的正离子（或带有部分正电荷的部分）加到带有部分负电荷的双键碳原子上试剂中的负离子（或带有部分负电荷的部分）加到带有部分正电荷的双键碳原子上24可能发生重排反应重排反应( rearrangement)——在化学键的断裂和形成过程中，组成分子的原子配置方式发生了改变，从而形成组成相同，结构不同的新分子。
31结论•反应是亲电加成反应•反应是分步进行的•立体化学上表现为反式加成38反应特点•Br2, Cl2对烯烃的加成主要为环正离子过渡态的反式加成•碘加成一般不发生，但ICl, IBr可与烯键发生定量加成反应，用来监测油脂中双键的含量40。
【有机化学】第三章立体结构化学【课件PPT】
H
D
(2) 构型的确定 一对对映体的两个结构互为镜象，确定哪个 为右旋、哪个为左旋，不能由分子的结构式确 定，只能由旋光仪来确定
(3) 构型的标记 标记——根据分子中各基团的空间排列 按一定原则进行标记
D/ L法：
将手性分子与一对对映体甘油醛进行比较，与D-甘油 醛构型相似称为D-型，L-甘油醛构型相似则称为L-型。
例
手性碳
C
【练习】
请指出下列分子中的手性碳原子
CH3CH2-OH
3 2＊ 1 CHC3HC3H-C(OHH-C)COOOOHH
OH
判断下列化合物是否有手性碳？ 是否是手性分子?
有两个手性碳却不是手性分子！
含一个手性碳原子的分子一定是个手性分子。 含多个手性碳原子的分子不一定是个手性分子． 不能仅从分子中有无手性原子来判断其是否为手性分子
存在一对对映异构体
例如：乳酸 CH3C*H( OH )COOH
右旋
[α
15
]D =
2.6。
m.p 53
左旋
[α
15
]D =
2.6。
m.p 53
外消旋体 [ α
15
]D =
0
m.p 18
反应停(thalidomide)事件
O
O
O
N
N H OO
(S)-thalidomide
N
O
N OO H
(R)-thalidomide
GC用手性柱
HPLC用手性柱
9、环状化合物的立体异构
环烷烃在结构上与烯烃双键相似，成环σ键不能 自由绕键轴旋转，当环上有两个或更多的取代基时， 就会有顺反异构产生；若环上有手性碳原子时，还会 产生对映异构体。
D
(2) 构型的确定 一对对映体的两个结构互为镜象，确定哪个 为右旋、哪个为左旋，不能由分子的结构式确 定，只能由旋光仪来确定
(3) 构型的标记 标记——根据分子中各基团的空间排列 按一定原则进行标记
D/ L法：
将手性分子与一对对映体甘油醛进行比较，与D-甘油 醛构型相似称为D-型，L-甘油醛构型相似则称为L-型。
例
手性碳
C
【练习】
请指出下列分子中的手性碳原子
CH3CH2-OH
3 2＊ 1 CHC3HC3H-C(OHH-C)COOOOHH
OH
判断下列化合物是否有手性碳？ 是否是手性分子?
有两个手性碳却不是手性分子！
含一个手性碳原子的分子一定是个手性分子。 含多个手性碳原子的分子不一定是个手性分子． 不能仅从分子中有无手性原子来判断其是否为手性分子
存在一对对映异构体
例如：乳酸 CH3C*H( OH )COOH
右旋
[α
15
]D =
2.6。
m.p 53
左旋
[α
15
]D =
2.6。
m.p 53
外消旋体 [ α
15
]D =
0
m.p 18
反应停(thalidomide)事件
O
O
O
N
N H OO
(S)-thalidomide
N
O
N OO H
(R)-thalidomide
GC用手性柱
HPLC用手性柱
9、环状化合物的立体异构
环烷烃在结构上与烯烃双键相似，成环σ键不能 自由绕键轴旋转，当环上有两个或更多的取代基时， 就会有顺反异构产生；若环上有手性碳原子时，还会 产生对映异构体。
高等有机化学课件3-第三章 立体化学
联苯类化合物
NO2 CO2H
NO2 CO2H
有对称面（能同镜影分子重选），非手性。
NO2 CO2H
CO2H NO2
CO2H NO2
NO2 CO2H
手性分子
6
Br Br 6'
Br
Br
2' 2 Cl Cl
Cl
Cl
(R)-2,2’-二氯-6,6’-二溴联苯
(R)-2,2’-dibromo-6,6’-dichlorobiphenyl
构型异构： 顺反异构： H
Cl CH3 Cl H
COOH H OH CH3 HO
CH3 H
COOH H CH3
H
对映异构：
D-(-)-乳酸 mp: 52.8° 非对映异构： H
H COOH OH OH CH3
L-(＋)-乳酸
COOH H HO OH H CH3
构象异构：
H H
CH3 H H CH3
V U X
R R
V W Z W Z
S S
V
V W X W X
S R
U X
U Z
R S
U Z
Y (A)
Y ( B)
Y (C)
Y ( D)
A和B（C和D）为对映异构体，A和C或者D（B和 C或者D）为非对映异构体。
• 对映异构体之间有相同的性质（除了对偏 振光和手性环境），然而非对映异构体具 有不同的熔点、沸点、溶解度、反应性等 物理、化学及光谱性质。 • 多手性中心的分子最多具有2n个异构体（n ＝分子中手性中心数），但有时分子内存 在着对称面，这时异构体数减少。
今有两试管分别置入（－）乳酸和（＋）乳酸，我 们如何知道它们的构型？
NO2 CO2H
NO2 CO2H
有对称面（能同镜影分子重选），非手性。
NO2 CO2H
CO2H NO2
CO2H NO2
NO2 CO2H
手性分子
6
Br Br 6'
Br
Br
2' 2 Cl Cl
Cl
Cl
(R)-2,2’-二氯-6,6’-二溴联苯
(R)-2,2’-dibromo-6,6’-dichlorobiphenyl
构型异构： 顺反异构： H
Cl CH3 Cl H
COOH H OH CH3 HO
CH3 H
COOH H CH3
H
对映异构：
D-(-)-乳酸 mp: 52.8° 非对映异构： H
H COOH OH OH CH3
L-(＋)-乳酸
COOH H HO OH H CH3
构象异构：
H H
CH3 H H CH3
V U X
R R
V W Z W Z
S S
V
V W X W X
S R
U X
U Z
R S
U Z
Y (A)
Y ( B)
Y (C)
Y ( D)
A和B（C和D）为对映异构体，A和C或者D（B和 C或者D）为非对映异构体。
• 对映异构体之间有相同的性质（除了对偏 振光和手性环境），然而非对映异构体具 有不同的熔点、沸点、溶解度、反应性等 物理、化学及光谱性质。 • 多手性中心的分子最多具有2n个异构体（n ＝分子中手性中心数），但有时分子内存 在着对称面，这时异构体数减少。
今有两试管分别置入（－）乳酸和（＋）乳酸，我 们如何知道它们的构型？
有机化学 第三章讲解
CH 2 =CH 2
+ HO Cl
Cl-CH 2 -CH 2 -OH
-氯乙醇
实际操作时，常用氯和水直接反应。例：
Cl CH 2 =CH 2
Cl 2 -Cl
-
CH 2 Cl
+
CH 2
H 2O -H
+
CH 2
CH 2 (主) OH
Cl -
Cl CH 2
-氯乙醇
CH 2 (副) Cl
33
b a CH 3 -CH=CH
CH 3 CH 3 -C CH-CH 3
30
3 碳正离子
。
H
Cl H
重 排 产 物 (主 )
(d) 过氧化物效应
但有过氧化物存在时：
CH 3 -CH=CH
2
+ HBr
hor
过氧化物
CH 3 CH 2 CH 2 Br （反马）
只能是HBr (HCl、HI都不反马)
31
(丙) 与硫酸加成
烯烃与H2SO4的加成反应也是亲电加成反应，加成方向 遵循马氏规则。例：
2
+ HCl
CH 3 -CH-CH Cl
2-氯丙烷 主要产物
乙酸 80%
3
+ CH 3 CH 2 CH 2 Cl
1-氯丙烷 次要产物
CH 3 CH 2 CH=CH
2
+ HBr
CH 3 CH 2 CH CH Br
HBr
2
H
2-溴丁烷
Br
CH 3 CH 2 CH 2 C CH
HBr
CH 3 CH 2 CH 2 C=CH 2 Br
2
(一) 烯烃和炔烃的结构
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H2 C
C
CH2
CH3
× ×
CH2CH2CH3
√
(2)编号:从最靠近双键的一端开始,将主链 编号:从最靠近双键的一端开始, 双键具有最低位次, 碳原子依次编号 (使双键具有最低位次,使取 代基具有较低位次). 代基具有较低位次). 1
CH3
2
C CH3
3
CH
4
CH2
H C CH3
5
6
CH3
2,5-二甲基 己烯 , 二甲基 二甲基-2-己烯 2,5-dimethyl-2-hexene , (3)命名:将双键的位次标明在烯烃名称的前 命名: 只写出双键碳原子中位次较小的一个), 面(只写出双键碳原子中位次较小的一个), 其它同烷烃的命名原则. 其它同烷烃的命名原则.
位置异构 官能团异构
2,烯烃的顺反异构 , H H
C H3 C C CH3
H C H3C
异
C
CH3 H
同侧
侧
顺-2-丁烯 丁烯 cis- 2-butene
H C H3 C C H H
反-2-丁烯 丁烯 trans- 2-butene
=
H3C C H C
H
H
产生顺反异构的条件
?
(1)产生顺反异构的条件 ) 分子中必须存在限制旋转的因素, ① 分子中必须存在限制旋转的因素, 如:双 键或脂环. 键或脂环. 每个不能旋转的碳原子上必须连有2个不同 ② 每个不能旋转的碳原子上必须连有 个不同 的原子或原子团. 的原子或原子团. 注意:命名时,如果结构式已明确给出双 注意:命名时, 键碳上原子(团 的空间构型 要标出构型. 的空间构型, 键碳上原子 团)的空间构型,要标出构型. (2)顺反构型命名法 ) 顺式: 顺式:相同基团在双键同侧 反式: 反式:相同基团在双键异侧
E-3, 4-二甲基 戊烯 Z-3, 4-二甲基 戊烯 二甲基-2-戊烯 二甲基-2-戊烯 二甲基 二甲基 二甲基-2-戊烯 二甲基-2-戊烯 顺-3, 4-二甲基 戊烯 反-3, 4-二甲基 戊烯 二甲基 二甲基
(自学) 三,烯烃的物理性质 自学) 四,烯烃的化学性质 加成反应( (一) 加成反应 addition reaction ) 在反应中π键断开, 在反应中π键断开,双键上两个碳原子和 其它原子团结合,形成两个σ 键的反应. 的反应. 其它原子团结合,形成两个σ-键的反应. 键的反应 1,催化加氢 , (1)催化加氢反应式 )
一, 烯烃的结构
(一)烯烃的通式及键参数
CnH2n
C2H4
现代物理方法证明: 现代物理方法证明:乙烯分子的所有原子 在同一平面上 .
H
117.2° °
121.4° °
H 键能: 键能:
C= C:610kJ/mol = : C-C :346kJ/mol -
C
C H
134pm
H
C-C 键长为 - 键长为154pm
(二)碳原子的杂化形式 形成C= 的碳原子均为 的碳原子均为sp 形成 =C的碳原子均为 2 杂化
2s 2px 2py 2pz 激发
2s 2px 2py 2pz
sp2
2pz
杂化
z
z y x
z y x
120° °
x
(三)乙烯分子的形成 z
z
x
五个σ键在同一个平面上; 五个σ键在同一个平面上;π电子云分布 在平面的上下方. 在平面的上下方.
CCl4
+ Br2
Br H H Br
+Hale Waihona Puke HBrBr H
①②
+ Br2
H Br
+
+ Br H
-
3,加卤化氢 ,
C C
+ HX
C H
C X
(1)对称烯烃的亲电加成反应 )
CH3CH2 C H C H CH2CH3
CH3Cl -30℃ ℃
+ HBr
CH3CH2CH2CHCH2CH3 Br
(2)不对称烯烃的亲电加成 )
H C C H
H H
(四)π键的特点 键的特点 不如σ 1,不如σ键牢固 2,不能自由旋转 3,电子云沿键轴上下分布,不集中,具有较 电子云沿键轴上下分布,不集中, 大的流动性,易极化, 大的流动性,易极化,易发生反应 4,不能独立存在 二, 烯烃的命名和异构现象 (一) 烯烃的命名 1,普通命名法 简单烯烃
1 H2 C
2 C
3 CH
4 5 CH2CH3
1,2-戊二烯( 1,2-pentadiene) , 戊二烯 戊二烯( , )
H2C C H CH2 CH CH H C CH3 CH3
6-甲基 ,4-庚二烯 甲基-1, 庚二烯 甲基 ( 6-methyl - 1,4-heptadiene) , ) 4,常见的烯基
a C b C e d
a＞b,d＞e 为Z型 ＞ , ＞ 型 a＞b, e ＞d为E型 ＞ , 为 型
(4)次序规则 ) 比较与双键碳原子直接连接的原子的原子序 ① 比较与双键碳原子直接连接的原子的原子序 按大的在前,小的在后排列. 数,按大的在前,小的在后排列. I > Br> Cl> S > P > F > O > N > C > D > H ② 如果与双键碳原子直接连接的基团的第一 个原子相同时, 则要依次比较第二, 个原子相同时 , 则要依次比较第二 , 第三原子的 原子序数,来决定基团的大小次序 次序. 原子序数,来决定基团的大小次序. CH3CH2- > CH3- - CH2OH < - CH2Cl
+ H2
Pd, Pt or Ni
CH3CH2CH2CH3
⊿H = -115.5kJ/mol
(主要得到顺式加成产物) (2)催化加氢反应机制 主要得到顺式加成产物) )
H H
C C
H
C C H
C H
C H
H2 , Pt 0.1MPa
H
H
H3C
CH3
CH3 CH3
2,加卤素 , (1)反应 )
CCl4 0℃ ℃
CCl4
Br H H Br
+
H
Br
Br H
(2)反应机制 形成溴鎓离子中间体 ) 亲电加成
δ+
C C
+
δ
H2C
δ Br Br δ + CH2
Br
Br
Br C
+
Br-
Br C C Br
C
立体选择性反应
xtqdjcfy[1]_1.rm
课堂练习:环己烯与溴加成,其产物只为 环己烯与溴加成, 环己烯与溴加成 反式产物, 形成溴鎓离子中间体机理解释. 反式产物,试用形成溴鎓离子中间体机理解释. 形成溴鎓离子中间体机理解释
Cl C H C
Br Cl
Cl C H C
Cl
Br
Z-1,2-二氯 溴乙烯 二氯-1-溴乙烯 二氯 二氯-1-溴乙烯 反-1,2-二氯 溴乙烯 二氯
H C H3C CH3 C CH3 H C CH3
E-1,2-二氯 溴乙烯 二氯-1-溴乙烯 二氯 二氯-1-溴乙烯 顺-1,2-二氯 溴乙烯 二氯
H3C C H CH3 C CH3 H C CH3
H2C CH3CH H2C
CH CH CH CH2
乙烯基( 乙烯基(ethenyl) ) 1-丙烯基(丙烯基) 丙烯基(丙烯基) 丙烯基 (1-propenyl) ) 2-丙烯基(烯丙基) 丙烯基(烯丙基) 丙烯基 (2-propenyl) ) 碳链异构
(二) 烯烃的异构现象
1,烯烃的构造异构 ,
H2C
C
CH2
CH3
CH2CH2CH3
CH3(CH2)15CH CH2
2-乙基 戊烯 乙基-1-戊烯 乙基 2-ethyl -1-pentene 1-十八碳烯 十八碳烯 1-octadecene
多于10个碳的烯烃用中文数字加"碳烯" 多于 个碳的烯烃用中文数字加"碳烯" 个碳的烯烃用中文数字加 3,二烯烃的命名 选择含两个碳碳双键在内的最长碳链为主 其编号及命名原则都与单烯烃相同. 链,其编号及命名原则都与单烯烃相同.
顺 , 反 - 2, 5 – 庚二烯
CH3 C H
CH2
CH3 H3C C H C C
CH3 C CH3 CH3
Z-2,2,3,5-四 甲基 -3 -己烯 己烯
H CH3 (3) Z-E构型命名法 ) 构型命名法
Z型:优先基团(大)在同侧(德文Zusammen) 型 优先基团( 在同侧(德文 ) E型:优先基团(大)在异侧(德文Entgegen ) 型 优先基团( 在异侧(德文
C
C
+ H2
Pd, Pt or Ni
CH CH
Pd, Pt
CH3CH2CH
CH2 + H2
or Ni
CH3CH2CH2CH3
⊿H = -126.8kJ/mol
H3C C H
H3C C H C CH3
CH3 C H
H
+ H2
Pd, Pt or Ni
CH3CH2CH2CH3
⊿H = -119.78kJ/mol
③当取代基为不饱和基团时,则把双键,三 当取代基为不饱和基团时,则把双键, 键原子看成是它以两个或三个单键与相同的原子 相连. 相连.
H H
CH2 CH
H C C C C
C C
HC
C
H C C C C H
H C O
C O O C
N C
C
N
C N N C