3 不饱和烃
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第三章不饱和烃

到含氢较多的双键C原子上,而带负电荷的部分加到含
氢较少或不含氢的双键碳原子上,这一规则简称为马氏
规则。★★★★★
利用马氏规则,可以预测反应的主产物。
⑷ 过氧化物效应——在利用马氏规则时要注意,当反
应条件改变时,例如在ROOR存在下,烯烃和HBr加成 的取向正好和马尔科夫尼科夫规律相反,叫做烯烃与 HBr加成的过氧化物效应。 ★★★★★
⑵ SP2杂化轨道的形状:和SP3杂化轨道 相似,也是不对称的葫芦形,一头大一 头小,只是大的一头比SP3 杂化轨道更 大,小的一头比 SP3杂化轨道更小。
⑶ SP2杂化轨道的空间取向:三个SP2杂 化轨道的对称轴分布在同一平面上,并以 C原子为中心分别指向正三角形的三个顶 。 点,夹角互成120 ;未参加杂化的 2P轨道, 仍然保持原来的形状,其对称轴垂直于三 个SP2 轨道对称轴所在的平面。
只有HBr有过氧化物效应
4、加硫酸 ⑴ 与浓硫酸反应,生成烷基硫酸(或叫酸性硫酸酯) CH2=CH2 + HO-SO2-OH ⑵ 符合马尔科夫尼科夫规则 CH3-CH2-OSO3H
2-甲基丙烯
叔丁基硫酸
⑶ 烷基硫酸的水解(烯烃的间接水合)--制醇 CH3-CH2-OSO3H + H2O
H2SO4
3、顺反异构
条件:—任何一个双键碳原子上所连接的两个原子或原 子团都要不同。 注意: 只要任何一个双键碳原子所连接的两个取代基 是相同的,就没有顺反异构。
二、烯烃的命名 (一)系统命名法原则与烷烃相似 1、选主链:选择含有双键在内的最长碳链为主链, 支链作为取代基,按主链碳原子数称为某烯或某碳烯。 碳原子数在十以下的,用天干表示,在十个以上的用中 文数字表示十一、十二……表示,称为某碳烯。
有机化学第3章 不饱和烃

Cl
Br
CC
H
Cl
(Z)-1,2-二氯-1-溴乙烯 (反-1,2-二氯-1-溴乙烯)
Cl C
H
Cl C
Br
(E)-1,2-二氯-1-溴乙烯 (顺-1,2-二氯-1-溴乙烯)
28
6. 烯炔的命名
第三章 烯烃和炔烃 (三、烯烃和炔烃的命名)
• 编号时尽可能使重键的位次之和最低。 • 当双键和三键处于两头相同的位次时,
反式:两个取代基在环异侧 顺式:两个取代基在环同侧
15
第三章 烯烃和炔烃 (二、烯烃和炔烃的同分异构)
问题:下列化合物是否存在顺反异构?
CH3
C2H5 D
C=C
H
Cl H
H C=C
CH3
CH2-CH-CH3 CH-CH3
16
第三章 烯烃和炔烃 (三、烯烃和炔烃的命名)
三、烯烃和炔烃的命名
1. 简单的烯烃常用普通命名法
98
7
CH3
CH2CH3
10,10-二甲基-3-乙基-9-异丙基-4-十一碳烯
例3
4 CH3 3 CH2CH3
4 –甲基–3–乙基环庚烯
12
例4 CH3CC CCH2CH3 2 –甲基–3–己炔
CH3
19
4. 烯基与炔基
第三章 烯烃和炔烃 (三、烯烃和炔烃的命名)
CH2 CH
乙烯基 (vinyl)
3. 烯烃的比重都小于1,都是无色物质,溶于有机溶剂,不溶于水。
CH3 C C CH3
H
H
沸点(bp): 3.7℃ 熔点(mp): -138.9℃
CH3
H
CC
H
CH3
0.88℃
2-3不饱和烃

②使酸性KMnO4溶液褪色。
n CH3-CH=CH2
高温 催化剂 高压
(3) 加聚反应
-[-CH-CH2-]nCH3
休息一下,进入第二类不饱和烃——二烯烃
2-1.天然橡胶
2Байду номын сангаас1.合成橡胶
通用橡胶:顺丁、丁苯、氯丁
2-2. 1,3-丁二烯的结构
2-2. 1,3-丁二烯的加成反应
异戊二烯(2-甲基-1,-丁二烯)的1,4-加聚
(1)为什么用饱和食盐水替代纯水与电 石反应?
(2)硫酸铜溶液的作用是什么?
1-2.乙烯的实验室制法
(1)实验中,大烧瓶里的液体颜色有 何变化?为什么会发生这样的变化? (2)NaOH溶液的作用是什么?
3-3. 乙炔的工业制法
2CH4 C2H2 + 3H2
高温
工业大量的乙炔通过石油和天然气裂解获得
第二章第三节
不饱和烃: CnHm
• • • • 不饱和度: 乙烯、烯烃 乙炔、炔烃 1,3-丁二烯、二烯烃
Ω =(2C+2-H)/2
1.乙烯:催熟水果
乙烯 的用途
乙烯的产量是衡量一个国家石油 化工发展水平的标志
燕山石化30万吨乙烯工程
上海赛科90万吨乙烯工程
1-1. 乙烯的分子结构
分子式 电子式 结构式 结构简式
浓硫酸
140º C
CH3CH2-O-CH2CH3 + H2O
1-3. 乙烯的化学性质
(1)还原性: 乙烯使高锰酸钾酸性溶液褪色 (2)可燃性:有黑烟 (3)加成反应 (4)加聚反应
1-3-1. 乙烯的加成反应
制1,2-二溴乙烷 CH2=CH2 + HCl CH2=CH2 + H2 CH2=CH2 + H2O
3章 不饱和烃-3

C=C + KMnO 4
OH ,H 2O
-
OH OH C C
+ MnO 2
顺式氧化!
此反应可在实验室制备邻二醇,但产率很低。 如果用浓度较大的KMnO4的酸性溶液,结果是得到 双健断裂产物:
R-CH=CH 2
KMnO 4
RCOOH + CO
2
R R'
C=C
R" KMnO 4 H
O R-C-R' + R"COOH
(乙) 碱金属炔化物的生成及应用 (丙) 过渡金属炔化物的生成及炔烃的鉴定
(甲) 炔氢的酸性
叁键碳采取 sp 杂化! sp 杂化碳的电负性大于 sp2 或 sp3杂化碳。 因此,连在sp杂化碳上炔烃具有微弱的酸性:
R-C C
H
需要指出的是:炔氢的酸性是相对于烷氢和烯氢而言。 事实上,炔氢的酸性非常弱,甚至比乙醇还要弱:
CH2=CH-CH 3 + O 2
钼酸铋等 370 C
。
CH2=CH-CHO + H 2O
3 CH2=CH-CH 3 + NH 3 + 2 O 2 氨氧化法
磷钼酸铋
470 C
。
CH2=CH-CN + H 2O 丙烯腈 (人造羊毛单体) (ABS、丁腈橡胶单体)
(7) 炔烃的活泼氢反应
(甲) 炔氢的酸性
CH2=CH-CH 2 + HCl
增长
CH2=CH-CH 2Cl + Cl ... ...
2Cl ... ...
Cl2
终止
下列反应也属于自由基取代反应,可在较低温度下进行:
OH ,H 2O
-
OH OH C C
+ MnO 2
顺式氧化!
此反应可在实验室制备邻二醇,但产率很低。 如果用浓度较大的KMnO4的酸性溶液,结果是得到 双健断裂产物:
R-CH=CH 2
KMnO 4
RCOOH + CO
2
R R'
C=C
R" KMnO 4 H
O R-C-R' + R"COOH
(乙) 碱金属炔化物的生成及应用 (丙) 过渡金属炔化物的生成及炔烃的鉴定
(甲) 炔氢的酸性
叁键碳采取 sp 杂化! sp 杂化碳的电负性大于 sp2 或 sp3杂化碳。 因此,连在sp杂化碳上炔烃具有微弱的酸性:
R-C C
H
需要指出的是:炔氢的酸性是相对于烷氢和烯氢而言。 事实上,炔氢的酸性非常弱,甚至比乙醇还要弱:
CH2=CH-CH 3 + O 2
钼酸铋等 370 C
。
CH2=CH-CHO + H 2O
3 CH2=CH-CH 3 + NH 3 + 2 O 2 氨氧化法
磷钼酸铋
470 C
。
CH2=CH-CN + H 2O 丙烯腈 (人造羊毛单体) (ABS、丁腈橡胶单体)
(7) 炔烃的活泼氢反应
(甲) 炔氢的酸性
CH2=CH-CH 2 + HCl
增长
CH2=CH-CH 2Cl + Cl ... ...
2Cl ... ...
Cl2
终止
下列反应也属于自由基取代反应,可在较低温度下进行:
《有机化学》第三章 不饱和烃

供电子基团: O- > COO- > (CH3)3C > (CH3)2CH > CH3CH2 > CH3 >H
吸电子基团: +NR3>NO2>CN>COOH>F>Cl>Br>I>COOR>OR>
COR>SH>OH> C CR>C6H5>CH=CH2>H
诱导效应的特点:
(1)诱导效应的强弱取决于原了或基团的电负性的大小
的两原子可相对的自由旋转。 能相对自由旋转。Βιβλιοθήκη c.键的可极化度:较小。 较大
1.2 单烯烃的异构现象
1.2.1 结构异构
CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH CH CH3
1-丁 烯
2-丁 烯
官能团碳碳双键 位置异构
CH3 C CH2 2-甲 基 丁 烯 CH3
碳链异构
结构异构是由于分子中各原子的结合顺序不同而引起的, 位置异构和碳链异构均属于结构异构。
(2) 与卤化氢的加成
CH3CH CHCH3 + HCl CH3CH2CHCH3
2–丁烯
HBr CH3CH2CH CH2
Markovnikov规则
Cl
2–氯丁烷
Br
CH3CHCH CH3
80 %
CH3CHCH2 CH2Br 20 %
当不对称的烯烃与卤化氢等极性试剂加成时,氢原总
是加到含氢较多的双键碳原子上,卤原子(或其子或
上相互重叠。
从侧面重叠。
电子云的分布情况 a. 电子云集中于两原子 电子云分布在 键所
核的连线上,呈圆柱形分布。 在平面的上下两方,呈块
状分布。
吸电子基团: +NR3>NO2>CN>COOH>F>Cl>Br>I>COOR>OR>
COR>SH>OH> C CR>C6H5>CH=CH2>H
诱导效应的特点:
(1)诱导效应的强弱取决于原了或基团的电负性的大小
的两原子可相对的自由旋转。 能相对自由旋转。Βιβλιοθήκη c.键的可极化度:较小。 较大
1.2 单烯烃的异构现象
1.2.1 结构异构
CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH CH CH3
1-丁 烯
2-丁 烯
官能团碳碳双键 位置异构
CH3 C CH2 2-甲 基 丁 烯 CH3
碳链异构
结构异构是由于分子中各原子的结合顺序不同而引起的, 位置异构和碳链异构均属于结构异构。
(2) 与卤化氢的加成
CH3CH CHCH3 + HCl CH3CH2CHCH3
2–丁烯
HBr CH3CH2CH CH2
Markovnikov规则
Cl
2–氯丁烷
Br
CH3CHCH CH3
80 %
CH3CHCH2 CH2Br 20 %
当不对称的烯烃与卤化氢等极性试剂加成时,氢原总
是加到含氢较多的双键碳原子上,卤原子(或其子或
上相互重叠。
从侧面重叠。
电子云的分布情况 a. 电子云集中于两原子 电子云分布在 键所
核的连线上,呈圆柱形分布。 在平面的上下两方,呈块
状分布。
3不饱和烃

CH3
CH3 CH3
二聚异丁烯
CH3-C-CH2-CH-CH3 CH3
异辛烷
(7) 硼氢化反应 1
R CH CH2 +
(RCH 2CH2)3B
2 H2O2
OH
B2H6
(RCH 2CH2)3B 硼氢化反应
RCH2CH2OH
氧化反应
最终相当于双键上加了一分子水。
硼烷试剂:BH3 B 2H 6 甲硼烷 乙硼烷
1.B2H6 diglyme 2.H2O2 OH
CH3(CH2)7CH2CH2OH
93%
想一想
?
指出下列反应的主要产物
CH3
CH3
+ HBr
HOCl
δ- δ+
Br
?
CH3
CH CH2
CH3
CH3
CH OH
CH2Cl
CH3
?
CH3
C
CH2 + H2O
H2SO 4
CH3
C OH
CH3
CH3 CH3
C CHCH3
CH3 CH3–C–CH2–Br OH 谁为主? CH3 CH3–C–CH2–OH Br
(6)与烯烃加成
CH3 CH3
+ CH2 C CH3 CH3-C CH2 异丁烯
CH3
CH3 CH3 + CH3 CH3-C-CH2-C=CH2
60%H2SO4
CH3
CH3-C-CH =C - CH3
H2/Ni
H H
C=C
R4 ② Zn, H2O
R2
R4
C=O
酮
①反应过程
R CH C R' O3 R'
第3章 不饱和烃

CH3-C=CH2
CH3
19
三、烯烃的性质
(一)物理性质
烯烃在物理性质上与相应的烷烃相似,但 它们的沸点低些,而相对密度稍高。 C2~C4 是气体,C5~C18是液体,C19 以上是固体。 所有烯烃的相对密度都小于1,并有特殊 气味。 烯烃难溶于水而能溶于有机溶剂,如乙醚、 四氯化碳等。
n CH CH2 AlR3 TiCl4 1MPa , 50℃ CH3
[ CH CH2 ]
CH3
聚丙烯
n
30
作业
p39 一、1、2、3、6、11、13、14、15 二、6 四、3、4
第2节 二烯烃
一、二烯烃的分类和命名 二、共轭二烯烃的结构和共轭效 应 三、共轭二烯烃的化学性质
H2C=CH2+H2O
H3PO4
300℃,7~8MPa
H3C-CH2OH
H3PO4/硅藻土 CH3CH2CH=CH2+H2O 300℃
CH3CH2CHCH3 OH
27
(二)化学性质
2.氧化反应
(1)碱性或中性高锰酸钾氧化
室温 CH2-CH2+KOH+MnO2 ↓
CH2=CH2+KMnO4+H2O
38
三、共轭二烯烃的化学性质
1.加成反应
共轭二烯烃与一分子卤素、卤化氢等亲电试剂进行加 成反应,产物通常有1,2-加成和1,4-加成两种。
低温及非极性溶剂中以1,2-加成为主 高温及极性溶剂中以1,4-加成为主。 与卤化氢加成符合马氏规则
1,2-加成
CH2BrCHBrCH=CH2 CH2=CH-CH=CH2+Br2-1,4-加成 CH2BrCH=CHCH2Br
有机化学 第三章 不饱和烃讲解

(7)与烯烃加成
“异辛烷”
二聚异丁烯
(8)硼氢化反应
3 CH3CH
CH2 + BH3 甲硼烷
OH(CH3CH2CH2)3B + 3 H2O2
(CH3CH2CH2)3B 三烷基硼
3 CH3CH2CH2 OH + B(OH)3
从形式上看是反马氏规律的,可用来合成烯烃水合等其它 方法不能得到的醇
反应机理
65 4
CH3CH=CH
3 21
CH=CHCH3
2,4-已二烯
烯基
烯烃分子中去掉一个H 原 子,剩下的 基团称 “某烯基”
2. 烯烃的异构
画出丁烯的同分异构体
2. 烯烃的异构
顺-反异构
顺式:相同基团在双键同侧 反式:相同基团在双键两侧
顺-反异构产生的条件
E-Z异构
次序规则
H3C CH3CH2
(2)与卤素(Cl2, Br2)加成
红棕色
无色
双键的两侧分别加到两 个碳原子上的,为反式加成。
溴鎓离子
(3)与卤化氢加成
加成取向
电子效应
烷基排斥电子,H+进攻电子云密度大 的碳原子,(这种由于电子云密度分 布对性质产生的影响叫电子效应)
CH2CH2CH3 CH2CH3
Br Cl
Cl
H
顺-3-甲基-4-乙基-3-庚烯 (E)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯
反-1,2-二氯-1-溴乙烯 (Z) -1,2-二氯-1-溴乙烯
如果烯烃分子中有一个以上双键,而且每个双 键上所连基团都有Z,E两种构型时,在必要时 则需标明所有这些双键的构型。
ex.
碳正离子稳定性
课堂练习
(4)与水加成
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2+
2 CH3COOH CH3CH2CH2CH3 CH3CBr2CBr2CH3 不反 应 不反 应 CH3CH2COCH3 CH3CH CH3CH CHCH3 C CH2
H2/Pd-BaSO4, 喹啉 HCN 过量 HBr
CN CH3CBr2CH2CH3
3.10
完成下列各反应式。
(1) CH3CH2 (2) CH3 C CH3
CH
C CH3
CH2
(A) 能使溴水褪色, 并溶于浓硫酸。 (A) 加氢生成正己烷 , 3.16 分子式为 C6H12 的化合物 (A)用过量的高锰酸钾氧化成两种不同的羧酸。试推出(A)的构造式,并求出各步反应 式。 答: (A)的构造式为
CH3CH
CHCH2CH2CH3
Br2 浓 H2SO4 CH3CHBrCHBrCH2CH2CH3 CH3CH2CHCH2CH2CH3 OSO2OH CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH3COOH + CH3CH2CH2COOH
(2)丙稀
环氧氯丙烷
O
CH3CH
CH2
Cl2
ClCH2CH
CH2
CH3
C
O
OH
ClCH2CH O
CH2
+ CH3COOH
(3)1-氯丁烷
CH3 CH2 CH2 CH2 Cl
2-丁醇
KOH CH3 CH2 CH CH2 H2O H3PO4,压力 CH3 CH2 CHCH3 OH
(4)丙炔
2-溴丙烷:1-氯丙烷;正己烷
(7) (A) CH2
CH CH3
C O CN
CH3
(8) (A) CH3
(9) (A)
(B)
(10) (A)
CH2 C H3 C C
CH2 H
n
3.11 用简便的化学方法区别下列各组化合物: (1)乙烷、乙烯和乙炔; (2)丁烷、乙烯基乙炔和 1,3-丁二烯; (3)1-戊炔、2—戊炔和 1,3-戊二烯。 答: (1)首先把三种气体分别通入硝酸银(或氯化亚铜)的氨溶液中,有白色(或红色)沉淀 生成者是乙炔; 再把不生成沉淀的两者分别通入高锰酸钾酸性溶液 (或四氯化碳稀溶液) 中, 发生褪色者为乙烯,不发生作用者为乙烷。 (2)首先用硝酸银(或氯化亚铜)的氨溶液试验,能构产生白色(或红色)沉淀者为乙炔; 再把不生成沉淀的两者分别通入高锰酸钾酸性溶液(或四氯化碳稀溶液)中,发生褪色者为 丁二烯,不发生作用者为丁烷。 (3)首先用硝酸银(或氯化亚铜)的氨溶液试验,能构产生白色(或红色)沉淀者为 1- 戊炔;再把不生成沉淀的两者分别通入高锰酸钾酸性溶液试验,并适当加热,把放出气体通 入澄清的石灰水中,发生浑浊者为 1,3-戊二烯,无此现象者为 2-戊炔。或者把不生成沉 淀者与顺丁烯二酸酐、苯一同加热,有固体析出者为 1,3-戊二烯(发生双烯合成反应) , 无此反应者为 2-戊炔。 3.12 2-甲基-1,3-丁二烯与氯化氢加成时,只生成 3-甲基-3-氯-1-丁烯和 3-甲基-1-氯-2丁 烯,而没有 2-甲基-3-氯-1-丁烯和 2-甲基-1-氯-2-丁烯。试解释这一实验事实,并写出反应的 历程。 答:这是因为 2-甲基-1,3-丁二烯具有共轭二烯烃的结构,不但可以进行 1,2-加成,而且 也可以进行 1,4-加成。反应历程如下:
CH2
CH2
异构体
名称
CH2
CH
CH2
CH
CH2
1,4-戊 二烯 2,3-戊 二烯 2-甲基 -1,3- 丁二烯 3-甲基 -1,2- 丁二烯
CH3 CH2
C
C
CH3
CH3 CH
C
CH3
CH
CH3
CH3 CH3 CH
CH3
CH3
C
CH
CH
CH
C
CH
CH2
CH
C
CH2
CH2
CH
1,2-戊 二烯 1,3-戊 二烯
δ+
H2C CH
4 3
CH
2
CH2 H
1
δ-
+
δ+
H2C CH
4 3
CH
2
δ+
CH3
1
中间体
加在2碳上
Br
加在4碳上
CH2
CHCHBrCH3 CHCH3
CH2BrCH
在低温时生成 1,2-加成产物为主。这是因为第一步反应的正碳离子中间体与带负电 的溴离子反应生成 1,2-加成产物的活化能,比生成 1,4-加成产物的活化能低。由于活 化能较低,在低温时 1,2-加成产物的生成较低,所以它是反应的主要产物;在较高温度 (40 )时,正碳离子有条件获得更多的能量,可以满足 1,4-加成反应所需要的较高活化 能,加之 1,4-加成产物又较为稳定,所以容易生成 1,4-加成产物。此外,在较高温度 时,1,2-加成的逆反应速度也增加,己生成的 1,2-加成产物也易逆转为正碳离子,这 就有利于更多的 1,4-加成产物的生成。所以在达到动态平衡时,比较稳定的 1,4-加成 产物便占优势了。 3.14 某两种烯烃与氢溴酸作用时,可生成下列溴代烷,它们可能具有怎样的结构?
3.7 下列烯烃都能与 HBr 发生加成反应。 请按活性由大到小的顺序排列这些烯烃, 并作简要 的解释。
(1) CH3CH2CH (3) CH3 C CH3 C
CH2 CH3
(2) CH3CH2CH (4) CH2 CH2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CHCH3
CH3
答:烯烃发生加成反应的活性顺序为: (3)>(2)>(1)>(4) 在亲电加成反应中,加成过程速率取决于亲电试剂(H+)加成的的第一步。在双键上 所连取代基供电子能力越大,加成速率越快,所以有上述的排列顺序。尽管空间阻碍,但因 H+的体积小,因此空间阻碍的影响是不大的。 3.8 3-甲基-2-戊烯分别在下列条件下发生反应。试写出各反应的主要产物。 (1)HOBr (2)Cl2(低温) (3)HBr/过氧化物 (4)稀、冷 KMnO4 (5)O2,然后 H2O/Zn (6)H2/Pd 解:
(10) CH2
TiCL4-Al(C2H5)3
CH3
CH3 答: (1) (A) CH3CH2 C OH (2) (A) CH3CH2CBrCH2Br CH3 (3) (A) CH CH CH 2 3 (4) (A) CH3 C CH3 (5) (A) CH3CH2CHCH2 OSO2OH CH2Cl OH
3.9 写出 1-丁炔和 2-丁炔分别与下列试剂作用的反应式。 (1)热 KMnO4 溶液 (2)H2/Pt (3)过量 Br2/CCl4,低温 (4)AgNO3 氨溶液 (5)Cu(NH3)2Cl 溶液 (6)稀 H2SO4,Hg2+ (7)H2/Pd-BaSO4,喹啉 (8)HCN (9)过量 HBr 答:
CHCH(CH3)2
(2) CH3CH2C
CH2
烯 4-甲 基 -二 戊
CH3 2-甲 基 -1-丁烯
(3) (CH3CH2)2C CHC (5) CH3CH 3-戊 烯-1-炔
CH2 CH
(4)
(CH3CH2)2C
CHCH2CH3
2-乙 基 -1-丁烯
3-乙 基 -3-己 烯 (6) CH3C (8) CH2 (10) CH2 CCH(CH3)2 CHC CHC CCH CH2 CH2
3.5 用 Z、E 命名法命名下列化合物。
解:(1) (3) (4) (5) (6)
(E)-4—甲基—3—乙基-2-戊烯 (2) (E)-3—甲基-2-己烯 (Z)-1—氯—1—溴-1-丁烯 (E)-2—甲基—1—氟-1—氯-1-丁烯 (Z)-1—氟—2—氯-2-溴-1-碘乙烯 (Z)-1—氟—1,2—二氯-2-溴乙烯
热 KMnO4溶 液 H2/Pt 过量 Br2/CCl4 低温 AgNO3 氨溶 液 CH3CH2C 1-丁炔 CH Cu(NH3)2Cl 溶 液 稀 H2SO4 Hg
2+
CH3CH2COOH
+
H2O
CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CBr2CBr2 CH3CH2C C Ag
CH3CH2C
C
Cu
CH3 CH3 C C CH2
3.3 出下列化合物的构造式,并用系统命名法命名。 (1)对称甲基异丙基乙烯 (2)不对称二乙基乙烯 (3)对称甲基乙基乙烯 (4)三乙基乙烯 (5 丙烯基乙炔 (6)甲基异丙基乙炔 (7)叔丁基乙炔 (8)二乙烯基乙炔 (9)烯丙基乙炔 (10)异戊二烯 答:
(1) CH3CH
CH3 H2,Pt 2 Br2 CH3 CH3 CH CH CH3 AgNO3,NH3 CH3 CH CH3 H2,Pt CH3 CH CH3 2 Br2 CH2Br CHBr CBr CH3 CH2Br CH2 CH3 C C Ag CH2 CBr2 CH3 CHBr2
CH3
CH CH3
C
CH
CH2
H2/Pd-BaSO4, 喹啉 HCN 过量 HBr
CH3CH2COCH3 CH3CH2CH CH3CH2 C CH2 CH2
CN CH3CBr2CH2CH3
热 KMnO4溶 液 H2/Pt 过量 Br2/CCl4 低温 AgNO3 氨溶 液 CH3C 2-丁炔 CCH3 Cu(NH3)2Cl 溶 液 稀 H2SO4 Hg
+
CH3CH2CClCCH2Br + CH3CH2C CH3 CH3
CH2Br
(B) CH2ClCH
CH2
(C) CH2ClCHBrCH2Br
CHCH3 (B) CH3
CBrCH2CH3 CH3
(B) CH3CH2CHCH2 OH
2 CH3COOH CH3CH2CH2CH3 CH3CBr2CBr2CH3 不反 应 不反 应 CH3CH2COCH3 CH3CH CH3CH CHCH3 C CH2
H2/Pd-BaSO4, 喹啉 HCN 过量 HBr
CN CH3CBr2CH2CH3
3.10
完成下列各反应式。
(1) CH3CH2 (2) CH3 C CH3
CH
C CH3
CH2
(A) 能使溴水褪色, 并溶于浓硫酸。 (A) 加氢生成正己烷 , 3.16 分子式为 C6H12 的化合物 (A)用过量的高锰酸钾氧化成两种不同的羧酸。试推出(A)的构造式,并求出各步反应 式。 答: (A)的构造式为
CH3CH
CHCH2CH2CH3
Br2 浓 H2SO4 CH3CHBrCHBrCH2CH2CH3 CH3CH2CHCH2CH2CH3 OSO2OH CH3CH2CH2CH2CH2CH3 CH3COOH + CH3CH2CH2COOH
(2)丙稀
环氧氯丙烷
O
CH3CH
CH2
Cl2
ClCH2CH
CH2
CH3
C
O
OH
ClCH2CH O
CH2
+ CH3COOH
(3)1-氯丁烷
CH3 CH2 CH2 CH2 Cl
2-丁醇
KOH CH3 CH2 CH CH2 H2O H3PO4,压力 CH3 CH2 CHCH3 OH
(4)丙炔
2-溴丙烷:1-氯丙烷;正己烷
(7) (A) CH2
CH CH3
C O CN
CH3
(8) (A) CH3
(9) (A)
(B)
(10) (A)
CH2 C H3 C C
CH2 H
n
3.11 用简便的化学方法区别下列各组化合物: (1)乙烷、乙烯和乙炔; (2)丁烷、乙烯基乙炔和 1,3-丁二烯; (3)1-戊炔、2—戊炔和 1,3-戊二烯。 答: (1)首先把三种气体分别通入硝酸银(或氯化亚铜)的氨溶液中,有白色(或红色)沉淀 生成者是乙炔; 再把不生成沉淀的两者分别通入高锰酸钾酸性溶液 (或四氯化碳稀溶液) 中, 发生褪色者为乙烯,不发生作用者为乙烷。 (2)首先用硝酸银(或氯化亚铜)的氨溶液试验,能构产生白色(或红色)沉淀者为乙炔; 再把不生成沉淀的两者分别通入高锰酸钾酸性溶液(或四氯化碳稀溶液)中,发生褪色者为 丁二烯,不发生作用者为丁烷。 (3)首先用硝酸银(或氯化亚铜)的氨溶液试验,能构产生白色(或红色)沉淀者为 1- 戊炔;再把不生成沉淀的两者分别通入高锰酸钾酸性溶液试验,并适当加热,把放出气体通 入澄清的石灰水中,发生浑浊者为 1,3-戊二烯,无此现象者为 2-戊炔。或者把不生成沉 淀者与顺丁烯二酸酐、苯一同加热,有固体析出者为 1,3-戊二烯(发生双烯合成反应) , 无此反应者为 2-戊炔。 3.12 2-甲基-1,3-丁二烯与氯化氢加成时,只生成 3-甲基-3-氯-1-丁烯和 3-甲基-1-氯-2丁 烯,而没有 2-甲基-3-氯-1-丁烯和 2-甲基-1-氯-2-丁烯。试解释这一实验事实,并写出反应的 历程。 答:这是因为 2-甲基-1,3-丁二烯具有共轭二烯烃的结构,不但可以进行 1,2-加成,而且 也可以进行 1,4-加成。反应历程如下:
CH2
CH2
异构体
名称
CH2
CH
CH2
CH
CH2
1,4-戊 二烯 2,3-戊 二烯 2-甲基 -1,3- 丁二烯 3-甲基 -1,2- 丁二烯
CH3 CH2
C
C
CH3
CH3 CH
C
CH3
CH
CH3
CH3 CH3 CH
CH3
CH3
C
CH
CH
CH
C
CH
CH2
CH
C
CH2
CH2
CH
1,2-戊 二烯 1,3-戊 二烯
δ+
H2C CH
4 3
CH
2
CH2 H
1
δ-
+
δ+
H2C CH
4 3
CH
2
δ+
CH3
1
中间体
加在2碳上
Br
加在4碳上
CH2
CHCHBrCH3 CHCH3
CH2BrCH
在低温时生成 1,2-加成产物为主。这是因为第一步反应的正碳离子中间体与带负电 的溴离子反应生成 1,2-加成产物的活化能,比生成 1,4-加成产物的活化能低。由于活 化能较低,在低温时 1,2-加成产物的生成较低,所以它是反应的主要产物;在较高温度 (40 )时,正碳离子有条件获得更多的能量,可以满足 1,4-加成反应所需要的较高活化 能,加之 1,4-加成产物又较为稳定,所以容易生成 1,4-加成产物。此外,在较高温度 时,1,2-加成的逆反应速度也增加,己生成的 1,2-加成产物也易逆转为正碳离子,这 就有利于更多的 1,4-加成产物的生成。所以在达到动态平衡时,比较稳定的 1,4-加成 产物便占优势了。 3.14 某两种烯烃与氢溴酸作用时,可生成下列溴代烷,它们可能具有怎样的结构?
3.7 下列烯烃都能与 HBr 发生加成反应。 请按活性由大到小的顺序排列这些烯烃, 并作简要 的解释。
(1) CH3CH2CH (3) CH3 C CH3 C
CH2 CH3
(2) CH3CH2CH (4) CH2 CH2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CHCH3
CH3
答:烯烃发生加成反应的活性顺序为: (3)>(2)>(1)>(4) 在亲电加成反应中,加成过程速率取决于亲电试剂(H+)加成的的第一步。在双键上 所连取代基供电子能力越大,加成速率越快,所以有上述的排列顺序。尽管空间阻碍,但因 H+的体积小,因此空间阻碍的影响是不大的。 3.8 3-甲基-2-戊烯分别在下列条件下发生反应。试写出各反应的主要产物。 (1)HOBr (2)Cl2(低温) (3)HBr/过氧化物 (4)稀、冷 KMnO4 (5)O2,然后 H2O/Zn (6)H2/Pd 解:
(10) CH2
TiCL4-Al(C2H5)3
CH3
CH3 答: (1) (A) CH3CH2 C OH (2) (A) CH3CH2CBrCH2Br CH3 (3) (A) CH CH CH 2 3 (4) (A) CH3 C CH3 (5) (A) CH3CH2CHCH2 OSO2OH CH2Cl OH
3.9 写出 1-丁炔和 2-丁炔分别与下列试剂作用的反应式。 (1)热 KMnO4 溶液 (2)H2/Pt (3)过量 Br2/CCl4,低温 (4)AgNO3 氨溶液 (5)Cu(NH3)2Cl 溶液 (6)稀 H2SO4,Hg2+ (7)H2/Pd-BaSO4,喹啉 (8)HCN (9)过量 HBr 答:
CHCH(CH3)2
(2) CH3CH2C
CH2
烯 4-甲 基 -二 戊
CH3 2-甲 基 -1-丁烯
(3) (CH3CH2)2C CHC (5) CH3CH 3-戊 烯-1-炔
CH2 CH
(4)
(CH3CH2)2C
CHCH2CH3
2-乙 基 -1-丁烯
3-乙 基 -3-己 烯 (6) CH3C (8) CH2 (10) CH2 CCH(CH3)2 CHC CHC CCH CH2 CH2
3.5 用 Z、E 命名法命名下列化合物。
解:(1) (3) (4) (5) (6)
(E)-4—甲基—3—乙基-2-戊烯 (2) (E)-3—甲基-2-己烯 (Z)-1—氯—1—溴-1-丁烯 (E)-2—甲基—1—氟-1—氯-1-丁烯 (Z)-1—氟—2—氯-2-溴-1-碘乙烯 (Z)-1—氟—1,2—二氯-2-溴乙烯
热 KMnO4溶 液 H2/Pt 过量 Br2/CCl4 低温 AgNO3 氨溶 液 CH3CH2C 1-丁炔 CH Cu(NH3)2Cl 溶 液 稀 H2SO4 Hg
2+
CH3CH2COOH
+
H2O
CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CBr2CBr2 CH3CH2C C Ag
CH3CH2C
C
Cu
CH3 CH3 C C CH2
3.3 出下列化合物的构造式,并用系统命名法命名。 (1)对称甲基异丙基乙烯 (2)不对称二乙基乙烯 (3)对称甲基乙基乙烯 (4)三乙基乙烯 (5 丙烯基乙炔 (6)甲基异丙基乙炔 (7)叔丁基乙炔 (8)二乙烯基乙炔 (9)烯丙基乙炔 (10)异戊二烯 答:
(1) CH3CH
CH3 H2,Pt 2 Br2 CH3 CH3 CH CH CH3 AgNO3,NH3 CH3 CH CH3 H2,Pt CH3 CH CH3 2 Br2 CH2Br CHBr CBr CH3 CH2Br CH2 CH3 C C Ag CH2 CBr2 CH3 CHBr2
CH3
CH CH3
C
CH
CH2
H2/Pd-BaSO4, 喹啉 HCN 过量 HBr
CH3CH2COCH3 CH3CH2CH CH3CH2 C CH2 CH2
CN CH3CBr2CH2CH3
热 KMnO4溶 液 H2/Pt 过量 Br2/CCl4 低温 AgNO3 氨溶 液 CH3C 2-丁炔 CCH3 Cu(NH3)2Cl 溶 液 稀 H2SO4 Hg
+
CH3CH2CClCCH2Br + CH3CH2C CH3 CH3
CH2Br
(B) CH2ClCH
CH2
(C) CH2ClCHBrCH2Br
CHCH3 (B) CH3
CBrCH2CH3 CH3
(B) CH3CH2CHCH2 OH