炔烃和二烯烃

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第五章炔烃和二烯烃

第五章炔烃和二烯烃
H C H OH H H C OH
(2)没有正负电荷分离的更稳定
H2C C H C H CH2 H2C C H C H CH2
(3)电负性大的原子带负电荷,电负性 电负性大的原子带负电荷, 小的带正电荷的稳定
H2C N N: H2C N N:
(4)共振极限式具有相同能量时,杂化体 共振极限式具有相同能量时, 非常稳定
H2 C
C H
C H
CH2
H Br
40℃ 40℃
20% %
H3 C
高温 40℃ 40℃
H C Br
2个没有参加杂化的p轨道 个没有参加杂化的p
H
C
C
H
乙炔是直线型分子
二、同分异构和命名 炔烃是直线型分子,不存在顺反异构。 炔烃是直线型分子,不存在顺反异构。
C4H6 HC CCH2CH3 CH3C CCH3
C5H8 HC CCH2CH2CH3 CH3C CCH2CH3 HC CCHCH3 CH3
CH2 CH CH 2 CH CH 2 C CH CH O N
CH C
p -π 共轭体系 与双键碳原子直接相连的原子上有 p 轨道, 轨道, 这个p 轨道与π 轨道平行, 这个p 轨道与π 键的 p 轨道平行,从侧面 共轭体系。 重叠构成 p -π 共轭体系。如:
C H 2 = CH Cl
H H
C
H H
烯丙基碳正离子,非常稳定。 烯丙基碳正离子,非常稳定。
H H + H3C C C CH2 + H3C C C CH2 H H
低温碳正离子稳定性: > 低温碳正离子稳定性: 双键稳定性: 双键稳定性: <
低温 -80℃ 80℃
H3 C

炔烃和二烯烃

炔烃和二烯烃
但仍可部分地重叠形成超共轭.
H α –碳氢键越多, 超共轭作用越强, CH2=CH—C—H 共轭体系越稳定.
H
• σ – p 共轭: 碳正离子缺电子碳(sp2杂化)上的p轨道与α –
碳氢σ 键虽然不平行, 但仍可部分地重叠形成超共轭.
+
H
CH2—C—H
H
α –碳氢键越多, 超共轭作用越强, 共轭体系越稳定.
产物的比例由各产物的相对生成速率决定. 对上述反应 而言, 1,2–加成的碳正离子中间体较稳定, 反应所需的活 化能较低, 反应速率较快, 因此反应主要得到1,2–加成产 物.
• 常温下, 反应一般受平衡控制或热力学控制, 即产物的比
例由各产物的相对稳定性决定.
6.6 Diels – Alder 反应
• 与碳碳单键和碳碳双键相比, 碳碳叁键的键长较短, 键能
较大, 但并非倍数关系.
6.2 炔烃的同分异构和命名法
6.2.1 炔烃的同分异构
主要有 碳链异构 和 官能团的位置异构, 没有顺反异构.
6.2.2 炔烃的命名法
与烯烃的命名类似.
6.3 炔烃的物理性质 (了解)
与烯烃类似. 炔烃分子的极性比烯烃略强.
6.7 共振结构理论简介和共振式 (了解)
共价键理论之一, 见 第1章 绪论.
• 共轭 π 键 和 共轭体系
凡是涉及3个或3个以上原子的 π 键叫做共轭 π 键.
构成共轭的体系叫做共轭体系.
• 分子轨道理论认为, 在共轭体系中的电子运动不是局限
于两个相邻的原子之间, 而是扩展到组成共轭体系的所 有原子之间, 即共轭体系内电子运动不是定域的, 而是离 域的. (注: 离域电子一般指 π 电子和未共用电子对, σ 电 子的离域程度较小).

炔烃和二烯烃炔烃二烯烃共轭效应速度控制和平衡控制

炔烃和二烯烃炔烃二烯烃共轭效应速度控制和平衡控制

01
炔烃和二烯烃是合成有机材料的重要原料,如合成橡胶、塑料
等。
合成药物
02
炔烃和二烯烃可用于合成多种药物,如抗生素、抗癌药物等。
合成功能性分子
03
通过炔烃和二烯烃的聚合反应,可以合成具有特殊功能的分子
,如荧光分子、离子载体等。
在材料科学中的应用
高分子材料
炔烃和二烯烃可用于合成高分子材料,如聚乙烯、聚丙烯等。
另外,取代基的性质也会影响共轭效 应的大小,例如,给电子取代基会增 强共轭效应,吸电子取代基会减弱共 轭效应。
共轭效应的大小还与参与共轭的原子 之间的距离有关,距离越近,共轭效 应越强。
共轭效应的实例
以乙炔为例,由于其两个π键可以发 生共轭效应,使得乙炔具有很高的反 应活性。
在二烯烃中,例如1,3-丁二烯,由于 其两个双键可以发生共轭效应,使得 1,3-丁二烯容易发生加成反应。
乙炔和乙烯的共轭效应
在乙炔和乙烯的共轭体系中,由于电子的离域作用,使得体系更加稳定,从而 影响了平衡常数。
烯丙基氯和烯丙基溴的平衡
在烯丙基氯和烯丙基溴的反应体系中,由于取代基的电子效应和空间位阻的影 响,使得反应平衡向不同的方向移动。
05
CATALOGUE
炔烃和二烯烃的应用
在合成化学中的应用
合成有机材料
03
CATALOGUE
炔烃和二烯烃的速度控制
反应速度的影响因素
温度
温度对反应速度的影响较大,一 般来说,温度越高,反应速度越
快。
压力
对于气体反应,压力对反应速度的 影响也较大,压力越大,反应速度 越快。
浓度
反应物的浓度也会影响反应速度, 一般来说,浓度越高,反应速度越 快。

炔烃与二烯烃

炔烃与二烯烃

(二)硼氢化-氧化反应 硼氢化 氧化反应
RC CH ① B 2H6 ② H2O2 OH RCH=CH OH
RCH=CH OH
R1C CR2
RCH2CHO
① B2H6 ②H2O2 OH

R1CH2CR2 + R1CCH2R2 O O
(三)氧化反应
RC CH KMnO4 RCOOH + CO2
(四)炔氢的反应
CH2CH=CHCH3
+
Cl
1,2加成与 ,4加成产物 , 加成与 加成与1, 加成产物
CH3CH=CHCH=CHCH3
HCl
CH3CH2CHCH=CHCH3 Cl CH3CH2CH=CHCHCH3 Cl
1,4加成 1,2加成
CH3 CH2=CCH=CH2 HBr

CH3 CH3CCH=CH2 Br
CCl3

CCl3
G X +
G X 邻位
G +
X
G 对位 X
+
特点: 特点: (1)共轭二烯烃中若两个双键为s)共轭二烯烃中若两个双键为s 反式构象,则不易发生狄—阿反应 阿反应。 反式构象,则不易发生狄 阿反应。 该反应为顺式加成, (2)该反应为顺式加成,产物保持 二烯烃和亲二烯体原来的构型。 二烯烃和亲二烯体原来的构型。 该反应为可逆反应, (3)该反应为可逆反应,加成产物 在较高的温度下加热又可恢复原来的 反应物,可用来提纯、 反应物,可用来提纯、鉴别共轭二烯 烃。
二、 二烯烃 1、孤立二烯烃 、 (一)分类 2、聚集二烯烃 、 3、共轭二烯烃 、 (二)命名
H2C=C=CH2
propadiene
H2C=C=CHCH3 1,2-butadiene ,

第五章 炔烃和二烯烃

第五章 炔烃和二烯烃
H
超共轭
38
+
CH3CHCH3
6 (σ- p)
+
CH3CCH3
+
CH3
9 (σ- p)
39
碳正离子稳定性
H
HH C H
H
H C C+ > H C
H
H
C+ > H C
HH C H
HH C H
H
H
H
C+ > H C+
H
H
H
H
C-Hσ键:9
6
3
0
自由基稳定性
CH3
H
H
H
> H3C C
H3C C
> H3C C > H C
H
Br
Br Br2 H
Br Br
H
H
Br Br
分子中同时存在双键和三键时,加成首先在双键上进行。
CH3 C C CH CH2 Br2 (1mol)
CH3 C C CH CH2 Br Br
主要原因:炔烃的电子云是圆筒状,高度离域,更加稳定。
炔烃可使溴的四氯化碳溶液褪色,此反应也可作 为炔烃的鉴定试验,但褪色速率比烯烃慢。
与高锰酸钾反应 --- 不饱和键断裂
HC R1C
CH KMnO4
H+
CR2 KMnO4
H+
CO2 R1COOH
R2COOH
产物为二氧化碳和羧酸,无酮生成。该反应能 用于炔烃的鉴定。
17
(四)亲核加成( 烯烃不发生此反应 )
这类试剂的活性中心是带负电荷部分或电子云密度较大的部位,因此进 攻试剂具有亲核性,称亲核试剂。由亲核试剂引起的加成反应称亲核加 成反应。

第4章 炔烃、二烯烃

第4章 炔烃、二烯烃

碳素酸的弱酸性
Na
+ 2 HC
+
HC
CH
CH
110℃
2 HC
CNa
+H
NH3
2
NaNH2
HC
CNa
+
13
R3C CH
Ka
R3C C
CH
+
44
H
+
物质名称
pKa
HOH
HC
H2 C
CH2
H3 C
CH3
15.7
25
50
端炔酸性的解释 端炔中的碳为sp杂化, 轨道中s成分较大, 核 对电子的束缚能力强, 电子云靠近碳原子, 使分子中的C-H键极性增加, 易断裂:
HC CH
+ 2 Ag(NH3)2NO3
+ 2 Cu(NH3)2Cl
AgC
CAg
+ 2 NH4NO3 + 2 NH3
乙炔银(白色)
HC CH
CuC
CCu
+ 2 NH4Cl + 2 NH3
乙炔亚铜(砖红色)
应用: 区别端炔与非端炔、端炔与烯烃。
RC CH
16
炔化物的生成
注意:炔化银或炔化亚铜在干燥状态下, 受热或震动容易爆炸。实验完毕后 加稀硝酸使其分解。
+
RC
CH2
> RCH
+
CH
22
炔烃的亲电加成
炔烃与烯烃反应活性比较: 炔烃的加成速度比烯烃慢。
加卤素
当化合物中同时含有双键和叁键时, 首先在双键上发生加成反应。
Br2 低温
Br Br
选择性加成

第6章炔烃和二烯烃

课程名称:有机化学第六章 炔烃和二烯烃§6.1 炔 烃 一、炔烃的命名1 炔烃的系统命名法和烯烃相似,只是将“烯”字改为“炔”字。

2 烯炔(同时含有三键和双键的分子)的命名: (1)选择含有三键和双键的最长碳链为主链。

(2)主链的编号遵循链中双、三键位次最低系列原则。

(3)通常使双键具有最小的位次。

二、炔烃的结构与异构 1炔烃的结构最简单的炔烃是乙炔,我们以乙炔来讨论三键的结构。

现代物理方法证明,乙炔分子是一个线型分子,分之中四个原子排在一条直线上杂化轨道理论认为三键碳原子既满足8电子结构结构年 月 日 x0404-08≡C C H 0.106nm0.12nm180°课程名称:有机化学和碳的四价,又形成直线型分子,故三键碳原子成键时采用了SP 杂化方式 . 1 sp 杂化轨道杂化后形成两个sp 杂化轨道(含1/2 S 和1/2 P 成分),剩下两个未杂化的P 轨道。

两个sp 杂化轨道成180分布,两个未杂化的P 轨道互相垂直,且都垂直于sp 杂化轨道轴所在的直线。

2 三键的形成σ年 月 日2s2p2s2pspp激发杂化180°spspz 两个的空间分布sp 三键碳原子的轨道分布图课程名称:有机化学三、炔烃的物理性质(自学) 炔烃的沸点比对应的烯烃高10-20°C ,比重比对应的烯烃稍大,在水里的溶解度也比烷和烯烃大些。

四、炔烃的化学性质 1炔烃的酸性1.叁键碳sp 杂化,电负性大(3.29),σ电子靠近C 原子,易异裂出H +和C ≡C -,∴炔烃具有酸性。

乙炔的酸性比乙烷乙烯强,比水弱。

2.炔烃的鉴定三键碳上的氢原子具有微弱酸性(pK a =25),可被金属取代,生成炔化物。

生成炔银、炔铜的反应很灵敏,现象明显,可用来鉴定乙炔和端基炔烃。

年 月 日H-C C-H ≡2AgNO 3 + 2NH 4OH≡Cu-C C-Cu ≡2NH 4NO 3 + 2H 2O2NH 4Cl + 2H 2OR-C C-H ≡R-C C-Ag ≡R-C C-Cu ≡Ag(NH )+乙炔银(白色)乙炔亚铜(棕红色)炔铜(棕红课程名称:有机化学例:鉴别己烷、己烯、己炔己烷己烯己炔Br 2/CCl 4不褪色褪色褪色323生成沉淀无沉淀干燥的炔银或炔铜受热或震动时易发生爆炸生成金属和碳。

第四章炔烃和二烯烃全解


1
2
CH2
CH CH2 C CH
1-戊烯-4-炔
3
4
5
应命名为 3-戊烯-1-炔,而不命名为 2-戊烯-4-炔。
H3C C C CH2CHCH3
H3C C C C CH H H
5-乙基-1-庚烯-6-炔
not 3-乙基-6-庚烯-1-炔
(CH3)2CH C C H
H CH2C CH
(E)-6-甲基-4-庚烯-1-炔
CH3C CNa
HBr ROOR CH3CH2CH2Br
CH3C
CH
H2
Lindlar
CH3CH=CH2
CH3C
H2 Ni
CNa CH3C lig . NH3
CCH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
3、与重金属盐的反应
♦ 1- 炔烃与银氨溶液反应,立即生成白色的炔化银沉 淀;与氯化亚铜氨溶液反应则生成砖红色的炔化亚 铜沉淀,只有端炔有此性质,是 区别端炔与非端炔 及烯烃的方法。
[Ag(NH3)2]
+
R C CH
R C CAg
炔化银
白色沉淀
HC
CH
[Cu(NH3)2]
+
CuC
CCu
砖红色沉淀
乙炔亚铜
区别乙烷、乙烯、乙炔
CH CH CH2=CH2 CH3CH3
Ag(NH3)2+
白色 ( ( ) )
(CH CH )
Br2/CCl4
褪色(CH2=CH2) ( -)
爆炸品——炔化银
炔烃的命名
炔烃的普通命名法是将其他炔烃看成乙炔 的衍生物命名。例如: (CH3)3C–C≡C–H 叔丁基乙炔 (CH3)3C–C≡C–C(CH3)3 二叔丁基乙炔 F3C–C≡C–H 三氟甲基乙炔 系统命名法与烯烃相似,只是将“烯”字 改为“炔”字。

炔烃和二烯烃


烷基化的应用:生成的炔化钠可与卤代烷反应生成碳链增长的 炔烃
液态氨
RC≡C-Na+CH3X RC≡C-CH3
叁键碳上氢原子的活泼性
(a) 叁键的碳氢键由sp杂化轨道与氢原子参加组成s 共价键,叁键的电负性比较强,使C-H s键的电子 云更靠近碳原子. 这种 ≡C-H键的极化使炔烃易离 解为质子和比较稳定的炔基负离子 (-C≡C-). (即: 有利于炔C-H异裂形成H+.)
C—H 中的H具有微酸性
二、炔烃的化学性质
不饱和,可加成(亲电、亲核和还原加氢)
C
C
H
末端氢有弱酸性
1. 亲电加成 (1).加卤素
p键可被氧化
炔烃和烯烃一样,与卤素加成,得到反式加成产物。
RC≡CR′ +X2(Cl,Br) R
C
C
X
X2
X
R′
RCX2CX2R′
可以控制条件使反应停留在第一步,得反式加成产物。
与氯化亚铜的液氨溶液作用-- 炔化亚铜
(红色沉淀)
CH≡CH +Cu2Cl2+2NH4OHCuC≡CCu+2NH4Cl+2H2O RC≡CH +Cu2Cl2+2NH4OHRC≡CCu+ NH4Cl+H2O
AgC≡CAg +2HCl CH≡CH+2AgCl CuC≡CCu +2HCl CH≡CH+Cu2Cl2
R C CH + H2O
HgSO4 H2SO4
H2C
CH R OH
重排
CH3 C
R
O 甲基酮
=
3.氧化
(HC≡被氧化成CO2,其余三键碳被氧化成-COOH)

第四章--炔烃和二烯烃

H C≡ C H
180°
1.sp杂化轨道
2p 2s
激发
2p 2s
杂化 p
sp
杂化后形成两个sp杂化轨道(含1/2 S和1/2 P成份),
剩余两个杂化P旳轨道。两个sp杂化轨道成1800分布,两个
未杂化旳P(PY、PZ)轨道相互垂直,它们与中一碳旳两个P轨 道两两相互侧面重叠形成两个相互垂直旳键。
py
②其他炔化物 乙炔或碳碳三键在链端旳炔烃与硝酸银或氯化 亚铜旳氨溶液作用,立即生成白色旳炔化银或 红色旳炔化亚, H2O
RC CAg (白)
RC CH + Cu2Cl2 NH3 , H2O
RC CCu (红)
炔化银和炔化亚铜在干燥状态下,受热或撞击易分解
6 氧化反应
•(1) 炔烃用高锰酸钾氧化,碳链在三键处断裂,生成羧酸。 反应后KMnO4旳颜色褪去,所以能够用作炔烃旳定性鉴 定(反应难于烯烃)。
(2) O3氧化,可发生叁键旳断裂,生成两个羧酸,例如:
O R C C R' O3 R C C R' H2O
OO R C C R' + H2O2 RCOOH + R'COOH
第四章
炔烃和二烯烃
1. 通式:CnH2n-2 2. 炔烃官能团:-C≡C3. 二烯烃官能团:-C=C-
【学习要求】
炔烃和二烯烃
1 掌握炔烃旳构造和命名。 2 掌握炔烃旳旳化学性质,比较烯烃和炔烃化学性 质旳异同。 3 掌握共轭二烯烃旳构造特点及其主要性质。 4 掌握共轭体系旳分类、共轭效应及其应用。
分子轨道理论解释: 1,3-丁二烯旳分子轨道
因为离域键旳存在使得丁二烯分子中旳C = C和C-C不 同于一般旳双键和单键,丁二烯分子中碳碳单键旳键长 为0.148nm,比乙烷中旳0.153nm短,这阐明丁二烯分子 中碳碳单键具有某些双键旳性质。
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第四章炔烃和二烯烃(I )炔烃一、定义、通式和同分异构体定义:分子中含有碳碳叁键的不饱和烃。

通式:C n H 2n-2同分异构体:与烯烃相同。

二、结构在乙炔分子中,两个碳原子采用SP 杂化方式,即一个 2S 轨道与一个2P 轨道杂化, 组成两个等同的 SP 杂化轨道,SP 杂化轨道的形状与 SP 2、SP 3杂化轨道相似,两个SP 杂化 轨道的对称轴在一条直线上。

两个以SP 杂化的碳原子,各以一个杂化轨道相互结合形成碳碳6键,另一个杂化轨道各与一个氢原子结合,形成碳氢 6键,三个6键的键轴在一条直线上,即乙炔分子为直线型分子。

每个碳原子还有两个末参加杂化的P 轨道,它们的轴互相垂直。

当两个碳原子的两P轨道分别平行时,两两侧面重叠,形成两个相互垂直的 n 键。

三、命名炔烃的命名原则与烯烃相同,即选择包含叁键的最长碳链作主链,碳原子的编号从 距叁键最近的一端开始。

若分子中即含有双键又含有叁键时,则应选择含有双键和叁键的最长碳链为主链, 并将其命名为烯炔(烯在前、炔在后)。

编号时,应使烯、炔所在位次的和为最小。

例如:CfCfCHCHDHC 三 CH3-甲基-4-庚烯-1-炔CH 3但是,当双键和叁键处在相同的位次时,即烯、炔两碳原子编号之和相等时,则从 靠近双键一端开始编号。

如:Cf 二C 比三CH1-丁烯-3-炔四、 物理性质与烯烃相似,乙炔、丙炔和丁炔为气体,戊炔以上的低级炔烃为液体,高级炔烃为 固体。

简单炔烃的沸点、熔点和相对密度比相应的烯烃要高。

炔烃难溶于水而易溶于有机溶剂。

五、 化学性质 (一)加成反应1、催化加氢炔烃的催化加氢分两步进行,第一步加一个氢分子,生成烯烃;第二步再与一个氢分加成,生成烷烃。

催化剂HC 三 CH + H 2 —CH2、加卤素炔烃与卤素的加成也是分两步进行的。

先加一分子氯或溴,生成二卤代烯,在过量 的氯或溴的存在下,再进一步与一分子卤素加成,生成四卤代烷。

HC 三CH + Br2 -------- Br=CHBrCHB 广2CHB 2虽然炔烃比烯烃更不饱和,但炔烃进行亲电加成却比烯烃难。

这是由于SP 杂化碳原子的电负性比SP 2杂化碳原子的电负性强,因而电子与 SP 杂化碳原子结合和更为紧密,不容易提供电子与亲电试剂结合,所以叁键的亲电加成反应比双键慢。

例如烯烃可使溴的四氯化碳溶液很快褪色,而炔烃却需要一两分钟才能使之褪色。

故当分子中同时存在双键和叁键催化剂3CHCf 二CHC三CH4、 加水在稀酸(10% H 2SO 4)中,炔烃比烯烃容易发生加成反应。

例如,在 硫酸汞溶液中,乙炔与水加成生成乙醛, 是催化剂。

HgSO 4HC 兰 CH 2O CH其他的炔烃水化得到酮。

如CHCQCH20-5、 加醇在碱性条件下,乙炔与乙醇发生加成反应生成乙烯基乙醚。

3CHOH 碱 CH 2=CHOC2ICH10% H 2SO 4和 5 %此反应称为乙炔的水化反应或库切洛夫反应。

汞盐3CHO3CHC0CH,生成羧酸或二氧化碳。

如:-酸性COOH + CO 2 酸性4 ―OH + RCOOH乙炔可以分别聚合成链状或环状化合物。

与烯烃的聚合不同的Na^ C Na时,与溴的加成首先发生在双键上。

+ Br 2CH 2BrCHBrC 三CH3、加卤化氢炔烃与卤化氢的加成,加碘化氢容易进行,加氯化氢则难进行,一般要在催化剂存在 下才能进行。

不对称炔烃加卤化氢时,服从马氏规则。

例如:HiCH 3C 三 CH + HI ----------- H 3CI=CH 2 _CH3CI 2CH在汞盐的催化作用下,乙炔与氯化氢在气相发生加成反应,生成氯乙烯。

HgCl 2HC 三 CH + HCl- CH 2=CHCl在光或过氧化物的作用下,炔烃与溴化氢的加成反应,得到反马氏规则的加成产物。

如:CHCHCHC 三 CH + HBr -------- — CH 3CHCHCH=CHBr ----- C H 3CHCHCHCHB 2HC 三CH Cu2Cl l CHFCFC 三CH 乙烯基乙炔HC^ CH 恥°; CH 二CFC 三CCH CH 二乙烯基乙炔在高温下,三个乙炔分子聚合成一个苯分子。

3HC 三 CH C竺二 6H(四)炔化物的生成与叁键碳原子直接相连的氢原子活泼性较大。

因SP 杂化的碳原子表现出较大的电负性,使与叁键碳原子直接相连的氢原子较之一般的碳氢键, 显示出弱酸性,可与强碱、碱金属或某些重金属离子反应生成金属炔化物。

乙炔与熔融的钠反应,可生成乙炔钠和乙炔二钠:CH^ CH + Na ------------ - + N C C Na丙炔或其它末端炔烃与氨基钠反应,生成炔化钠:R C^C|N H2空RC 三 C Na炔化钠与卤代烃(一般为伯卤代烷) 作用,可在炔烃分子中引入烷基,制得一系列炔烃液氨同系物。

如:RC= C Na+NaX RC三CR末端炔烃与某些重金属离子反应,生成重金属炔化物。

例如,将乙炔通入硝酸银的氨溶液或氯化亚铜的氨溶液时,则分别生成白色的乙炔银沉淀和红棕色的乙炔亚铜沉淀:He兰CH(NH HC=+CH U(NH3) 2NO + NH 4NQ + NH 3 3)2C1 ------- 1 AgN^c C A u 4C1 + NH 3上述反应很灵敏,现象也很明显,常用来鉴别分子中的末端炔烃。

利用此反应,也可鉴别末端炔烃和叁键在其他位号的炔烃。

RC兰CH NH 3)2NO ——RC 三CAgR CMC A R NH 3) 2NO -------- 一不反应六、重要的炔烃一一乙炔纯乙炔是无色无臭的气体,沸点-84 C,微溶于水而易溶于有机溶剂,由电石制得的乙炔,因含有磷化氢和硫化氢等杂质而有难闻的气味。

乙炔易燃易爆,在空气中含乙炔3% -65%时,组成爆炸性混合物,遇火则爆炸。

乙炔在实验室的制备是采用电石加水的方法,但此反应因过于剧烈,故用饱和的食盐水来代替。

第四章(H) 二烯烃分子中含有两个或两个以上碳碳双键的不饱和烃称为多烯烃。

二烯烃的通式为C n H 2n-2。

一、二烯烃的分类和命名根据二烯烃中两个双键的相对位置的不同,可将二燃烃分为三类:1、累积二烯烃两个双键与同一个碳原子相连接,即分子中含有C=C=C结构的二烯烃称为累积二烯烃。

例如:丙二烯CH2=C=CH2。

2、隔离二烯烃两个双键被两个或两个以上的单键隔开,即分子骨架为C=C-(C) n-C=C的二烯烃称为隔离二烯烃。

例如,1、4-戊二烯CH2=CH-CH 2-CH=CH 2°3、共轭二烯烃两个双键被一个单键隔开,即分子骨架为C=C-C=C的二烯烃为共轭二烯烃。

例如,1, 3-丁二烯CH2=CH-CH=CH 2。

本节重点讨论的是共轭二烯烃。

二烯烃的命名与烯烃相似,选择含有两个双键的最长的碳链为主链,从距离双键最近的一端经主链上的碳原子编号,词尾为“某二烯”,两个双键的位置用阿拉伯数字标明在前,中间用短线隔开。

若有取代基时,则将取代基的位次和名称加在前面。

例如:CH2=C ( CH3)CH=CH 2 2-甲基-1 , 3-丁二烯CH3CH2CH=CHCH 2CH (CH2)4CH3 3, 6-十二碳二烯二、共轭二烯烃的结构1,3-丁二烯分子中,4个碳原子都是以SP2杂化,它们彼此各以1个SP2杂化轨道结合形成碳碳b键,其余的SP2杂化轨道分别与氢原子的S轨道重叠形成6个碳氢b键。

分子中所有b键和全部碳原子、氢原子都在一个平面上。

此外,每个碳原子还有1个末参加杂化的与分子平面垂直的P轨道,在形成碳碳b键的同时,对称轴相互平行的4个P轨道可以侧面重叠形成2个n键,即C1与C2和C3与C4之间各形成一个n键。

而此时C2与C3两个碳原子的P轨道平行,也可侧面重叠,把两个n键连接起来,形成一个包含4个碳原子的大n键。

但C2-C3键所具有的n键性质要比C1-C2和C3-C4键所具有的n键性质小一些。

像这种n电子不是局限于2个碳原子之间,而是分布于4个(2个以上)碳原子的分子轨道,称为离域轨道,这样形成的键叫离域键,也称大n键。

具有离域键的体系称为共轭体系。

在共轭体系中,由于原子间的相互影响,使整个分子电子云的分布趋于平均化的倾向称为共轭效应。

由n电子离域而体现的共轭效应称为n - n共轭效应。

共轭效应与诱导效应是不相同的。

诱导效应是由键的极性所引起的,可沿b键传递下去,这种作用是短程的,一般只在和作用中心直接相连的碳原子中表现得最大,相隔一个原子,所受的作用力就很小了。

而共轭效应是由于P电子在整个分子轨道中的离域作用所引起的,其作用可沿共轭体系传递。

共轭效应不仅表现在使1 , 3-丁二烯分子中的碳碳双键健长增加,碳碳单键健长缩短,单双键趋向于平均化。

由于电子离域的结果,使化合物的能量降低,稳定性增加,在参加化学反应时,也体现出与一般烯烃不同的性质。

三、1, 3-丁二烯的性质1、稳定性物质的稳定性取决于分子内能的高低,分子的内能愈低,其稳定。

分子内能的高低,通常可通过测定其氢化热来进行比较。

例如:-1 CH2=CHCH 2CH=CH 2 +2 H2 ---------------- CH 3CHCHCHCH △ H=-255kJ • mol-1 CH2=CHCH=CHCH 3 + 2H2 ------------------------- C H 3CHCHCHCH △ H=-227kJ • mol从以上两反应式可以看出,虽然 1 , 4-戊二烯与1 , 3-戊二烯氢化后都得到相同的产物,但其氢化热不同,1, 3-戊二烯的氢化热比1, 4-戊二烯的氢化热低,即1 , 3-戊二烯的内能比1 , 4-戊二烯的内能低,1, 3-戊二烯较为稳定。

2、亲电加成与烯烃相似,1, 3-丁二烯能与卤素、卤化氢和氢气发生加成反应。

但由于其结构的特 殊性,加成产物通常有两种。

例如,1,3-丁二烯与溴化氢的加成反应:CH 2=CHCH=CH 2 + HBr --------------- H 3CHBrCH=C 2H 3- 溴-1- 丁烯------ H 3CH=CHCHr 1- 溴-2- 丁烯这说明共轭二烯烃与亲电试剂加成时,有两种不同的加成方式。

一种是发生在一个双 键上的加成,称为1,2-加成另一种加成方式是试剂的两部分分别加到共轭体系的两端,即 加到C 1和C 4两个碳原子上,分子中原来的两个双键消失,而在 C 2与C 3之间,形成一个新的双键,称为1,4-加成。

共轭二烯烃能够发生 1 , 4-加成的原因,是由于共轭体系中n 电子离域的结果。

当 1 ,3- 丁二烯与溴化氢反应时, 由于溴化氢极性的影响, 不仅使一个双键极化,而且使分子整体产生交替极化。

按照不饱和烃亲电加成反应机理, 进攻试剂首先进攻交替极化后电子云密度;较大的部位G 和G,但因进攻C 后生成的碳正离子比较稳定,所以 H +先进攻C 。

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