有机化学之烯烃详解

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《有机化学之烯烃》课件

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生物有机化学中的烯烃
如生物脂质中的不饱和脂肪酸和植物类胡萝 卜素等。
同分异构体和立体化学
烯烃存在同分异构体,其中不同的同分异构体具有相同的分子式但不同的结构式,具有不同的性质和用 途。烯烃分子中双键的立体构型也会影响其化学性质和应用领域。
π-电子的共振现象
烯烃分子中的π电子可以发生共振现象,形成多重键而强化分子的稳定性和化学性质。共振对烯烃的光 学、电学和磁学性质起着重要的作用,如合成染料、光伏材料等领域。
烃类脱氢
利用催化剂促进烃类脱去氢,形成双 键结构的烯烃。
烷基汞试剂法
烷基汞试剂能和烯烃反应形成稳定的 Hg化合物,再通过还原去除Hg,得 到烯烃。
烯烃的特性和性质
分子结构
烯烃分子中有一个含有双键的可以引起分子的极性,使烯烃 表现出亲水性。
碳水化合物
烯烃的应用领域和未来发展趋 势
烯烃广泛应用于工业、医药、化妆品和生物领域,如生产橡胶、塑料、医药 中间体、清洁工业等。未来研究将继续扩展其应用领域,提高生产技术,并 探索更加环保和可持续的烯烃生产方式。
烯烃的工业生产和环境影响
烯烃是许多工业化学制品的基础原料,如塑料和橡胶。然而,烯烃的生产和 使用也会带来环境问题,如大气污染、废水处理、垃圾处理等。工业和社会 需要更加环保和可持续的生产方法和使用方式。
有机化学之烯烃
烯烃是有机物质中一种重要的类别,其分子中有C=C双键。烯烃被广泛应用 于生物、工业和其他领域。本课件将介绍烯烃的定义、结构和性质,以及相 关的反应和应用。
烯烃的制备与分类
1
烃类卤代反应
2
通过卤素与烃类反应形成卤代烃,再 发生消除反应去掉卤素即可得到烯烃。
3
加成反应与大环反应

有机化学 第三章 烯烃全

有机化学 第三章 烯烃全

KOH
Br
C2H5OH
+ HBr
17
3-4 烯烃的物理性质
物质状态 C2~C4 气体,C5~C18液体 ,C19~固体
沸点、熔点和相对密度 均随相对分子量的增加而上升;直链烯烃的沸 点略高于支链烯烃;末端烯烃(α-烯烃)的沸点 略低于双键位于碳链中间的异构体。
溶解性 不溶于水,易溶于有机溶剂。
HCl CF3CH2CH2 Cl
Cl
CF3CH2CH2
(主)
HCl CF3CHCH3
Cl
Cl
CF3CHCH3
35
烯烃的亲电加成反应
HX反应活性 HI > HBr > HCl > HF
H2C CH2
HBr HAc
CH2 Br
CH2 H
HCl H2C CH2 AlCl3
H2C CH3 Cl
36
与硫酸的加成 ——间接水合
H3C C
H
CH3 C
H
H C
H3C
CH3 C
H
顺式
反式
7
3-2 烯烃的异构和命名
系统命名法
选主链:选择含双键的最长碳链作主链, 称 “某烯”, 若碳原子数大于10, 则称为“某碳 烯”;
编号:从靠近双键的一端开始编号,确定双键 (两双键碳原子中编号小的数字)及其它取代 基的位次;
其它同烷烃的命名。
18
顺 反 异 构 体 的 差 异
极性较大, b.p. 较高 极性较小, b.p. 较低
对称性较差,m.p. 较低
对称性较好,m.p. 较高19
3-5 烯烃的化学性质(重点)
• 反应:加成、氧化、卤代
α HCCC

有机化学第三章烯烃分析

有机化学第三章烯烃分析

CC
δ+ δ–
-X—
X—
H
碳正离子
X CC
H
25
Markovnikov 规则
1
1
+ H Br 2 2
Br
Br
第三章 烯烃 (Alkene)
一、烯烃的结构 二、烯烃的同分异构和命名 三、烯烃的来源和制备 四、烯烃的物理性质 五、烯烃的化学性质
烯烃概述
烯 烃:分子中含有碳碳双键的不饱和烃 官能团:碳碳双键 通式:CnH2n ,有一个不饱和度。
2
乙烯
乙烯与生长素、赤霉素一 样,是植物的内源激素, 不少植物器官中都含有少 量乙烯,尤其是在成熟的 果实中,有较多的乙烯, 利用人工方法,提高未成 熟青果中的乙烯含量,可 促使果实成熟,是水果的 催熟剂。
OC
CO
CO
-I > -Br > -Cl > -SO3H > -F > -OCOR > -OR >-OH >… … >-CR3 > -C6H5 > - CHR2 > -CH2R > - CH3 > -H
15
顺式不一定是Z构型,反式也不一定是E构型
H3C C
CH3CH2
CH3 C
Cl
(Z)-3-甲基-2-氯-2-戊烯 顺-3-甲基-2-氯-2-戊烯
H3C C
H
CH3 C
H
H C
H3C
CH3 C
H
顺式
反式
7
3-2 烯烃的异构和命名
系统命名法
选主链:选择含双键的最长碳链作主链, 称 “某烯”, 若碳原子数大于10, 则称为“某碳 烯”;
编号:从靠近双键的一端开始编号,确定双键 (两双键碳原子中编号小的数字)及其它取代 基的位次;

化学烯烃知识点总结

化学烯烃知识点总结

化学烯烃知识点总结一、烯烃的结构烯烃分子中含有一个或多个碳-碳双键结构。

这种碳-碳双键结构由两个sp2杂化的碳原子形成。

sp2杂化的碳原子具有一个未成对电子,它们之间形成π键。

烯烃分子中的碳-碳双键可以是线性的,也可以是环状的。

根据其碳-碳双键的位置,可以将烯烃分为顺式烯烃和反式烯烃两类。

顺式烯烃中,两个取代基在碳-碳双键两侧的空间位置相对而言是相邻的,而反式烯烃中,两个取代基在碳-碳双键两侧的空间位置相对而言是相反的。

二、烯烃的性质1.化学性质由于烯烃分子中含有碳-碳双键结构,因此在化学反应中具有一些特殊的性质。

烯烃分子可以发生加成反应、氧化反应、还原反应等。

在加成反应中,烯烃分子的碳-碳双键可以被氢气、卤素等原子或分子加成,生成单键结构的饱和碳氢化合物。

在氧化反应中,烯烃分子的碳-碳双键可以被氧气或其他氧化剂氧化,生成醛、酮、羧酸等化合物。

在还原反应中,烯烃分子的碳-碳双键可以被氢气、金属碱金属等还原剂还原,生成饱和碳氢化合物。

由于烯烃具有碳-碳双键结构,因此在某些情况下也会发生聚合反应,生成聚合物化合物。

2.物理性质烯烃分子中的碳-碳双键结构使其具有一些特殊的物理性质。

例如,由于碳-碳双键中的π键是侧向成键,因此烯烃分子通常比相应的饱和碳氢化合物具有较低的沸点和熔点。

此外,由于碳-碳双键中的π键是不饱和键,因此烯烃分子比相应的饱和碳氢化合物更容易发生燃烧反应,因此通常具有较高的燃烧热值。

三、烯烃的制备方法1.裂解法裂解法是制备烯烃的一种重要方法。

在裂解法中,通过使用烃类、烯烃类或烷基化合物等在高温或催化剂作用下发生解离和裂解,生成烯烃。

例如,乙烯可通过乙烷在高温或催化剂作用下发生脱氢裂解得到。

2.加氢法加氢法是制备烯烃的另一种重要方法。

在加氢法中,通过使用烯烃与氢气在催化剂作用下发生加成反应,生成饱和碳氢化合物。

例如,乙烯可以通过与氢气在钯、铂等催化剂作用下发生加成反应,生成乙烷。

3.烯烃合成法烯烃合成法是制备烯烃的一种重要方法。

9.21有机化学第五章烯烃.

9.21有机化学第五章烯烃.

Br Br
C=C
+ Br2 CCl4
CC
红棕色
无色
烯烃加溴历程:
C=C
+

Br

Br

烯烃
B+r
CC
Br

Br-
CC
Br
环状溴正离子
烯与卤素的加成反应是由Br+首先进攻的,
是亲电加成反应。
下列实验可以用来说明:
烯烃与卤素的加成反应,是由
亲电试剂首先进攻的分步反应。
实验一:
CH2=CH2 + Br2
结论:
C的稳定性决定了烯烃加成主要产物的 结构。
注意下列C的稳定性:
CH3
CH3 C+
CH3
3 £¡C+
CH3 CH3 C+H
2 £¡C+
CH3 C+H2
C+H3
1 £¡C+
C+H3
第一步加成的途径取决于生成碳正离子稳定 性。碳正离子的稳定性越大,也就越容易生成。
不同碳正离子的稳定性以如下次序减小:
CCl4 干燥
x (Br2不裉色)
CH2=CH2 + Br2
CCl4 微量水
CH2 CH2 (Br2裉色) Br Br
说明该反应是离子型反应。微量水可促使环状溴正
离子的形成。
实验二:
不同的取代乙烯与溴加成的相对反应速率:
CH2=CHBr 0.04
CH2=CH2 1.0
CH2=CHCH3 2.03
CH2=C(CH3)2 5.53

Br

溴 离子
Br CH2 CH2 Br

有机化学之烯烃

有机化学之烯烃

烯烃的分类
根据双键数量分类:单烯烃和多烯烃。
根据结构分类:链状烯烃、环状烯烃 和芳香烯烃。
烯烃的结构
单烯烃的结构:C=C。 双烯烃的结构:C=C=C。
共轭烯烃的结构:C=C-C=C。
02
CHAPTER
烯烃的合成与反应
烯烃的合成
1 2
烷烃的裂化
在加热条件下,烷烃中的C-C键会发生断裂,形 成烯烃和氢气。
对烯烃生产过程中产生的副产物和废弃物进行回收利用,提高资 源利用率,降低环境污染。
06
CHAPTER
有机化学中的烯烃研究展望
烯烃的结构与性质关系的研究
总结词
烯烃的结构对其性质具有决定性影响,研究结构与性质的关系有助于深入理解烯烃的化学行为。
详细描述
烯烃的碳碳双键是其最显著的结构特征,这个双键的电子云分布、键长、键角等结构参数对其化学反应活性、反 应类型和产物具有决定性影响。研究烯烃的结构与性质关系有助于预测烯烃的反应行为,为有机合成提供理论支 持。
化学性质和反应行为。
04
CHAPTER
烯烃在日常生活中的应用
塑料工业
塑料袋
乙烯是生产塑料袋的主 要原料,乙烯聚合后形 成的聚乙烯是塑料袋的 主要成分,广泛用于购 物、包装等。
塑料瓶
烯烃也是塑料瓶的主要 成分,如聚丙烯(PP) 和聚对苯二甲酸乙二醇 酯(PET),用于盛装 饮料和水。
家居用品
许多家居用品如餐具、 厨具、家具等也由烯烃 制成的塑料制成。
烯烃的亲电加成反应
烯烃的亲电加成反应是一种重要的有机 化学反应,其中烯烃与亲电试剂(如卤 素、硫酸、质子酸等)发生加成反应。
加成反应过程中,亲电试剂首先与烯烃 的π电子云发生相互作用,形成碳正离 子或碳负离子中间体,然后与试剂发生 进一步反应,生成新的有机化合物。

有机化学中的烯烃类化合物

有机化学中的烯烃类化合物

有机化学中的烯烃类化合物烯烃是有机化合物的一类,其分子中含有一个或多个碳碳双键。

烯烃分为单烯和多烯两种类型。

单烯指的是分子中只有一个碳碳双键,而多烯则指的是分子中存在两个或两个以上的碳碳双键。

烯烃类化合物在有机合成和工业生产中具有重要的应用。

为了更好地理解和利用烯烃类化合物,我们有必要了解其结构、性质和反应。

第一节:单烯烃的结构和性质单烯烃是由碳和氢组成的化合物,其基本结构为碳链上有一个碳碳双键。

根据双键的位置,单烯可以分为顺式和反式两种构型。

顺式烯烃指的是两个双键上的取代基位于同一侧,而反式烯烃则指的是取代基位于两侧。

这两种构型的烯烃在物理性质和化学性质上有所区别。

顺式烯烃通常比反式烯烃具有较低的熔点和沸点,这是因为两个双键上的取代基在空间构型上相互接近,使分子间的相互作用增强,从而增加了相对的稳定性。

而反式烯烃则相对较不稳定。

第二节:单烯烃的反应由于双键的存在,单烯烃可以进行多种不同的反应,其中一些是与饱和烃相似的,而另一些是由于双键的特殊化学性质而独有的。

1. 加成反应单烯烃可以与一些试剂发生加成反应,其中最常见的是氢气的加成反应。

在存在催化剂的条件下,双键上的碳原子可以与氢原子结合,生成饱和烃。

这种反应称为氢化反应。

例如,乙烯可以在催化剂存在下与氢气反应,生成乙烷,反应方程式为:C2H4 + H2 → C2H6。

2. 氧化反应单烯烃可以与氧气发生氧化反应,生成醇、酮等化合物。

最典型的是乙烯的燃烧反应,乙烯与氧气在高温条件下反应,生成二氧化碳和水。

例如,乙烯的燃烧反应方程式为:C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O。

3. 加聚反应单烯烃中的双键可以进行加聚反应,生成高聚物。

通过调节反应条件和催化剂的选择,可以合成不同类型的高聚物,例如乙烯可以通过合适的催化剂合成聚乙烯。

例如,乙烯的加聚反应方程式为:nC2H4 → -(-CH2-CH2-)n-。

第三节:多烯烃的结构和性质多烯烃是含有两个或两个以上碳碳双键的烯烃。

课件有机化学第3章 烯烃

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。

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诱导效应对酸性的影响
Ka: 羧酸在水溶液中解离平衡常数,较大的Ka
值(或较少的pKa值)代表较强的酸
归纳酸性变化的规律
•酸中的氢被卤原子取代,酸性增强;被烷基取代,酸性变弱。 •在烃基的同一位置引入的卤原子数多,酸性增加的多;引入烷基 多,酸性变弱的多。 •引进的卤原子离羧基近,酸性大。 •引进卤原子形成的碳卤键极性大,酸性增加。
(3)诱导效应强弱变化规律:
A.同一族的元素随着原子层的增加而吸电子诱导效应降低。 如: —F > —Cl > —Br > —I —OR > —SR —NR2 > —PR2 B.同一周期的元素从左到右吸电子诱导效应增加。如: —F > —OR > —NR2 > —CR3
C.不同杂化状态的碳原子以s轨道成分多者吸电子 能力强。(sp>sp2>sp3)
H3C CH2 CH 2 C H C
Cl Br
H3C H
C
C
CH2 CH2 CH3 CH3
(E)-1-氯-1-溴-1-戊烯
(Z)-3-甲基-2-己烯
H3C
C C
CH2CH3 CH CH3 CH3
H3C
CH3CH2
C C
CH3 Cl
CH3CH2
(Z)-3-甲基-2-氯-2-戊烯 (Z)-2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯
若双键两碳原子所连接 CH3 的四个原子不相同时,就 H 无法用顺反来命名
顺、反异构命名——Z、E命名法:
1.依次对双键碳原子上所连接基团排序。 2.序数大的基团在同侧为Z, 在不同侧为E 。
a C b C b (Z)-构型 c a d C b (E)-构型 C c
a>b c>d
例:
H3C H3CH2C
思。超共轭体系,比共轭体系作用弱,稳定性差,共轭
能小。 烷基在超共轭效应中是给电子的,其大小与所含的碳氢 键数目有关,其顺序为:-CH3>-CH2R>-CHR2>-CR3
(3)超共轭效应的分类
σ-π超共轭 丙烯分子中的甲基可绕C—Cσ键旋转,旋转到某一 角度时,甲基中的C-Hσ键与C=C的π键在同一平面内, C-Hσ键轴与π键p轨道近似平行,形成σ-π共轭体系,称 为σ-π超共轭体系。
2.共轭效应 单双键交替出现的体系称为共轭体系 (1)定义:在共轭体系中,由于原子间的相互影响而使 体系内的π电子(p电子)分布是离域的而不是定域的一 种电子效应称为共轭效应
(2)特点:共轭效应只存在共轭体系中,而且只沿共轭
体系传递,无论共轭体系有多大,C效应都能传递到共轭 体系末端,而且不因传递距离增加而减弱; 参与共轭的原子都应该是共平面或近似共平面,体系中的 电子云趋于平均化。
烯 基命名
CH2=CH— CH3CH=CH— CH2=CH-CH2— CH2=C— CH3 乙烯基
1-丙烯基
2-丙烯基 (或烯丙基) 1-甲基乙烯基(或异丙烯基)
烯烃的顺反异构

顺-2-丁烯
反-2-丁烯
两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧的 称为顺式结构,排在两侧称为反式结构
Cl CH3CH2 C C
有机化学中的电子效应
分子中原子或基团间相互影响,使分子中的电 子云发生一定程度的移动,这种作用称为电子效 应 1.诱导效应 (1)定义:因分子内原子间电负性不同而引起 成键电子云沿着键链向某一方向移动的效应,称 为诱导效应。 O
Cl CH2 C O H
箭头表示电子云 的偏移方向
(2)特点: 电子云是沿着键链传递的,其作用随距离的增大迅速下 降,一般只考虑三根键的影响 Cl←CH2←CH2←CH3
H H C CH H CH2
CH2CH3
CH(CH3)2
C C
CH2CH2CH3 CH CH3 CH3
CH3
CH2CH2CH3
(Z)-3-甲基-4-异丙基-3-庚烯
H3C H
C
C
CH3 CH2CH3
(E)- 3-甲基-2-戊烯
顺-3-甲基-2-戊烯
H3CH2CH2C H
反-3-庚烯
H C C CH2CH3
(E)-3-庚烯
顺/反与Z/E命名之间没有一一对应的关系!
一般以碳氢化合物中的氢原子为标准 R3C←Y R3C—H R3C→X +I 效应 比较标准 -I效应 如果取代基的吸电子能力(电负性较大)比氢原子强 (如—X、—OH、—NO2、—CN等)则称其具有吸电子诱 导效应,用-I表示 如果取代基的吸电子能力比氢原子弱(如烷基),则 称其具有给电子的诱导效应,用+I表示,整个分子的电 子云偏离取代基。
(3)结果:键长平均化,电子云密度平均化,体系能量
降低,稳定性增加
(4)常见类型: π-π共轭体系:通常指分子中双键(或叁键)与单键相互交 替排列的体系。
O C C C C C C C N C C C C C C C C C H
• 对于π-π共轭体系,电子云的转移方向偏向电负性强的 元素,呈现吸电子的共轭效应(用-C表示) • 如:-NO2,-CN,-COOH,-CHO,-COR等
p-π共轭体系:通常是单键的一侧有一π键,另一侧有未
共用电子对的原子,或有一平行的p轨道
• 对于P-π共轭体系,p电子朝着双键方向转移,呈现给 电子的共轭效应(用+C表示) • 如:-NH2,-OH,-OCOR,-X,-OR等
3.超共轭效应 (1)定义: 烷基中碳氢键的电子易与邻近的π电子体系 或p轨道电子体系共轭,发生的离域现象叫做超共轭效应。 (2)特点:电子云不是肩并肩地杂化,而是以一定角度 部分重叠,这里的“超”是指很小,很少,一点点的意
D.一般,带正电荷的基团具有吸电子诱导效应,带负电 荷的基团具有给电子诱导效应。 E.烷基有给电子的诱导效应 有机化合物中各基团的诱导效应顺序 吸电子基团:NO2 > CN > F > Cl > Br > I > OH > C6H5 > >H > OCH3 >
给电子基团:(CH3)3C > (CH3)2CH > CH3CH2 > CH3 > H
高中化学奥赛辅导
“有机化学”部分
一、烯烃的命名
1 )选择含双键的最长碳链为主链,依主链碳原子数 定为“某烯”
1 2 CH3 C CH3 3 CH 4 CH CH3 5 CH2 6 CH3
2,4-二甲基-2-己烯
2)给主链碳原子编号,尽可能以较小的编号给双键。 3)双键位次必须标明。
4)其它同烷烃命名原则。
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