第三章烯烃和炔烃 亲电加成
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第3章烯烃本章要求(掌握)烯烃和炔烃的系统命名-顺反、EZ标记;化学性质-双键三键上的催化加氢、亲电加成(X2, HX, HOX, H2O, 浓H2SO4)及其机理和马氏规则、过氧化效应、硼氢化氧化和氧化(双键环氧化,KMnO4,臭氧化)其比较相对活性,注意部分区域、立体化学和碳正离子重排现象,聚合反应;三键上的亲核加成;双键旁α-H的活性-自由基卤代;末端炔烃的酸性-金属炔化物生成和应用(增长碳链合成和鉴定);烯烃和炔烃实验室制备。
3.6 烯烃的化学性质•会书写经由碳正离子和经由鎓离子亲电加成反应的机理,特别是碳正离子重排反应过程;•会用电子效应解释中间体的稳定性和区域选择性•会比较碳正离子,自由基中间体稳定性•会比较反应速率的快慢(中间体的稳定性à反应物的活性或产物的稳定性)CH CHR C H 2R'加成α-取代/氧化氧化烯烃的化学性质催化加氢亲电加成(HX, H2O+H+, 浓H2SO4,X2, HOX)与HBr自由基加成硼氢化-氧化反应协同反应加成氧化α-H的反应过氧酸氧化高锰酸钾氧化臭氧化-还原反应自由基卤代*催化氧化22))顺式加成,反马氏规则催化加氢HX浓硫酸H2O(H+)X2HOX HBrROOR'硼氢化氧化区域选择性马氏规则/符合(碳正离子稳定性)符合(碳正离子稳定性)符合(碳正离子稳定性)/符合(碳正离子稳定性)反(Br.自由基中间体稳定性)反(位阻)立体选择性立体结构顺式(催化剂表面同侧)///反式(卤鎓离子位阻)反式(卤鎓离子位阻)/顺式(四元环状过渡态)与质子酸的亲电加成易出现重排产物氧化反应CR1RRR1(2)Zn,HOAcOR1RR1R2RO1++邻二醇酮酮醛羧酸顺式产物顺式产物α-氢原子的反应2CH + Cl 2o2(1) α-C 上H 原子的自由基卤代反应;CH 2CH +HBrH C H 2CHBr CH H 2CH Br??2CH22??H 2CHC H 2CH H考虑:区域选择性oror 考虑:立体选择性H3CDDHCH3OH+DH3CBrDH3CClB2CH +Cl 2oCH 2CH2H 3Cl ?考虑:反应机理(亲电反应?自由基反应?)(1)如何除去戊烷中少量的戊烯(工业上,实验室)?工业上:催化加氢气实验室:将混合液体用浓硫酸洗涤,分液(2)如何鉴别乙烯和乙烷?将混合气体通入Br2的CCl4溶液,红棕色褪去;或者通入酸性KMnO4溶液中,紫色褪去。
烯烃炔烃的反应总结烯烃是一类含有一个或多个碳碳双键的化合物。
根据双键的位置,烯烃又可分为1-烯烃和2-烯烃。
1-烯烃中,双键位于碳链的末端。
炔烃是一类含有一个或多个碳碳三键的化合物。
同样根据三键的位置,炔烃可分为1-炔烃和2-炔烃。
烯烃和炔烃的反应主要涉及它们与其他化合物之间的加成、消除和重排反应。
首先,加成反应是烯烃和炔烃最常见的反应类型之一、当烯烃或炔烃与亲电试剂发生加成反应时,双键或三键上的π电子将与试剂中的亲电中心形成新的共价键。
例如,烯烃可以与卤素发生加成反应,生成卤代烃。
炔烃则可以与酸化合物如HCl发生加成反应,生成共轭碳阳离子。
此外,烯烃和炔烃还可以与醇、胺等亲核试剂发生加成反应,生成相应的醇或胺化合物。
其次,消除反应是烯烃和炔烃的另一种重要反应。
消除反应是一种在分子中移去一个或多个原子或官能团以形成双键或三键的反应。
对于烯烃和炔烃而言,消除反应通常发生在一些含有亲核活性的碱性试剂的存在下。
最常见的消除反应是β-消除反应,其中一个氢原子从双键或三键相邻的碳上被移除。
最后,重排反应是烯烃和炔烃中常见的另一类反应。
重排反应是指在化学反应中,相同组成的原子重新排列,形成不同结构的产物。
烯烃和炔烃的重排反应通常发生在高温下,并且可以通过改变双键或三键位置来得到不同的产物。
总结起来,烯烃和炔烃的反应包括加成反应、消除反应和重排反应。
这些反应对于有机合成和材料科学等领域具有重要的应用价值。
研究和应用这些反应可以合成新的有机化合物,改善已有化合物的性质,并推动有机化学领域的发展。
烯烃炔烃亲电性
烯烃发生亲电加成反应比炔烃容易。
因为烯烃中的碳碳双键采用sp2杂化,炔烃中的碳碳三键采用sp杂化,sp 杂化轨道s占1/2,sp2杂化轨道s只占1/3,S成分较多,则轨道距核较近,原子核对sp杂化轨道中的电子约束力较大。
炔烃,为分子中含有碳碳三键的碳氢化合物的总称,是一种不饱和的脂肪烃,直链炔烃的分子通式为CnH2n-2,其中n为非1正整数,简单的炔烃化合物有乙炔C2H2,丙炔C3H4等。
扩展资料:
注意事项
1、乙炔与烷烃不同,炔烃不稳定且非常活跃,乙炔燃烧发出大量的热,乙炔焰常被用来焊接。
2、炔化物干燥后,经撞击而发生强烈爆炸,生成金属和碳。
故在反应结束时,应加入稀硝酸使之分解。
3、乙炔不稳定、非常活跃。
乙炔储存要避免受热。
4、乙炔禁配强氧化剂、强酸、卤素。
5、乙炔与空气混合,能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧、爆炸。
6、乙炔能与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质。
第三章烯烃炔烃二烯烃Ⅰ学习要求1. 了解不饱和烃的结构特点,熟练掌握烯烃、炔烃、二烯烃及烯烃顺反异构体的系统命名。
2. 掌握不饱和烃的化学反应及其应用,熟练掌握应用亲电加成反应历程,马氏规则及其影响因素判断加成反应的主要产物(或方向)。
3. 了解共轭体系的类型,掌握应用诱导效应和共轭效应判断亲电加成反应的速率。
4. 掌握鉴别烯烃、炔烃的化学方法。
5. 掌握各类碳正离子的稳定性顺序。
Ⅱ内容提要一.不饱和烃的结构1. 烯烃的官能团是碳碳双键,形成双键的两个碳原子是sp2杂化。
碳碳双键是由一个碳碳σ键和一个碳碳π键组成,具有刚性,不能绕碳碳双键自由旋转。
π键的键能较小,易被极化,容易和亲电试剂发生亲电加成反应。
2. 在炔烃分子中碳碳叁键是官能团,形成叁键的两个碳原子是sp杂化,碳碳叁键是直线型,其中两个π键相互垂直。
sp杂化的碳原子的电负性较sp2杂化的碳原子电负性大,所以炔烃中的π键比烯烃的π键较难极化,亲电加成反应炔烃较烯烃难。
3. 共轭二烯烃在结构特征上是指碳碳单键和碳碳双键交替排列的情况。
即分子中有四个sp2杂化的碳原子依次相连,称做共轭链。
共轭二烯烃的四个sp2碳原子共存在于同一平面,形成两个π键的四个p轨道相互平行,π键电子可在共轭链上离域,这种共轭体系的π键又称离域大π键。
它更易极化,亲电反应活性高于独立的π键。
4. 共轭体系是指在分子、离子或自由基中能够形成π键或p轨道离域的体系,在共轭体系中π键电子或p轨道电子不是定域,而是离域的。
这种电子在共轭体系中离域并传递的电子效应称共轭效应。
共轭体系与非共轭体系相比较,具有较低的热力学能,有较高的化学反应活性和特有的化学性质,存在有键长平均化现象。
共轭体系又具体分为:π–π共轭体系、p–π共轭体系、p–p共轭体系、σ–π超共轭体系和σ–p超共轭体系。
5. 共轭效应是指π键电子或p轨道电子在共轭体系中间离域并传递而产生的电子效应,仅存在于共轭体系中;诱导效应则是指σ键电子在σ键中偏移并传递的电子效应,存在于所有的极性σ键中。
小议烯烃和炔烃的加成反应13031417 杨春怀内容摘要:烯烃和炔烃在结构上的共同点都表现在碳碳双键、碳碳叁键的不饱和牲上。
在一定条件下都能和氢、卤素等试剂发生一系列的加成反应。
但是两者又有较明显的区别,炔烃比烯烃难发生亲电加成,易发生亲核加成反应。
本文从烯烃和炔烃的结构上进行比较来寻找性质差别的原因。
关键词:烯烃 炔烃 亲电 亲核 加成反应烯烃和炔烃都属于不饱和的链状碳氢化合物,都有易断裂的兀键,能发生加成反应。
当亲电试剂存在时,炔烃的加成反应比烯烃缓慢。
如:乙烯能使溴的四氯化碳溶液立即退色。
而乙炔需要几分钟以后才能褪色。
又如当分子中同时存在双键和叁键时,与溴反应首先进行的是双键的加成反应:炔烃虽然较难发生亲电加成,.但是炔烃能发生一系列的亲核加成。
如乙炔在NaoH 或KOH 存在下,可以和醇、硫醇、酚等含有“活泼”氢的有机化合物发生亲核加成,生成乙烯基化合物。
C C H H H C H H C C H+Br-Br C Br H H C Br H C H H C C H 90%C H CH R-OH ROC H CH 2C H CH RS C H CH 2RSH C H C H ArO C H CH 2Ar-OH 100℃~200℃ 烯烃和炔烃都属于不饱和烃,为什么同是π键,在发生加成反应时表现出这些差别呢?性质上的差异,必然存在结构上的差异。
我们从烯烃的结构中可知,在碳一碳双键中,原子平面的上下有pai 电子云,这些pai 电子云参与把碳原子核拉拢在一起作用要比sita 电子云小,pai 电子本身被束缚得较松。
这种松散的pai 电子特别容易被寻求电子的试剂所利用。
因此在许多反应中,碳一碳双键是一种电子的来源,也可以说它起着一个碱的作用,与它反应的化合物就是缺电子的化合物,也就是酸,这些寻求一对电子的酸性试剂称为亲电试剂。
烯烃的亲电加成,换句话说是酸性试剂进攻的加成反应。
而在炔烃的不饱和键中,乙炔分子中两个π键构成一个具有很大对称性的圆柱状的π电子云。
炔烃比烯烃难以亲电加成的原因1简介烷烃、烯烃和炔烃都是碳氢化合物,其中烯烃和炔烃都含有碳-碳双键。
然而,由于炔烃内含有两个相邻的碳-碳三键,因此炔烃比烯烃更难以进行亲电加成反应。
这篇文章将探讨炔烃比烯烃难以亲电加成的原因。
2烯烃与炔烃的结构比较首先,让我们来比较一下烯烃和炔烃的分子结构。
烯烃的分子结构中有一个碳-碳双键,这意味着存在一个π电子云。
这个π电子云中的电子相对容易从双键中被亲电试剂攻击,这也是为什么烯烃能够进行亲电加成反应的原因。
相比之下,炔烃的分子结构中有两个相邻的碳-碳三键,其中有两个π电子云,并且这两个电子云之间比较接近。
这种近距离使得亲电试剂在攻击其中一个π电子云时很难避开另一个π电子云,从而导致反应难以进行。
3炔烃的反应机理接下来,我们来看一下炔烃的反应机理,以便更好地理解为什么炔烃比烯烃更难进行亲电加成反应。
亲电加成反应通常是由一个正电荷的亲电试剂攻击碳-碳双键或三键,然后形成新的碳-碳化学键的过程。
在烯烃中,由于只有一个π电子云,亲电试剂很容易攻击到这个π电子云,可以形成一个稳定的中间体,然后进行后续反应。
但是,在炔烃中,由于有两个π电子云,亲电试剂在攻击其中一个π电子云时很难避开另一个π电子云。
这可能会导致反应中间体的形成比较困难,从而阻碍了反应的进行。
4亲电试剂的选择在进行亲电加成反应时,亲电试剂的选择也很重要。
一些亲电试剂可能更适合与烯烃发生反应,而另一些则更适合与炔烃发生反应。
例如,溴或氢卤酸通常更容易与烯烃反应,而过氧化氢或过氧化苯甲酰可能更容易与炔烃反应。
这是因为过氧化氢或过氧化苯甲酰往往是较弱的亲电试剂,可以更好地与π电子云接触,从而更容易与炔烃形成反应。
5结论总之,由于炔烃内含有两个相邻的碳-碳三键,因此炔烃比烯烃更难进行亲电加成反应。
这是由于炔烃中两个相邻的π电子云之间的致密结构使得亲电试剂在攻击π电子云时很难避开另一个π电子云,从而导致反应难以进行。
因此,在进行亲电加成反应时,需要选择合适的亲电试剂,并注意反应条件的控制,以确保能够有效地完成反应。