烯烃的结构和异构.共83页文档
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第六章 烯 烃 (Alkenes )概述:烯烃:含有碳碳双键的不饱和烃。
通式:C n H 2n ,与单环烃相同,有一个不饱和度。
烯烃与单环环烷烃互为构造异构体。
不饱和度计算公式:Ω=n C n N n H+_2+1若分子中有卤素原子,将卤素看作氢原子;氧、硫不计。
Ω1242一 烯烃的结构、异构和命名(Structure , isomerism and nomenclature of alkenes ) 1 烯烃的结构分子中有碳碳双键:C CC CHHHHCCHHH HCCHHHHC CC 为sp 2杂化,平面结构π键的极化度大,具有较大的流动性及反应活性。
2 烯烃的异构碳链异构双键位置不同引起的异构立体异构(顺、反异构)构造异构当两个双键碳原子上各连有不同取代基时,可能有顺反异构体。
例:C C a b a bC Ca d ab C Ccd a b 例:丁烯CH 3CH 2CH CH 2CH 3CH CHCH 3H 3C C CH 2CH 3C CCH 3HH 3C HC CCH 3HH H 3C3 烯烃的命名(IUPAC )规则:a. 选主链:选择含双键的最长碳链作主链,称某烯。
b. 编号:从靠近双键的一端开始编号。
c. 确定取代基、双键的位置。
d. 写法例:CH 3C CHCHCH 2CH 3CH 3CH 32,4-二甲基-2-己烯CH 3CHCHCHCH 3CH 34-甲基-2-戊烯CH 3CHC CH 2CH 3CH 2CH 33-甲基-2-乙基-1-丁烯CH 3C CHCH 2CCH 3CH 3CH 3CH 32,5,5-三甲基-2-己烯CH 3(CH 2)12CH CH 21 十五碳烯1) 烯基命名CH 2CHCH 3CH CH CH 2CHCH 2 CH 3CH 2CH CH乙烯基 烯丙基 丙烯基 1-丁烯基 C H 2CC H 3 CH 3CH CHCH 2异丙烯基 2-丁烯基 2) 顺反异构命名C CCH 3HH 3C H C CC H 3HHH 3CC CCH 3HH 3CCH 2CH 3顺-2-丁烯 反-2-丁烯 反-3-甲基-2-戊烯 C CC H 3HH 3C CH 2C H 3C CCH 3HClCH 3CH 2顺-3-甲基-2-戊烯 (?)-3-氯-2-戊烯3) Z ,E 命名Z 型:按照次序规则,两个双键碳上次序较大的原子或基团在同一侧的称为Z 型; E 型:按照次序规则,两个双键碳上次序较大的原子或基团在两侧的称为E 型。
3.1 烯烃的结构和命名烯烃的结构烯烃的异构现象和命名3.1 烯烃的结构和命名烯烃(alkene):含有碳碳双键(C=C)的不饱和烃。
单烯烃分子中只有一个碳碳双键,通式是C n H2n。
碳碳双键又叫做烯键, 是烯烃的官能团。
最简单的烯烃是乙烯:3.1 烯烃的结构和命名2p 21sp激发杂化sp sp1、sp2杂化2s2p x2p y sp2杂化轨道一. 烯烃的结构三个sp 2轨道的对称轴分布在同一平面上,以碳原子为中心指向三角形的顶点,夹角120°。
未杂化p z 轨道3.1 烯烃的结构和命名1、sp 2杂化一. 烯烃的结构未杂化的2p 轨道保持原来形状,垂直于三个sp 2轨道所在的平面。
3.1 烯烃的结构和命名一. 烯烃的结构1、sp2杂化sp2轨道比sp3轨道有效大小要小些:p轨道向外伸展离原子核较远,而s轨道则紧处于原子核周围;sp2轨道含s成分比sp3多,p成分少。
故当轨道中s成分增加时,轨道的有效大小就减小。
3.1 烯烃的结构和命名一. 烯烃的结构1、sp2杂化sp2-sp3C-C键比sp3-sp3 C-C键短。
sp2-sp2C-C键比sp2-sp3 C-C键短。
sp2-s C-H键比sp3-s C-H键短。
3.1 烯烃的结构和命名一、烯烃的结构2、双键的结构5个σ键:1个sp2-sp2C-C σ键4个sp2-s C-H σ键1个π键:两个碳的p轨道互相平行,侧面(肩并肩)重叠。
3.1 烯烃的结构和命名一、烯烃的结构π键不同于σ键, π键具有以下特点:1)π键无轴对称, 不能自由旋转。
2)π键键能比σ键键能小。
3)π电子云具有流动性C=C 键能C-C 键能611 -347 =264 kJ/mol 2、双键的结构π电子云位于成键原子的上下两层, 原子核对π电子云的束缚能力弱,因此, π键易被试剂进攻发生反应, π键比σ键更活泼。
破坏π键的能量3.1 烯烃的结构和命名一、烯烃的结构2、双键的结构物理方法证明:3)双键键长0.134nm 比单键键长0.154nm 短;1)所有碳原子和氢原子共平面;2)键角接近120°(C-C-H 键角是121.7°,H-C-H 键角是117°)键的不等同性引起的;乙烯121.7°117°0.134nm0.108nm 0.154nm0.109nm 乙烷3.1 烯烃的结构和命名1、烯烃的同分异构现象二、烯烃的异构现象和命名碳架异构顺反异构(一种构型异构,立体异构的一种)(官能团)位置异构构造异构烯烃的同分异构3.1 烯烃的结构和命名1、烯烃的同分异构现象二、烯烃的异构现象和命名CH 3-CH 2-CH=CH 2(1)CH 3-CH =CH-CH 3(2)CH 3CH 3-C=CH 2(3)顺式cis(两个相同基团处于双键同侧)反式trans(两个相同基团处于双键异侧)以丁烯为例:CH 3C CH CH 3H(4)C CCH 3HCH H(5)3.1 烯烃的结构和命名1、烯烃的同分异构现象二、烯烃的异构现象和命名产生顺反异构的条件:②每个双键或环上碳原子连接2个不相同的原子或基团;c C Cda 只有a≠b和c≠d时,才有顺反异构;顺反异构体,因几何形状(结构)不同,物理性质不同。