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2
CH
CH2
-
(1)共振符号
要区分于平衡符号
(2)共振杂化体才是真正的分子,只能有一个结构. 极限结构式是假想出来的,不是实际存在的, 但在一定程度上反映了真实分子的结构和性质 (3)真实分子的结构不是几个极限式的混合物,也不 是几种结构的互变平衡体系
(4)书写共振极限式的原则 (a)各极限式必须符合路易斯结构的要求 (b)各极限式中原子核的排列要相同,能变动的 + 只是电子分布 CH + + CH CH H C CH CH H C
H5C2 C C C2H5 HCl H5C2 C H C C2H5 Cl
(d)炔烃加成活性小于烯烃
H2C CH CH2 C CH HBr H H2C Br CH CH2 C CH
(3)与 H2SO4 水溶液
HC CH
HO
+ H2O HgSO
H2SO4
4
互互互互 [ H2C
CH ] CH3CHO
烯醇式
3 亲核加成(比烯烃易)
HC CH
+ HCN Cu Cl 2
பைடு நூலகம்
NH4Cl
2
H2C
CH CN
HC CH
+
ROK
ROH
-
RO
CH
CH
-
ROH
RO
CH
CH2
1500C P
+ RO-
(二)炔氢的反应
乙炔的酸性:小于水和醇,但比氨强 酸性: H C C H > H 2 C C H 2 > C H 4 CH > H3C HC C > H2C 稳定性: 负离子的一对电子处在 S 成份愈多的杂化轨道中, 愈靠近原子核,受核束缚力大,负离子越稳定,碱性 越弱,相应酸的酸性越强
-200C
H3C C C CH3 2Br2
0
R CH CH2 E
无σ- P超共轭 2个σ- P超共轭
Br
CH3
CH3CBr2CBr2CH3
25 C
(2)与 HX
R C CH HX RCX=CH2 HX RCX2CH3
(a)服从马氏定则 (b)反应分步进行 (c)反应可停留在第一阶段,大多为反式加成
(2E,4E)-2,4-己二烯
CH3
(2E,4E)-hexa-2,4-diene
(3) 围绕共轭双键间单键旋转,可产生两种平面型构象
H H H H H H H H
S-顺-1,3-丁二烯
S-反-1,3-丁二烯
二,共轭二烯烃 (一)结构
π
H2C CH CH
π
CH2
C1
C2
C3
C4
(1)C:SP2 杂化,各有一个P轨道侧面重叠,即 C2与C3之间有一定程度重叠 (2)两个π键不是孤立的,而是结合成一个整体,称 π-π共轭体系
(1)命名原则与烯烃类似,只需将"烯"改为"炔" (2)分子中同时含有 C=C 和 碳碳叁键时: 选择含有 C=C和碳碳叁键的最长碳链为主链; 编号以双键和叁键的位置之 和最小为原则 ; 和相同时,以双键位次最小为原则
5
H3C
4
CH
3
CH
2
C
1
CH
3-戊烯-1-炔
pent-3-en-1-yne
1 2
Ag C C Ag HCl HC CH
+ AgCl
(三) 氧化(比烯烃难)
(1)控制氧化得 1,2-二酮化合物
H3C(H2C)7C C(CH2)7CH3 KMnO4 /H 2O PH= 7.5
O (H2C)7H3C C
O C (CH2)7CH3
(2)剧烈氧化
R C CH KMnO4/ H2O
100 C
(三)双烯合成或Diels-Alder反应
共轭二烯与含碳碳双键和碳碳叁键化合物发生 的1,4-加成反应
+
O C O C O C O O
+
C
O
白
——鉴别共轭二烯
三,聚集二烯烃
1 结构
H H C H C C H
Br2 H2C CH CH CH2 Br Br CH CH2 Br Br H2C HC
+ +
H2C CH CH CH2
1,2-加加
CH2 CH CH CH2 H Br
1,4-加加
H2C CH CH CH2 H Br
H Br
2 反应历程
H
H2C CH CH
+
H2C
CH CH CH2 H
+
δ- δ+ δ- δ+
H2C CH H
+
CH
CH2
比 H2C
H
CH
CH CH2
+
稳定,有较低Ea
在动力学控制条件下,1,2-加成产物为主, 称动力学控制产物 (2)热力学控制:产物的比例由产物的稳定性决定
Br H3C CH CH CH2
Br
稳定性大于
H3C CH CH CH2
1,2-加成 1,4-加成 在热力学控制条件下,1,4-加成产物为主, 称热力学控制产物
1分子轨道理论的描述
ψ ψ P 原原原原 ψ ψ
2 4 3
* π *π π π
4
3
2
1
1
能量较低的两个分子轨道π1和π2 是成键轨道, 基态时每个轨道占有两个电子 能量较高的反键轨道π3*和π4* 在基态时空轨道
从π1可知: π电子 + _ + 在四个原子上,即 C1-C2, C2-C3, C3-C4之间都有π键 _ 特性 + + 从π2可知: C1-C2 及C3-C4之间的π键 加强,C2-C3之间的 + π键减弱 故C2-C3之间有部分 双键的特征 +
HO R C CH
+ H2O HgSO
H2SO4
4
互互互互
R
O C CH3
[ H2C
C R ]
(a)需要Hg2+ 催化才能顺利进行 a Hg (b)服从马氏定则 乙炔 醛 其它端炔 甲基酮 (c)互变异构:两种异构分子通过质子转移位置而 相互转变的一种平衡现象
(4)硼氢化反应
R C CH B 2H 6 醚
第六章 炔烃和二烯烃
通式:Cn H
2n-2
第一节
1 结构
炔烃
一,炔烃的结构与同分异构
(1)C:SP 杂化,直线型分子. 键角1800 ,碳碳叁键键长 121Pm (2)碳碳叁键由一个σ键和两个 互相垂直的π键组成,π电子云呈圆筒状
2 同分异构
碳架异构,碳碳叁键位置异构,与二烯烃的异构
二,炔烃的命名
CH2
H
+
H2C CH CH H
+
CH2
H2C CH H
CH CH2
+
BrBr H3C CH CH CH2
H3C CH
BrBr CH CH2
3 热力学控制和动力学控制
(1)动力学控制:产物的比例由反应速度决定 1,2-加成和1,4-加成经过同样的碳正离子 中间体,两种产物的相对数量取决于第二步 极限式
H2C CH
3
CH2
4
C
5
CH
1-戊烯-4-炔
pent-1-en-4-yne
三,炔烃的物理性质
熔,沸点,比重比相应的烷,烯烃偏高 (1)非极性分子,微弱的色散力. (2)直线性分子,较易靠近,使分子间作用力略增.
四,炔烃的化学性质
(1)炔键碳原子核比烯键碳原子核较为暴露,除发生 亲电加成外,还可以发生亲核加成 SP 杂化碳的 S 成份多,电负性大,更强地吸电子, 使核更暴露 (2)端炔表现一定的酸性 CSP-H 键电子更靠近碳原子
C 2H5 H
(a)反应停留在烯烃阶段 (b)顺式加成得顺式烯烃 ( 2)Na / 液 NH 3
n-C4H9 C C C4H9-n Na 液 NH 3 n-C4H9
H C C C4H9-n
产物为反式烯烃
H
2 亲电加成(比烯烃难)
(1)与 X2
R C C R
E+ E
X2
RCX=CXR
X2
RCX2CX2R
2 炔烃的制法
(1)二卤代烷脱卤化氢
H 2O H3C(H2C)7 CH CH2 NaNH2 H C(H C) C C Na 3 2 7 △ Br Br H3C(H2C)7 C CH
(H3C)3C CH2 CH Cl2
NaNH2
H2 O (H3C)3C C CH
△
(2)伯卤代烷与炔钠反应
NaNH2 HC CH 液NH
0
RCOOH
+
CO2
(a)推测炔键的位置
R C RCOOH HC CO2
(b)炔烃的鉴别反应
(四)乙炔的聚合
Cu2Cl 2
2HC CH
NH4Cl 高高
H2C
CH
C
CH
3 HC
CH
五,制备
1 乙炔的工业来源
CaO
+
C
高高
CaC2
H2 O
Ca(OH)2
+ HC
CH
CH4
+ O2
2 HC
CH
+ 2CO + 10H2
3
n-C4H9Br HC C Na
n-C4H9 C
CH
( 1 )NaNH2 / 液NH ( 2 )CH3Br
3
n-C4H9
C
C CH3