有机化学上册第3篇_单烯烃
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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。
第三章 单烯烃单烯烃是指分子中含有一个碳碳双键的不饱和开链烃,习惯上简称烯烃(alkene)。
烯表示分子中含氢较少的意思。
烯烃双键通过SP 2杂化轨道成键,通式:C n H 2n 。
第一节 烯烃结构乙烯是最简单的烯烃,分子式为C 2H 4 。
构造式为H 2C =CH 2。
我们以乙烯为例来讨论烯烃双键的结构。
H3乙烯丙烯o0.108nm0.150nmo键能 610KJ / mol—346KJ / mol由键能看出碳碳双键的键能不是碳碳单键的两倍,说明碳碳双键不是由两个碳碳单键构成的。
事实说明碳碳双键是由一个键和一个键构成的。
双键( C=C) = σ键 + π键现代物理方法证明:乙烯分之的所有原子在同一平面上,其结构如下:为什么双键碳相连的原子都在同一平面?双键又是怎样形成的呢?杂化轨道理论认为,碳原子在形成双键时是以另外一种轨道杂化方式进行的,这种杂化称为sp 2杂化。
0.108nm 0.133nm117°121.7°一个sp 2三个 的关系sp 2轨道与 轨道的关系p sp 2sp 2sp sp 22p2s 2p杂化2杂化态激发态sp 2杂化乙烯分子的形成π键键能 = 双键键能 — 碳碳单键键能= 610.9KJ / mol – 347.3 KJ / mol =263.6KJ / mol 其它烯烃的双键,也都是由一个σ键和一个π键组成的。
碳碳双键是烯烃的官能团,碳碳双键是由一个碳碳σ单键和一个碳碳π键组成,具有刚性,不能绕碳碳双键自由旋转。
形成双键的两个碳原子为sp 2杂化,它们各用一个sp 2杂化轨道“头碰头”重叠形成C-C σ键;每个碳原子余下的两个sp 2轨道分别与其它原子或基团结合形成两个σ单键;这样而形成的五个σ键均处于同一平面上,两个碳原子各剩余一个未参与杂化的P 轨道,并垂直于该平面,且互相平行,从而侧面重叠形成π键。
所以碳碳双键相当于由一个C-C σ单键和一个C-C π键组成,平均键能为610.9 KJ ·mol -1, 其中C-C σ键的平均键能为347.3 KJ ·mol -1,π键的键能为263.6 KJ ·mol -1,π键能较σ键小。
第三章单烯烃一、 基本内容1.单烯烃的定义和结构单烯烃指分子中含有一个碳碳双键的不饱和烃,碳碳双键是烯烃的官能团,称为烯键。
烯键是由一个碳碳σ单键和一个碳碳π键组成,具有刚性,不能绕碳碳双键自由旋转。
2.烯烃的同分异构现象烯烃的异构现象包括碳干异构;双键位置不同引起的官能团位置异构;由于双键两侧的基团在空间位置不同引起的顺反异构。
所以相同碳数的烯烃的异构体数目比相应的烷烃较多。
3.烯烃的化学性质碳碳双键是反映烯烃化学性质的官能团。
烯烃的化学性质比烷烃活泼,可以与许多试剂反应。
主要的反应有:亲电加成,催化氢化,氧化反应和聚合反应。
亲电加成包括与酸、卤素和硼烷等的加成;氧化反应包括用KMnO 4或OsO 4等作氧化剂的氧化,臭氧化反应;聚合反应主要是发生加聚反应,生成高分子化合物;催化氢化系烯烃在催化剂存在下,与H 2加成,生成烷烃的反应。
4.烯烃的制备可通过卤代烃脱HX 和醇脱H 2O 等方法制得;也可通过炔烃还原制得。
5.烯烃中氢的分类:可分为烯丙氢和烯氢。
其中,烯丙氢指在C=C 双键邻位碳原子上的氢,也叫α-H ;烯氢指与C=C 双键直接相连的氢原子,它们在发生自由基取代时的活性顺序为: 烯丙氢> 烯氢6.烯烃亲电加成历程和马氏规则。
烯烃亲电加成反应一般分两步进行:第一步,烯烃接受亲电试剂的进攻生成正离子中间体;第二步,正离子与亲核物种结合。
有的反应在第一步生成的正离子为结构特殊的三元环状正离子(鎓离子),如Br 2与烯烃加成生成溴鎓正离子;第二步,Br -从背后进攻,生成反式加成产物。
卤化氢等极性试剂与不对称烯的离子型加成反应,氢原子加在含氢较多的双键碳原子上,卤素、其它亲核性原子或基团加在含氢较少的双键碳原子上。
这种取向称为马尔科夫尼科夫规则,简称马氏规则。
马氏规则是一种经验规则,应在具体的反应中作具体分析。
C C ()二、难点与重点评述本章重点是烯烃的结构,π键的特征,烯烃的化学性质及应用,亲电加成反应的历程,马式规则的应用。