不飽和烴 烯烴和炔烴PPT課件

1、一、烯烴的定義: 容易燃燒呀！稀表明氫不飽和顧名思義：烯烴，就是由有碳和氫組成，含有碳碳雙鍵（C=C）、容易燃燒的烴，稱之為烯烴。l烯烴的通式：CnH2n 。第1頁/共85頁烯烴的命名烯烴的命名第2頁/共85頁二、烯烴的命名 1 俗名: 烯烴的俗名以及以后各種類型化合物都有個別的俗名，但非常稀少，不再一一講述。 2 習(xí)慣命名法：烯烴的習(xí)慣命名法，類同于烷烴。將碳碳雙鍵排在第一號碳的所有直鏈烯烴，一律用“正xxxx烯”命名。而對末尾第二個碳上連有一個甲基的用“異xxxx烯”命名即可。第3頁/共85頁CH2CH CH2CH2CH3CH2CH CHCH3CH3正戊烯異戊烯正辛烯異庚烯正庚烯異壬烯第4

2、頁/共85頁3 衍生物命名法 烷烴章節(jié)已有所述，烯烴的衍生物命名法，就是以乙烯為母體，其他基團全部作為取代基命名。CH2CH CH2CH2CH3CH2CH CHCH3CH3正丙基乙烯異丙基乙烯CH3CH3CH3H三甲基乙烯CH3CHCHCH2CH3對稱甲基乙基乙烯CH3CCH2CH2CH3偏甲基乙基乙烯第5頁/共85頁 同烷烴一樣（包括以后各類型化合物），IUPAC命名法依然是最重要命名法：烯烴命名步驟如下： (1)選擇含碳碳雙鍵的最長碳鏈為主鏈(母體)，按主鏈碳原子數(shù)稱為某烯。如果主鏈碳原子數(shù)超過十，則稱為某碳烯;(2)碳鏈編號時,應(yīng)從靠近雙鍵的一端開始，并以雙鍵碳原子中編號較小的數(shù)字表示雙

3、鍵的位次，寫在烯烴名稱的前面（如雙鍵位置在第一個碳上,雙鍵位置數(shù)據(jù)可省去）;(3)其它同烷烴的命名，確定取代基、合并等。4 IUPAC命名法第6頁/共85頁3-甲基-2-乙基-1-戊烯2,4-二甲基-3-己烯2-甲基-3-十三碳烯例：CH3CH2CHCCH2CH3CH3CH2CH3CHCHCCH3CH3CH2CH3CH3CHCHCH3CH(CH2)8CH323412345123456123456113Not 3，5-二甲基-3-己烯第7頁/共85頁烯烴的結(jié)構(gòu)烯烴的結(jié)構(gòu)Structure of Carbon-Carbon double Bond第8頁/共85頁一、碳碳雙鍵的結(jié)構(gòu) 烯烴就是含有碳碳

4、雙鍵的烴。碳碳雙鍵就是烯烴的官能團！烯烴的結(jié)構(gòu)也就是碳碳雙鍵的結(jié)構(gòu)及該雙鍵對其他碳鏈的影響！ 以最簡單的乙烯為例：CCHHHHCCHHHH第9頁/共85頁 雙鍵上的碳采取 sp2雜化,形成處于同一平面上的三個 sp2 雜化軌道圖 sp2雜化軌道和乙烯的鍵乙烯分子所有的碳和氫原子都分布在同一平面.第10頁/共85頁 鍵固定了鍵使其不能自由旋轉(zhuǎn)！造就了6個原子共處一個平面，順反異構(gòu)！ 碳原子上尚有一個未參加雜化的p軌道，它們的對稱軸垂直于乙烯分子所在的平面，p軌道相互平行以側(cè)面相互交蓋而形成鍵。第11頁/共85頁碳碳單鍵和雙鍵電子云分布的比較C-C 鍵C-C 鍵電子云集中在兩核之間,不易與外界試劑

5、接近電子云密度更大，且電子云在乙烯分子所在的平面的上方和下方易受親電試劑(+)攻擊鍵的存在使烯烴具有較大的反應(yīng)活性 第12頁/共85頁n甲烷的H-C-H鍵角109.5n乙烷中C-C單鍵鍵長:0.154nmn乙烯中C=C雙鍵鍵長:0.133nmn斷裂乙烷C-C 單鍵需要 347kJ/moln斷裂雙鍵需要611kJ/mol;n說明碳碳 鍵斷裂需要264kJ/mol二、 雙鍵結(jié)構(gòu)對鍵長,鍵角的影響第13頁/共85頁三、 雙鍵造成的官能團位置異構(gòu)1-己烯2-己烯3-己烯5-甲基-1-己烯5-甲基-2-己烯2-甲基-3-己烯2-甲基-2-己烯2-甲基-1-己烯5611223344561234561212

6、3344第14頁/共85頁 由于雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn),當雙鍵的兩個碳原子各連接不同的原子或基團時, 會產(chǎn)生順反異構(gòu)。順反異構(gòu)又稱為幾何異構(gòu)，屬于構(gòu)型異構(gòu)，是立體異構(gòu)的一種。四、 順反異構(gòu)現(xiàn)象(立體異構(gòu)現(xiàn)象)第15頁/共85頁 以碳碳雙鍵為軸(紅線)，相同基團處于同一側(cè)（A和C），為順式，or Cis。如果分處于兩側(cè)（B和D）則為反式， or Trans。ABCD第16頁/共85頁只要任何一端的雙鍵碳原子所連接的兩個取代基是相同的，就不存在順反異構(gòu)體。五、順反異構(gòu)體的命名 1 順/反式命名 順反異構(gòu)體命名時，常把兩個雙鍵碳原子上所連接的兩個相同的基團在雙鍵同一側(cè)稱為順式，在雙鍵異側(cè)稱為反式。命名時在

7、化合物的名稱前加一順(cis-)或反(trans-)字表示.如：CCCH3HCH3HCCCH3HCH3H順-2-丁烯反 -2-丁烯第17頁/共85頁 如下列結(jié)構(gòu)沒有順反異構(gòu)CH3CH2HHHHCH3CH2HHCCBACC第18頁/共85頁第19頁/共85頁2 E/Z2 E/Z命名體系 順反命名法雖然簡明，但如果雙鍵碳原子上連接有四個不相同的原子或原子團，就無能為力了。如： 此種情況下，就需要采用國際上的Z/E命名法。 IUPAC規(guī)定: E：Entgegen-表示“相反”，分處于雙鍵軸的兩側(cè)。 Z： Zusammen-表示“共同”。分處于雙鍵軸的同一側(cè)。 由次序規(guī)則分別比較出同一碳上的兩個取代基

8、團的優(yōu)先次序，較優(yōu)基團或原子在碳碳雙鍵的同側(cè)稱為Z，反之稱為E。ClCH3HEtBrIClF第20頁/共85頁(1) 首先比較和雙鍵碳原子直接相連原子的原子序數(shù),大者為“較優(yōu)”基團： IBrClSPFONCH -Br -OH -NH2 -CH3 -H(2) 若雙鍵碳原子直接相連第一原子的原子序數(shù)相同,則比較以后的原子序數(shù) -CH2CH3 -CH3(3) 若取代基為不飽和基團,應(yīng)把雙鍵或三鍵原子看成是它以單鍵和多個原子相連: E-Z命名次序規(guī)則:第21頁/共85頁CH2CH3CHHCHHHCHCH3CH3CHCCHHHHHH第1級：CHH, 第2級：HHH第1級：CCH， 第2級：HHHHHHC

9、CH3CH3CH3CCCCHHHHHHHHH第1級：CCC, 第2級：9個H第22頁/共85頁CCH2HCCCHHHC(C)CCHCCCCHC(C)C(C)CNCNNNCCCCCCHCCCHaabbCHCCHHCHCHaabb第23頁/共85頁直接連接SP2原子的碳基團比較。 對于直接與雙鍵碳原子的不同原子序數(shù)的基團對于直接與雙鍵碳原子的不同原子序數(shù)的基團很好比較，原子序數(shù)大就很好比較，原子序數(shù)大就“較優(yōu)較優(yōu)”，或者說粗略一，或者說粗略一點就是點就是“大大”。但對于都是碳原子的基團比較起來。但對于都是碳原子的基團比較起來就需要遵循比較規(guī)則，逐級比較，就需要遵循比較規(guī)則，逐級比較，只要一旦分出大

10、只要一旦分出大小，就不再向下進行！小，就不再向下進行！ 如果，想死記，以下方法要記?。?1 對于直鏈飽和碳鏈，碳鏈越長就越大！ 2 如果有支鏈，無論碳數(shù)多少，有支鏈的一定大于沒有支鏈的。比如，異丙基大于所有的直鏈碳鏈，正戊基、正十二基都小。 3 支鏈越靠前就越大，支鏈越多越大、 比如仲丁基異丁基；叔丁基仲丁基。第24頁/共85頁 4 乙烯基優(yōu)于所有的直鏈碳鏈，而乙炔基優(yōu)于乙烯、異丙基、仲丁基等只有一個支鏈的。 分出兩端的基團的大小后，就可以根據(jù)上述結(jié)構(gòu)寫出Z式還是E式！BigSmallBSSBB第25頁/共85頁 ClCH3HEtBrIClF左端：Cl的原子序數(shù)甲基的C。右端：乙基碳的原子序數(shù)

11、H。所以： 大小大小該烯烴是E式：（E）-2-氯-2-戊烯這個烯烴E/Z命名簡單，但全名復(fù)雜左端基團比較：ClF右端比較： IBr大大(E)-1，1-氟氯-2，2-溴碘乙烯 此種寫法是縮減寫法，由于四個基團同族合并標出位置后就可以，所以縮減。全名：（E）-1-氟-1-氯-2-溴-2-碘乙烯第26頁/共85頁(Z) -1-氯-2-溴丙烯(E)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯(Z)-1,2-二氯-1-溴乙烯例1:例2:例3:CCBrH3CClHCCH3CCH2CH2CH3CH2CH3CCBrClClHCH3CH2大大123大大大大第27頁/共85頁i-PrCH2=CH疑難舉例1：左端大小比較：如果記

12、得，毫無疑問應(yīng)知道乙烯基大于丙基。若記不得就比較：比較：第1級：直接與主鏈烯鍵碳連接的乙烯基：是CCH。而正丙基的第1級是：CHH。兩個第1級的相同元素化掉，最后剩下的就是乙烯基的一個C大于丙基的一個H。已經(jīng)比較出結(jié)果，就終止：乙烯基丙基。右端比較：異丙基的第一個碳上連接是：， 正丁基的第一個碳上連接是：，劃掉相同部分，異丙基正丁基。因此，該烯烴是式結(jié)構(gòu)。命名時必須把乙烯基也加進主鏈，屬于二烯結(jié)構(gòu)：全名（）丙基異丙基,辛二烯CCH3CH3H第28頁/共85頁疑難舉例2：Cl1234567896789 依然第一步首先是選含雙鍵主鏈，黑編號為主連！注意如果你選沿紅字編號為主連，那么含氯的取代基將命

13、名麻煩！ 此烯烴命名的關(guān)鍵是雙鍵的構(gòu)型。 比較：左端：3號碳上連接，即第1級：CHH，而丙基的第1級也是：CHH。不分勝負。再進行第二級比較：2號碳上的元素是：。而丙基的第碳上是，所以，劃掉相同部分，就知道異丁基大于正丙基。 右端：黑字部分：第1級（6號碳）：CHH， 紅字部分第1級（紅6號碳）： 也是CHH。比較不出勝負。再進行第2級比較：黑7號碳連接了：。紅號碳，也是。不分勝負。繼續(xù)向下進行：黑號碳：是lCH而黑8號碳連得是：CCH。顯然，劃掉相同部分，Cl的原子序數(shù)C 所以：黑字部分優(yōu)于紅字部分。如此：此烯烴的構(gòu)型是Z式！ 命名 （Z）-2-甲基-4-丙基-5-異戊基-8-氯-4-壬烯第

14、29頁/共85頁比較層次示意圖第1級比較：比較紅碳原子上所連接的藍色原子。不分勝負再進行第2級比較。第2級比較：比較藍碳原子上所連接的綠色原子。如果再不分勝負進行第3級比較。第3級比較：比較綠碳原子上所連接的黑色原子。即可分出勝負。 如果一直不能分出勝負就需要1級1級進行下去，直到分出高低立刻停止。 CCCCCCHHHHCCCClHHHHHHHHHHHHHHH第30頁/共85頁CH3CH2CH3CH2CH2CH3CH2CH3BrClClH注意: 順/反和Z/ E是兩種命名體系，不能混用。對于雙鍵兩端有相同基團時，才可以使用順/反命名。而E/Z體系什么情況下都可使用。在能用順反命名時，順/反與E

15、/Z有關(guān)聯(lián)但不確定。如：(E)- 或 （順）-(Z)- 或（反）-但兩者并不完全等同，有時矛盾。如： （順）-2-丁烯或 (Z)-2-丁烯CH3HCH3H第31頁/共85頁請用E/Z命名體系命名化合物：i-Prs-BuClEt第32頁/共85頁 試判斷下列化合物有無順反異構(gòu)，如果有則寫出其構(gòu)型和名稱。1、異丁烯 2、4-甲基-3-庚烯3、2-己烯H2CCCH3CH3CCCH2CH2CH3CH3H3CH2CHCCCH3CH2CH2CH3H3CH2CHCCHCH2CH2CH3H3CHCCCH2CH2CH3HH3CH無順反異構(gòu)。（Z）-4-甲基-3-庚烯（E）-4-甲基-3-庚烯（Z）-2-己烯（E

16、）-2-己烯或 順-2-己烯或 反-2-己烯第33頁/共85頁命名下列各烯烴，有順反異構(gòu)要注明其構(gòu)型。(CH3)3CCCH2CH3CH2CCCH3HC2H5H3C3，3-二甲基-2-乙基-1-丁烯（Z）-3-甲基-2-戊烯2，4-二甲基-1-己烯（E）-2，3-二甲基-3-己烯第34頁/共85頁第35頁/共85頁第36頁/共85頁第37頁/共85頁第38頁/共85頁烯烴的化學(xué)性質(zhì)烯烴的化學(xué)性質(zhì)Physical and Chemical Properties of Alkenes第39頁/共85頁第40頁/共85頁第41頁/共85頁第42頁/共85頁第43頁/共85頁第44頁/共85頁第45頁/

17、共85頁第46頁/共85頁第47頁/共85頁第48頁/共85頁第49頁/共85頁第50頁/共85頁第51頁/共85頁第52頁/共85頁第53頁/共85頁 比較下列碳正離子的穩(wěn)定性,由大到小順序排列:CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH2CHCH2CH3CH3CH2C(CH3)2(a)(b)(c)1.+c b a(a)(b)(c)CH3CH3CH2+2.b a c第54頁/共85頁第55頁/共85頁第56頁/共85頁第57頁/共85頁第58頁/共85頁第59頁/共85頁第60頁/共85頁第61頁/共85頁第62頁/共85頁第63頁/共85頁第64頁/共85頁第65頁/共85頁第66頁/共85

18、頁第67頁/共85頁第68頁/共85頁第69頁/共85頁第70頁/共85頁3.6.4 硼氫化反應(yīng)第71頁/共85頁第72頁/共85頁第73頁/共85頁C CH H2 2C CH H= =C CH H2 2H H+ +H H2 2O O1 1) ) B BH H3 32 2) )H H2 2O O2 2/ /O OH H- -C CH H2 2C CH HC CH H3 3O OH HC CH H2 2C CH H2 2C CH H2 2O OH H1 1o oo o2 2比較下列反應(yīng)產(chǎn)物：應(yīng)用：不對稱的末端烯烴經(jīng)硼氫化氧化反應(yīng)可以得到相應(yīng)的伯醇，是制備伯醇的一個很好的方法. 第74頁/共85頁氫硼烷通常情況下是易燃、劇毒的氣體，必須現(xiàn)用現(xiàn)制備，如上反應(yīng)式用穩(wěn)定的常規(guī)試劑硼氫化鈉（NaBH4）與三氟化硼（BF3）的乙醚溶液(Et2O)混合后即可緩慢放出，用管道直接通到反應(yīng)瓶里即可。第75頁/共85頁第76頁/共85頁第77頁/共85頁第78頁/共85頁第79頁/共85頁第80頁/共85頁第81頁/