第二節(jié)共軛環(huán)烯烴

1、第二節(jié)第二節(jié) 共軛環(huán)烯烴共軛環(huán)烯烴 Conjugated molecules of the cyclic alkeneConjugated molecules of the cyclic alkene一、單環(huán)共軛烯烴的本征方程一、單環(huán)共軛烯烴的本征方程二、幾個(gè)實(shí)例二、幾個(gè)實(shí)例四、單環(huán)共軛烯烴的能級(jí)分布四、單環(huán)共軛烯烴的能級(jí)分布三、單環(huán)共軛烯烴的本征多項(xiàng)式三、單環(huán)共軛烯烴的本征多項(xiàng)式一、單環(huán)共軛烯烴的本征方程一、單環(huán)共軛烯烴的本征方程 由上節(jié)介紹的由上節(jié)介紹的 HckelHckel 分子軌道理論得知分子軌道理論得知，在，在單環(huán)共軛烯烴分子中單環(huán)共軛烯烴分子中的交換積分、重疊積分為：的交換積分、重

2、疊積分為：則，本征方程中則，本征方程中 H H1n 1n - ES- ES1n 1n = = H Hn1 n1 - ES- ESn1 n1 = = H Hijij = = (i (ij j1) 1) 相鄰碳原子相鄰碳原子S Sijij = 0= 0（ijij） 忽略碳原子忽略碳原子 2p2pz z 軌道的重疊軌道的重疊于是，于是，單環(huán)共軛烯烴的單環(huán)共軛烯烴的本征方程可寫(xiě)為：本征方程可寫(xiě)為： - E - E 0 0 g gn(xn(x) ) = = 0= = 0 - E - E 0 0 0 0 0 0 0 0 - E- E1 12 23 36 65 54 4為了書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)便，令：為了書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)便，令：

3、- E- Ex =x =或：或： E = E = - x- x 與直連共軛烯烴本與直連共軛烯烴本征方程的區(qū)別征方程的區(qū)別 將其代入到本征方程中，并各項(xiàng)除以將其代入到本征方程中，并各項(xiàng)除以，可得單環(huán)共軛烯烴的本征方，可得單環(huán)共軛烯烴的本征方程。即：程。即：x 1 0 1 x 1 0 1 g gn(xn(x) ) = = 0= = 00 1 x 1 0 0 1 x 1 0 1 0 0 1 x1 0 0 1 x二、幾個(gè)實(shí)例二、幾個(gè)實(shí)例1.1.環(huán)丙烯環(huán)丙烯環(huán)丙烯分子骨架圖形環(huán)丙烯分子骨架圖形1 13 32 2 根據(jù)根據(jù) HMO HMO 理論，環(huán)丙烯的本征方程可寫(xiě)成：理論，環(huán)丙烯的本征方程可寫(xiě)成：x 1

4、 1x 1 1gg3(x) 3(x) = 1 x 1 = 0= 1 x 1 = 01 1 x1 1 x分子軌道能級(jí)分子軌道能級(jí)= x= x3 3 + 1 + 1 - x - x - x+ 1 + 1 - x - x - x= x= x3 3 - 3x + 2- 3x + 2解本征多項(xiàng)式：解本征多項(xiàng)式：x - 1 = 0 x - 1 = 0 x x3 3 - 3x- 3x - 2- 2 =(=(x x2 2 - 2x + 1)(x + 2)- 2x + 1)(x + 2) =(x - 1)(x - 1)(x + 2) =(x - 1)(x - 1)(x + 2) 即：即：x + 2 = 0 x

5、+ 2 = 0 x x1 1 = - 2= - 2x x2 2 = 1= 1x x3 3 = = 1 1E E3 3 = - = - E E2 2 = - = - E E1 1 = + 2 = + 2因因 E E = -x= -x ，則：，則：環(huán)丙烯環(huán)丙烯分子軌道能級(jí)圖分子軌道能級(jí)圖2p2pz zE E2 2 E E3 3E E1 1分子軌道分子軌道將將 E E1 1 = + 2= + 2代入本征方程組中：代入本征方程組中：( - E)c- E)c1 1 +c+c2 2 + c c3 3 = 0= 0cc1 1 + +（- E)c- E)c2 2 +c+c3 3 = 0= 0cc1 1 +c+

6、c2 2 + (- E)c+ (- E)c3 3 = 0= 0- 2- 2c c1 1 +c+c2 2 + c c3 3 = 0= 0cc1 1 - 2- 2c c2 2 +c+c3 3 = 0= 0cc1 1 +c+c2 2 - 2- 2c c3 3 = 0= 0即：即：c c1 1 = c = c2 2 = c = c3 3 = c = c1 1 = c= c1 1 + c+ c2 2 + c+ c3 3 = c(= c(1 1 + + 2 2 + + 3 3) ) 1 11 1 dd= 1= 1根據(jù)歸一化條件：根據(jù)歸一化條件：= =c(c(1 1 + + 2 2 + + 3 3)2 2

7、dd= c= c2 2(1 12 2 + + 1 12 2 + + 1 13 3) )+(+(1 12 2 + + 2 22 2 + + 2 23 3) + ) + +(+(1 13 3 + + 2 23 3 + + 3 32 2) ddc = = 0.577c = = 0.5773 31 1則：則：3c3c2 2 = 1= 1i ij j dd= 0(ij)= 0(ij)= 1(i= 1(ij)j)即：即：1 1 = 0.577(= 0.577(1 1 + + 2 2 + + 3 3) ) 同理，分別將同理，分別將 E E2 2 =- =-、 E E3 3 =- =-代入本征方程中，可得：代

8、入本征方程中，可得：c c1 1 = - c = - c2 2 = = 0.707= = 0.7072 21 1c c3 3 = 0 = 0c c1 1 = - c = - c3 3 = = 0.707= = 0.707c c2 2 = 0 = 02 21 1- -+ +- -+ +1 1即：即：2 2 = 0.707 (= 0.707 (1 1 - - 2 2 ) ) 1 1 = 0.577 (= 0.577 (1 1 - - 2 2 ) ) 3 3 = 0.707 (= 0.707 (1 1 - - 3 3 ) ) - - -+ + + +- - -+ +2 2+ +- -3 31 1 0

9、1 1 0- 0 x 1 + 0- 0 x 1 + 01 1 x1 1 x以第一行展開(kāi)：以第一行展開(kāi)：0 = x 1 x 10 = x 1 x 1x 1 0 x 1 00 1 x0 1 x1 x 11 x 1- 0 1 x- 0 1 x1 0 11 0 1= x(x= x(x3 3 - x - x) - (x- x - x) - (x2 2 + 1 - 1) - (1 + x+ 1 - 1) - (1 + x2 2 - 1)- 1)= (x= (x4 4 - 2x- 2x2 2) - (x) - (x2 2 + 1 - 1) - (1 + x+ 1 - 1) - (1 + x2 2 - 1)-

10、 1)= x= x4 4 - 4x- 4x2 2 （本征多項(xiàng)式）（本征多項(xiàng)式）2.2.環(huán)丁二烯環(huán)丁二烯 環(huán)丁二烯分子的本征方程可寫(xiě)為：環(huán)丁二烯分子的本征方程可寫(xiě)為：= 0= 00 1 x 10 1 x 11 x 1 01 x 1 0 x 1 0 1x 1 0 11 0 1 x1 0 1 x環(huán)丁二烯分子骨架圖形環(huán)丁二烯分子骨架圖形1 12 23 34 4 - E- Ex =x =求解本征多項(xiàng)式（方程）求解本征多項(xiàng)式（方程）g g3(x)3(x) = x= x4 4 - 4x- 4x2 2 = 0= 0（本征多項(xiàng)式）（本征多項(xiàng)式）= x= x2 2(x(x2 2 - 4) - 4)即：即：x x2

11、 2 = 0 = 0 (x(x2 2 - 4) - 4) = 0 = 0 x x3 3 = 0= 0 x x2 2 = 0= 0由由得：得：x x1 1 = = - - 2 2x x4 4 = 2= 2由由得：得：x x2 2 = 4 x = = 4 x = 2 2即：即： 分別將分別將x x代人代人 E E = -x= -x 得：得：E E4 4 = - 2 = - 2E E3 3 = = E E2 2 = = E E1 1 = + 2 = + 2E E1 1E E4 42p2pz z環(huán)丁二烯環(huán)丁二烯分子軌道能級(jí)圖分子軌道能級(jí)圖E E2 2E E3 3- -+ + +- - 分別將分別將 E

12、 E1 1、E E2 2、E E3 3、E E4 4 代入其本征方程組中，可得到各組合系數(shù)間代入其本征方程組中，可得到各組合系數(shù)間的關(guān)系；根據(jù)歸一化條件確定組合系數(shù)，進(jìn)而得到的關(guān)系；根據(jù)歸一化條件確定組合系數(shù)，進(jìn)而得到分子軌道。分子軌道。 即：即：4 41 1 = 0.5(= 0.5(1 1 + + 2 2 + + 3 3 + + 4 4) )2 2 = 0.707(= 0.707(1 1 - - 3 3) )3 3 = 0.707(= 0.707(2 2 - - 4 4) )4 4 = 0.5(= 0.5(1 1 - - 2 2 + + 3 3 - - 4 4) )- -+ +- -+ +

13、+- - -+ + +- -+ +- -2 23 3- -+ +1 1- -+ +- -+ +- -+ +3.3.環(huán)己三烯（苯）環(huán)己三烯（苯） 苯苯(Benzene)(Benzene)的本征方程可寫(xiě)為：的本征方程可寫(xiě)為：苯分子骨架圖形苯分子骨架圖形1 12 23 34 45 56 60 1 x 1 0 00 1 x 1 0 01 x 1 0 0 01 x 1 0 0 0 x 1 0 0 0 1x 1 0 0 0 10 0 1 x 1 00 0 1 x 1 00 0 0 1 x 10 0 0 1 x 11 0 0 0 1 x1 0 0 0 1 xg g6 6(x) = = 0(x) = = 0

14、- E- Ex =x =此六階行列式展開(kāi)后可得：此六階行列式展開(kāi)后可得：解本征多項(xiàng)式解本征多項(xiàng)式（方程）（方程）：g g6 6(x)= x(x)= x6 6 - 6x- 6x4 4 + 9x+ 9x2 2 - 4 - 4 （本征多項(xiàng)式）（本征多項(xiàng)式）= (x - 1)= (x - 1)2 2 (x + 1)(x + 1)2 2(x - 2)(x - 2)2 2(x + 2)(x + 2)2 20 = x0 = x6 6 - 6x- 6x4 4 + 9x+ 9x2 2 - 4- 4即：即：x x1 1 = - 2= - 2x x2 2 = x= x3 3 = - 1= - 1x x4 4 = x

15、= x5 5 = 1= 1x x6 6 = 2= 2(x - 1)(x - 1) = 0= 0(x + 1)(x + 1) = 0= 0(x - 2)(x - 2) = 0= 0(x + 2)(x + 2) = 0= 0分別將分別將x x代人代人 E = -xE = -x 得：得：E E1 1 = + 2 = + 2 E E2 2 = E= E3 3 = + = + E E4 4 = E= E5 5 = - = - E E6 6 = - 2 = - 2 E E1 1E E2 2E E4 4E E6 6E E5 5E E3 3環(huán)己三烯環(huán)己三烯分子軌道能級(jí)圖分子軌道能級(jí)圖2p2pz z 分別將分別

16、將 E E1 1、E E2 2、E E3 3、E E4 4、E E5 5、E E6 6 代入其本征方程組中，可得到各組合代入其本征方程組中，可得到各組合系數(shù)間的關(guān)系；根據(jù)歸一化條件確定組合系數(shù)，進(jìn)而得到系數(shù)間的關(guān)系；根據(jù)歸一化條件確定組合系數(shù)，進(jìn)而得到分子軌道。分子軌道。 即：即：1 1 = (= (1 1 + + 2 2 + + 3 3 + + 4 4 + + 5 5 + + 6 6）6 61 12 2 = (2= (21 1 + + 2 2 - - 3 3 - 2- 24 4 - - 5 5 + + 6 6）12121 13 3 = (= (2 2 + + 3 3 - - 5 5 - -

17、6 6）4 41 14 4 = (= (2 2 - - 3 3 + + 5 5 - - 6 6）4 41 15 5 = (2= (21 1 - - 2 2 - - 3 3 + 2+ 24 4 - - 5 5 - - 6 6）12121 16 6 = (= (1 1 - - 2 2 + + 3 3 - - 4 4 + + 5 5 - - 6 6）6 61 1- -+ +- -+ +- -+ +1 1- -+ +- -+ +- -+ +- -+ +- -+ + +- -2 2+ +- - -+ + +- - -+ +- -+ +3 3+ +- -+ +- - -+ + +- -4 4- -+ +

18、+- - -+ + +- -+ +- -5 5+ +- -+ +- - -+ +- -+ + +- - -+ +6 6+ +- - -+ + +- -問(wèn)題思考與練習(xí)問(wèn)題思考與練習(xí)5-5 5-5 試寫(xiě)出環(huán)戊二烯的本征方程、本征多項(xiàng)式試寫(xiě)出環(huán)戊二烯的本征方程、本征多項(xiàng)式，并求出其共軛，并求出其共軛軌道能軌道能級(jí)。級(jí)。5-6 5-6 比較苯和己三烯的比較苯和己三烯的電子總能量。電子總能量。三、單環(huán)共軛烯烴的本征多項(xiàng)式三、單環(huán)共軛烯烴的本征多項(xiàng)式 與前面討論直鏈共軛烯烴相似，單環(huán)共軛烯烴與前面討論直鏈共軛烯烴相似，單環(huán)共軛烯烴本征方程的階次隨著本征方程的階次隨著碳鏈的增長(zhǎng)而增高，其展開(kāi)和求解也隨之復(fù)雜

19、。碳鏈的增長(zhǎng)而增高，其展開(kāi)和求解也隨之復(fù)雜。 為此，我們給大家介紹一種較為簡(jiǎn)便的為此，我們給大家介紹一種較為簡(jiǎn)便的單環(huán)烯烴本征多項(xiàng)式的遞推單環(huán)烯烴本征多項(xiàng)式的遞推關(guān)系式。關(guān)系式。單環(huán)烯烴的本征方程單環(huán)烯烴的本征方程 - E- Ex =x =式中：式中：或：或：E = - xE = - xx x 1 1 0 0 1 1 1 x 1 x 1 1 0 0 0 01 1 x1 1 xg gn n(x(x)= = 0)= = 0本征多項(xiàng)式本征多項(xiàng)式ggn n(x)= g(x)= gn n(x(x)- g)- gn-2n-2(x)- 2 (x)- 2 在單環(huán)共軛烯烴中，可證明在單環(huán)共軛烯烴中，可證明本征方

20、程展開(kāi)后的本征多項(xiàng)式有如下遞本征方程展開(kāi)后的本征多項(xiàng)式有如下遞推關(guān)系。即：推關(guān)系。即： 直鏈共軛烯烴的本征多直鏈共軛烯烴的本征多項(xiàng)式項(xiàng)式 例如，根據(jù)例如，根據(jù)HckelHckel分子軌道理論，寫(xiě)出環(huán)戊二烯基、環(huán)己三烯的本分子軌道理論，寫(xiě)出環(huán)戊二烯基、環(huán)己三烯的本征方程和本征多項(xiàng)式。征方程和本征多項(xiàng)式?！经h(huán)【環(huán)戊二烯基戊二烯基】 - E- Ex =x =本征方程本征方程 設(shè)：設(shè)：x 1 0 0 1x 1 0 0 11 x 1 0 01 x 1 0 0gg5 5(x)=(x)= 0 1 x 10 1 x 10 = 00 = 00 0 1 x 10 0 1 x 11 0 0 1 x1 0 0 1 x

21、1 12 23 34 45 5環(huán)戊二烯基分子骨架圖形環(huán)戊二烯基分子骨架圖形戊二烯基本征多項(xiàng)式戊二烯基本征多項(xiàng)式烯丙基本征多項(xiàng)式烯丙基本征多項(xiàng)式本征方程多項(xiàng)式：本征方程多項(xiàng)式：gg5 5(x)= g(x)= g5 5(x)- g(x)- g3 3(x)- 2 = 0(x)- 2 = 0= =（x x5 5 - 4x- 4x3 3 + 3x+ 3x）- -（x x3 3 - 2x- 2x）- 2- 2 展開(kāi)得：展開(kāi)得：0 = x0 = x5 5 - 5x- 5x3 3 + 5x - 2+ 5x - 2（環(huán)戊二烯基本征方程）（環(huán)戊二烯基本征方程）求解本征多項(xiàng)式得：求解本征多項(xiàng)式得：x x1 1 =

22、- 2= - 2x x2 2 = x= x3 3 = - 0.618= - 0.618x x4 4 = x= x5 5 = 1.618= 1.618即：即：E E1 1 = + 2= + 2E E2 2 = E= E3 3 = + 0.618= + 0.618E E4 4 = E= E5 5 = - 1.618= - 1.618E E1 1E E2 2E E3 3E E4 4E E5 5環(huán)戊二烯基環(huán)戊二烯基分子軌道能級(jí)圖分子軌道能級(jí)圖1 12 23 34 45 5環(huán)己三烯分子骨架圖形環(huán)己三烯分子骨架圖形6 6【環(huán)【環(huán)己三烯己三烯】 - E- Ex =x =本征方程本征方程 設(shè)：設(shè)：x 1 0

23、0 0 1x 1 0 0 0 11 x 1 0 0 01 x 1 0 0 0gg6 6(x)= = 0(x)= = 00 1 x 10 1 x 10 00 00 0 1 x 1 00 0 1 x 1 00 0 0 1 x 10 0 0 1 x 11 0 0 0 1 x1 0 0 0 1 x己三烯本征多項(xiàng)式己三烯本征多項(xiàng)式丁二烯本征多項(xiàng)式丁二烯本征多項(xiàng)式本征方程多項(xiàng)式：本征方程多項(xiàng)式：gg6 6(x)= g(x)= g6 6(x)- g(x)- g4 4(x)- 2 = 0(x)- 2 = 0= =（x x6 6 - 5x- 5x4 4 + 6x+ 6x2 2 - 1- 1）- -（x x4 4

24、 - 3x- 3x2 2 + 1+ 1）- 2- 2整理：整理：0 =0 =（x x6 6 - 5x- 5x4 4 + 6x+ 6x2 2 - 1- 1）- -（x x4 4 - 3x- 3x2 2 + 1+ 1）- 2- 2= x= x6 6 - 6x- 6x4 4 + 9x+ 9x2 2 - 4- 4= (x - 1)= (x - 1)2 2 (x + 1)(x + 1)2 2(x - 2)(x - 2)2 2(x + 2)(x + 2)2 2則：則：x x1 1 = - 2= - 2x x2 2 = x= x3 3 = - 1= - 1x x4 4 = x= x5 5 = 1= 1x x

25、6 6 = 2= 2E E1 1 = + 2= + 2E E2 2 = E= E3 3 = + = + E E4 4 = E= E5 5 = - = - E E6 6 = - 2= - 2即：即：E E1 1E E2 2E E4 4E E6 6E E5 5E E3 3環(huán)己三烯環(huán)己三烯分子軌道能級(jí)圖分子軌道能級(jí)圖2p2pz z四、單環(huán)共軛烯烴的能級(jí)分布四、單環(huán)共軛烯烴的能級(jí)分布0 01 12 2-1-1-2-20.6180.618-1.618-1.6181.2471.247-0.445-0.445-1.802-1.8021.4141.414-1.414-1.414反鍵軌道反鍵軌道非鍵軌道非鍵軌道

26、成鍵軌道成鍵軌道1.01.0-1.0-1.0E/E/C CH H能帶能帶 當(dāng)碳原子數(shù)當(dāng)碳原子數(shù) N N 時(shí)，時(shí)，軌道間的能級(jí)差軌道間的能級(jí)差 E 0 E 0 ，單環(huán)共軛，單環(huán)共軛烯烴的能級(jí)變?yōu)檫B續(xù)的烯烴的能級(jí)變?yōu)檫B續(xù)的“能帶能帶”。1.1.芳香性芳香性 當(dāng)當(dāng)單環(huán)共軛烯烴的單環(huán)共軛烯烴的碳原子數(shù)碳原子數(shù) N N 為為6 6、1010、1414、 時(shí)，即為時(shí)，即為 4n + 24n + 2 環(huán)環(huán)(n = 1(n = 1，2 2， ) )，其成鍵與反鍵軌道各占一半，其成鍵與反鍵軌道各占一半，N N個(gè)個(gè)電子恰好填滿電子恰好填滿成鍵能級(jí)（呈閉殼層）。成鍵能級(jí)（呈閉殼層）。 這種這種單環(huán)共軛烯烴單環(huán)共軛烯

27、烴結(jié)構(gòu)比同樣碳原子數(shù)的直鏈共軛烴更穩(wěn)定，表現(xiàn)結(jié)構(gòu)比同樣碳原子數(shù)的直鏈共軛烴更穩(wěn)定，表現(xiàn)出出“芳香性芳香性”。E/E/C C1010H H1010C C6 6H H6 62 23 31 16 64 45 52 23 31 14 45 56 67 78 89 91010己三烯己三烯1 12 23 34 45 56 61.8021.8021.2471.2470.4450.4451.01.02.02.02.2.非芳香性非芳香性 當(dāng)單環(huán)共軛烯烴的碳原子數(shù)當(dāng)單環(huán)共軛烯烴的碳原子數(shù) N N不滿足不滿足 4n + 2 4n + 2 環(huán)時(shí)，體系不具有環(huán)時(shí)，體系不具有“芳芳香性香性”。反鍵軌道上有未成對(duì)電子反鍵軌

28、道上有未成對(duì)電子 當(dāng)當(dāng) N = 3N = 3，7 7，11 11 時(shí)，為時(shí)，為 4n + 34n + 3 環(huán)環(huán)(n = 0(n = 0，1 1，2 2， ) )；由于；由于其反鍵軌道上有其反鍵軌道上有1 1未成對(duì)電子，穩(wěn)定性較差；因此，體系往往以陽(yáng)離子的形未成對(duì)電子，穩(wěn)定性較差；因此，體系往往以陽(yáng)離子的形式存在。式存在。 例如：例如：C C3 3H H4 4+ +，C C7 7H H8 8+ +E/E/ C C7 7H H8 8環(huán)丙烯環(huán)丙烯1 12 23 34 45 51 12.02.01.01.00.00.0-1.0-1.0-2.0-2.02 23 31.2471.247-0.445-0.4

29、45-1.802-1.8026 67 7成鍵軌道上有未成對(duì)電子成鍵軌道上有未成對(duì)電子 當(dāng)當(dāng) N = 5N = 5，9 9 時(shí)，為時(shí)，為 4n + 14n + 1 環(huán)環(huán)( n = 1( n = 1，2 2，3 3， ) )；由于其成；由于其成鍵軌道中有鍵軌道中有 1 1未成對(duì)單電子，化學(xué)活性較高；因此，體系常以陰離子的形未成對(duì)單電子，化學(xué)活性較高；因此，體系常以陰離子的形式存在。式存在。 例如：例如：C C5 5H H6 6- -，C C9 9H H1010- -E/E/環(huán)戊二烯環(huán)戊二烯1 14 45 52.02.01.01.00.00.0-1.0-1.0-2.0-2.02 23 3-1.618

30、-1.6180.6180.618 環(huán)戊二烯環(huán)戊二烯是化學(xué)活性很高的是化學(xué)活性很高的脂環(huán)烴脂環(huán)烴，能與醛、酮縮合，生成，能與醛、酮縮合，生成有顏色的富烯衍生物。有顏色的富烯衍生物。 環(huán)戊二烯與過(guò)渡金屬的鹽作環(huán)戊二烯與過(guò)渡金屬的鹽作用，可生成茂金屬化合物。用，可生成茂金屬化合物。 例如：二茂鐵。例如：二茂鐵。非鍵軌道上有未成對(duì)電子非鍵軌道上有未成對(duì)電子 當(dāng)當(dāng) N = 4N = 4，8 8 時(shí)，為時(shí)，為 4n 4n 環(huán)環(huán)(n = 1(n = 1，2 2， ) )；由于其非鍵軌道上；由于其非鍵軌道上有有未成對(duì)未成對(duì)電子，使得體系穩(wěn)定性較差。例如：電子，使得體系穩(wěn)定性較差。例如：6 62 23 3E/E

31、/C C8 8H H8 8C C4 4H H4 41 12 23 34 45 51 12.02.01.01.00.00.0-1.0-1.0-2.0-2.01.4141.414-1.414-1.4147 74 48 8 環(huán)丁二烯環(huán)丁二烯CC4 4H H4 4 是一種是一種極不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔?，僅極不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔铮瑑H能單獨(dú)存在能單獨(dú)存在5 5秒；秒； 環(huán)辛四烯環(huán)辛四烯CC8 8H H8 8 的化學(xué)的化學(xué)性質(zhì)類(lèi)似于不飽和烴，可以性質(zhì)類(lèi)似于不飽和烴，可以發(fā)生加成反應(yīng)，易加氫生成發(fā)生加成反應(yīng)，易加氫生成環(huán)辛烷，也容易被氧化和發(fā)環(huán)辛烷，也容易被氧化和發(fā)生聚合。生聚合。 輪烯（輪烯（AnnuleneAn

32、nulene）是指雙鍵完全共軛的單環(huán)多烯烴類(lèi)。輪烯的化學(xué)通）是指雙鍵完全共軛的單環(huán)多烯烴類(lèi)。輪烯的化學(xué)通式可表示為式可表示為C Cn nH Hn n（當(dāng)（當(dāng)n n為偶數(shù)時(shí)）或?yàn)榕紨?shù)時(shí)）或C Cn nH Hn+1n+1（當(dāng)（當(dāng)n n為奇數(shù)時(shí)）。為奇數(shù)時(shí)）。 例如：例如：環(huán)戊二烯、環(huán)戊二烯、苯、辛四烯苯、辛四烯 資料卡片資料卡片1.1.輪烯輪烯 因環(huán)丁二烯的穩(wěn)定性極差，僅能單獨(dú)存在因環(huán)丁二烯的穩(wěn)定性極差，僅能單獨(dú)存在5 5秒；所以過(guò)去稱(chēng)之為秒；所以過(guò)去稱(chēng)之為“反反芳香性芳香性”。 近年人們對(duì)環(huán)丁二烯的研究（紅外光譜）表明，該分子應(yīng)為長(zhǎng)方形結(jié)近年人們對(duì)環(huán)丁二烯的研究（紅外光譜）表明，該分子應(yīng)為長(zhǎng)方形

33、結(jié)構(gòu)。這說(shuō)明環(huán)丁二烯構(gòu)。這說(shuō)明環(huán)丁二烯電子是有很強(qiáng)的定域性。電子是有很強(qiáng)的定域性。 這就是說(shuō)，而環(huán)丁二烯不是反芳香性的（非共軛這就是說(shuō)，而環(huán)丁二烯不是反芳香性的（非共軛鍵）。鍵）。2.2.環(huán)丁二烯環(huán)丁二烯問(wèn)題思考與練習(xí)問(wèn)題思考與練習(xí)5-7 5-7 比較環(huán)丙烯、環(huán)丁二烯、比較環(huán)丙烯、環(huán)丁二烯、環(huán)戊二烯、環(huán)己三烯等環(huán)戊二烯、環(huán)己三烯等分子的穩(wěn)定性。分子的穩(wěn)定性。5-8 5-8 寫(xiě)出寫(xiě)出1 1，2-2-二氘代二氘代環(huán)丁二烯環(huán)丁二烯、1 1，3-3-二氘代二氘代環(huán)丁二烯的兩種立體異環(huán)丁二烯的兩種立體異構(gòu)體。構(gòu)體。5-6 5-6 比較苯和己三烯的比較苯和己三烯的電子總能量。電子總能量。作業(yè)輔導(dǎo)作業(yè)輔導(dǎo)E E1 1E E2 2 、E E3 3E E4 4 、E E5 5