有機化學(xué)課-圖文課件ppt第5章

1、有機化學(xué) 第5章 二 烯 烴5.2共軛二烯烴的結(jié)構(gòu)5.1二烯烴的分類和命名5.4共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)5.3共軛效應(yīng)5.5重要的共軛二烯烴 5.1 二烯烴的分類和命名 二烯烴的分類5.1.1累積二烯烴1. 累積二烯烴是指分子中的兩個雙鍵都連接在同一個碳原子上的烴，其結(jié)構(gòu)式為 。累積二烯烴的數(shù)量很少且實際應(yīng)用也不多。 5.1 二烯烴的分類和命名共軛二烯烴2.共軛二烯烴是指分子中的兩個雙鍵被一個碳碳單鍵所隔開的烴，其結(jié)構(gòu)式為 。共軛二烯烴有不同于普通烯烴的一些特性，在理論和實際應(yīng)用上都很重要。 5.1 二烯烴的分類和命名孤立二烯烴3. 孤立二烯烴是指分子中兩個雙鍵之間間隔兩個或兩個以上單鍵的烴，其結(jié)

2、構(gòu)式為 。孤立二烯烴的性質(zhì)和單烯烴相似。 5.1 二烯烴的分類和命名 共軛二烯烴的命名5.1.2 共軛二烯烴的命名步驟和規(guī)則如下： 共軛二烯烴命名時，要選擇包含兩個雙鍵在內(nèi)的最長碳鏈為主鏈，編號時要從靠近雙鍵的一側(cè)開始編號，兩個雙鍵所在的四個碳原子的編號要連續(xù)，取代基的位次、個數(shù)和取代基的名稱寫于母體二烯烴之前。例如： 5.1 二烯烴的分類和命名 對于有順反異構(gòu)的烯烴要標出每一個雙鍵的構(gòu)型。例如： 5.2 共軛二烯烴的結(jié)構(gòu) 在共軛二烯烴中，1，3-丁二烯是最簡單的共軛二烯烴，因此下面就以1，3-丁二烯的結(jié)構(gòu)為例來介紹共軛二烯烴的結(jié)構(gòu)。 1，3-丁二烯分子中每個碳原子都為sp2雜化，成鍵時都以s

3、p2雜化軌道分別與相鄰碳原子的sp2雜化軌道或氫原子的1s軌道重疊，共形成三個CC鍵和6個CH鍵，所有的成鍵原子都在同一平面上，鍵角都接近于120。此外，每一個碳原子上都有一個未參與雜化的p軌道，這四個p軌道均垂直于上述平面，四個p軌道的對稱軸互相平行側(cè)面重疊，形成了包含四個碳原子在內(nèi)的四電子共軛體系，這個共軛體系稱為四原子四電子大鍵。如圖5-1所示。 5.2 共軛二烯烴的結(jié)構(gòu)圖5-1 1，3-丁二烯分子中的鍵和鍵的位置 5.3 共軛效應(yīng) 共軛鍵的形成條件5.3.1 以鍵相連的三個或三個以上的原子滿足以下兩個條件，就能形成共軛鍵： 這些原子都在同一個平面內(nèi)； 每一個原子有一個垂直于上述平面的p

4、軌道，且這些p軌道互相平行。 以上兩個條件保證了所有的p軌道能夠達到“肩并肩”最大程度的重疊。 5.3 共軛效應(yīng) 共軛體系的類型5.3.2-共軛1. -共軛是指原子數(shù)和電子數(shù)相等的正常共軛鍵。例如： 5.3 共軛效應(yīng)p-共軛2. p-共軛分為多電子p-共軛和缺電子p-共軛兩種情況。 多電子p-共軛 電子數(shù)多于原子數(shù)的p-共軛體系。例如： 缺電子p-共軛 原子數(shù)多于電子數(shù)的p-共軛體系。例如： 5.3 共軛效應(yīng)超共軛效應(yīng)3. -共軛和-p共軛稱為超共軛效應(yīng)。例如，丙烯分子（CH3CHCH2）中，甲基的CH鍵的軌道（sp3雜化軌道）能與CC雙鍵的軌道部分重疊形成-共軛，因為是不完全平行的重疊，重疊

5、很少，所以稱為超共軛效應(yīng)。例如： 5.4 共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì) 1，4-加成反應(yīng)5.4.1 共軛二烯烴與鹵素、鹵化氫等試劑的加成有兩種情況：一種是1，2-加成；另一種是1，4-加成。例如，1，3-丁二烯與溴的加成有兩種產(chǎn)物： 影響共軛二烯烴1，2-加成和1，4-加成的主要因素有反應(yīng)的溫度、反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)物的穩(wěn)定性和溶劑的極性等。 5.4 共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì) 雙烯合成5.4.2 共軛二烯烴和某些具有碳碳雙鍵、三鍵的不飽和化合物進行1，4-加成，生成六元環(huán)狀化合物的反應(yīng)稱為雙烯合成反應(yīng)。雙烯合成又稱為狄爾斯-阿德爾（Diels-Alder）反應(yīng)，該反應(yīng)進行所需的條件為加熱或光照，不需要催化劑，

6、反應(yīng)是定量完成的。例如： 5.4 共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì) 當共軛二烯烴的兩個雙鍵在單鍵的同一側(cè)時的構(gòu)象稱為s-順式（s表示單健的意思），兩個雙鍵在單鍵的兩側(cè)的構(gòu)象稱為s-反式，雙烯合成要求共軛二烯烴構(gòu)象必須為s-順式。例如： 5.4 共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì) 寫出下列反應(yīng)的產(chǎn)物：思考題5-1 5.5 重要的共軛二烯烴 1，3-丁二烯5.5.1 1，3-丁二烯為具有微弱芳香氣味的無色氣體，易液化。其熔點為-108.9，沸點為-4.41，溶于醇和醚，也可溶于丙酮、苯、二氯乙烷、醋酸戊酯和糠醛、醋酸銅氨溶液，不溶于水，在氧氣存在下易聚合。 1，3-丁二烯是生產(chǎn)合成橡膠（丁苯橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡

7、膠）的主要原料。苯乙烯與1，3-丁二烯共聚，可生產(chǎn)各種用途廣泛的樹脂，如ABS樹脂、SBS樹脂、BS樹脂、MBS樹脂等。1，3-丁二烯還用于生產(chǎn)乙叉降冰片烯（乙丙橡膠第三單體）、1,4-丁二醇（工程塑料）、己二腈（尼龍66單體）、環(huán)丁砜、蒽醌、四氫呋喃，等等。因而1，3-丁二烯也是重要的基礎(chǔ)化工原料。 5.5 重要的共軛二烯烴 環(huán)戊二烯5.5.2 環(huán)戊二烯存在于煤焦油中，石油餾分如石腦油或瓦斯油裂解時，也生成環(huán)戊二烯。在常溫常壓下環(huán)戊二烯為無色液體，其熔點為-97.542，沸點為40，易于燃燒，不溶于水，易溶于有機溶劑中。環(huán)戊二烯在室溫下聚合，生成雙環(huán)戊二烯，其工業(yè)品也是二聚體，雙環(huán)戊二烯是合成橡