二烯烴的相關(guān)性質(zhì)課件

12/31/20221彭永杰12/27/20221彭永杰二烯烴和共軛體系(一)二烯烴的分類和命名(二)共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)(三)二烯烴的結(jié)構(gòu)(四)電子離域與共軛體系(五)共軛二烯烴1,4-加成的理論解釋播放停止暫停12/31/20222彭永杰二烯烴和共軛體系(一)二烯烴的分類和命名播放停止暫停12/第四章二烯烴和共軛體系分子中含有兩個C=C的碳氫化合物稱為二烯烴。通式：CnH2n-2

可見，二烯烴與炔烴互為官能團異構(gòu)。(一)二烯烴的分類和命名(1)二烯烴的分類根據(jù)分子中兩個C=C的相對位置，二烯烴可分為三類。12/31/20223彭永杰第四章二烯烴和共軛體系分子中含有兩個C=C的碳氫化合物稱(2)二烯烴的命名與烯烴相似。用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明兩個雙鍵的位次，用“Z/E”或“順/反”表明雙鍵的構(gòu)型。例：12/31/20224彭永杰(2)二烯烴的命名與烯烴相似。12/27/20224彭永(三)共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)1,4-加成反應(yīng)(2)雙烯合成返回12/31/20225彭永杰(三)共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)1,4-加成反應(yīng)返回12/2(三)共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)(1)1,4-加成反應(yīng)

一般情況下，以1,4-加成為主，但其他反應(yīng)條件也對產(chǎn)物的組成有影響：

高溫有利于1,4-加成，低溫有利于1,2-加成；

極性溶劑有利于1,4-加成，非極性溶劑有利于1,2-加成。12/31/20226彭永杰(三)共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)(1)1,4-加成反應(yīng)一該反應(yīng)舊鍵的斷裂和新鍵的生成同時進行，途經(jīng)一個環(huán)狀過渡態(tài)：(3)雙烯合成

12/31/20227彭永杰該反應(yīng)舊鍵的斷裂和新鍵的生成同時進行，途經(jīng)一個環(huán)狀過渡態(tài)：(四)二烯烴的結(jié)構(gòu)(1)丙二烯的結(jié)構(gòu)(2)1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)12/31/20228彭永杰(四)二烯烴的結(jié)構(gòu)(1)丙二烯的結(jié)構(gòu)12/27/202由于中心碳為sp雜化，兩個雙鍵相互⊥，所以丙二烯及累積二烯烴不穩(wěn)定。(四)二烯烴的結(jié)構(gòu)(1)丙二烯的結(jié)構(gòu)

返回12/31/20229彭永杰由于中心碳為sp雜化，兩個雙鍵相互⊥，所以丙二烯1,3-丁二烯分子中存在著明顯的鍵長平均化趨向!

儀器測得，1,3-丁二烯分子中的10個原子共平面：(2)1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)

12/31/202210彭永杰1,3-丁二烯分子中存在著明顯的鍵長平均化趨向!儀器測得(五)電子離域與共軛體系π-π共軛(2)超共軛返回12/31/202211彭永杰(五)電子離域與共軛體系π-π共軛返回12/27/20(五)電子離域與共軛體系共軛體系——三個或三個以上互相平行的p軌道形成的大π鍵。共軛體系的結(jié)構(gòu)特征是：參與共軛體系的p軌道互相平行且垂直于分子所處的σ平面；相鄰的p軌道之間從側(cè)面肩并肩重疊，發(fā)生鍵的離域。電子離域——共軛體系中，成鍵原子的電子云運動范圍擴大的現(xiàn)象。電子離域亦稱為鍵的離域。電子離域使共軛體系能量降低。12/31/202212彭永杰(五)電子離域與共軛體系共軛體系——三個或三個以上互相平共軛效應(yīng)——由于電子的離域使體系的能量降低、分子趨于穩(wěn)定、鍵長趨于平均化的現(xiàn)象叫做共軛效應(yīng)(Conjugativeeffect,用C表示)。離域能——由于共軛體系中鍵的離域而導(dǎo)致分子更穩(wěn)定的能量。離域能越大，體系越穩(wěn)定。例如，1,4-戊二烯與1,3-戊二烯的氫化熱之差為28KJ/mol，就是1,3-戊二烯分子中的離域能。(動畫，π-π共軛)

1,3-丁二烯分子就是典型的共軛體系，其π電子是離域的。(1)π-π共軛

12/31/202213彭永杰共軛效應(yīng)——由于電子的離域使體系的能量降低、分子趨于穩(wěn)定、形成π-π共軛體系的重鍵不限于雙鍵，叁鍵亦可；組成共軛體系的原子亦不限于碳原子，氧、氮原子均可。例如，下列分子中都存在π-π共軛體系：參與共軛的雙鍵不限于兩個，亦可以是多個：π-π共軛體系的結(jié)構(gòu)特征是單雙鍵交替：12/31/202214彭永杰形成π-π共軛體系的重鍵不限于雙鍵，叁鍵亦可；組共軛體系的表示方法及其特點：①用彎箭頭表示由共軛效應(yīng)引起的電子流動方向；②共軛碳鏈產(chǎn)生極性交替現(xiàn)象，并伴隨著鍵長平均化；③共軛效應(yīng)不隨碳鏈增長而減弱。

小結(jié)12/31/202215彭永杰共軛體系的表示方法及其特點：小結(jié)12/27/202215

在乙基碳正離子中，帶正電的碳原子上空的P軌道與甲基上C-H鍵的電子云部分重疊，使部分正電荷向甲基分散，碳正離子的穩(wěn)定性也相應(yīng)提高。這與Pπ共軛體系使烯丙基碳正離子穩(wěn)定性提高有相似地方，稱超共軛作用（hyperconjugation）。甲基越多，碳正離子越穩(wěn)定。故：超共軛作用

12/31/202216彭永杰在乙基碳正離子中，帶正電的碳原子上空的P軌道與甲基上(六)共軛二烯烴1,4-加成的理論解釋為什么會出現(xiàn)1,4-加成，且以1,4-加成為主呢?原因：電子離域的結(jié)果，共軛效應(yīng)所致。對1,3-丁二烯與HBr加成：

返回12/31/202217彭永杰(六)共軛二烯烴1,4-加成的理論解釋為什么會出現(xiàn)1,412/31/202218彭永杰12/27/202218彭永杰加Br2：

12/31/202219彭永杰加Br2：12/27/202219彭永杰謝謝觀賞12/31/202220彭永杰謝謝觀賞12/27/202220彭永杰1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)(π-π共軛)12/31/202221彭永杰1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)(π-π共軛)12/27/202221彭12/31/202222彭永杰12/27/20221彭永杰二烯烴和共軛體系(一)二烯烴的分類和命名(二)共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)(三)二烯烴的結(jié)構(gòu)(四)電子離域與共軛體系(五)共軛二烯烴1,4-加成的理論解釋播放停止暫停12/31/202223彭永杰二烯烴和共軛體系(一)二烯烴的分類和命名播放停止暫停12/第四章二烯烴和共軛體系分子中含有兩個C=C的碳氫化合物稱為二烯烴。通式：CnH2n-2

可見，二烯烴與炔烴互為官能團異構(gòu)。(一)二烯烴的分類和命名(1)二烯烴的分類根據(jù)分子中兩個C=C的相對位置，二烯烴可分為三類。12/31/202224彭永杰第四章二烯烴和共軛體系分子中含有兩個C=C的碳氫化合物稱(2)二烯烴的命名與烯烴相似。用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明兩個雙鍵的位次，用“Z/E”或“順/反”表明雙鍵的構(gòu)型。例：12/31/202225彭永杰(2)二烯烴的命名與烯烴相似。12/27/20224彭永(三)共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)1,4-加成反應(yīng)(2)雙烯合成返回12/31/202226彭永杰(三)共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)1,4-加成反應(yīng)返回12/2(三)共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)(1)1,4-加成反應(yīng)

一般情況下，以1,4-加成為主，但其他反應(yīng)條件也對產(chǎn)物的組成有影響：

高溫有利于1,4-加成，低溫有利于1,2-加成；

極性溶劑有利于1,4-加成，非極性溶劑有利于1,2-加成。12/31/202227彭永杰(三)共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)(1)1,4-加成反應(yīng)一該反應(yīng)舊鍵的斷裂和新鍵的生成同時進行，途經(jīng)一個環(huán)狀過渡態(tài)：(3)雙烯合成

12/31/202228彭永杰該反應(yīng)舊鍵的斷裂和新鍵的生成同時進行，途經(jīng)一個環(huán)狀過渡態(tài)：(四)二烯烴的結(jié)構(gòu)(1)丙二烯的結(jié)構(gòu)(2)1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)12/31/202229彭永杰(四)二烯烴的結(jié)構(gòu)(1)丙二烯的結(jié)構(gòu)12/27/202由于中心碳為sp雜化，兩個雙鍵相互⊥，所以丙二烯及累積二烯烴不穩(wěn)定。(四)二烯烴的結(jié)構(gòu)(1)丙二烯的結(jié)構(gòu)

返回12/31/202230彭永杰由于中心碳為sp雜化，兩個雙鍵相互⊥，所以丙二烯1,3-丁二烯分子中存在著明顯的鍵長平均化趨向!

儀器測得，1,3-丁二烯分子中的10個原子共平面：(2)1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)

12/31/202231彭永杰1,3-丁二烯分子中存在著明顯的鍵長平均化趨向!儀器測得(五)電子離域與共軛體系π-π共軛(2)超共軛返回12/31/202232彭永杰(五)電子離域與共軛體系π-π共軛返回12/27/20(五)電子離域與共軛體系共軛體系——三個或三個以上互相平行的p軌道形成的大π鍵。共軛體系的結(jié)構(gòu)特征是：參與共軛體系的p軌道互相平行且垂直于分子所處的σ平面；相鄰的p軌道之間從側(cè)面肩并肩重疊，發(fā)生鍵的離域。電子離域——共軛體系中，成鍵原子的電子云運動范圍擴大的現(xiàn)象。電子離域亦稱為鍵的離域。電子離域使共軛體系能量降低。12/31/202233彭永杰(五)電子離域與共軛體系共軛體系——三個或三個以上互相平共軛效應(yīng)——由于電子的離域使體系的能量降低、分子趨于穩(wěn)定、鍵長趨于平均化的現(xiàn)象叫做共軛效應(yīng)(Conjugativeeffect,用C表示)。離域能——由于共軛體系中鍵的離域而導(dǎo)致分子更穩(wěn)定的能量。離域能越大，體系越穩(wěn)定。例如，1,4-戊二烯與1,3-戊二烯的氫化熱之差為28KJ/mol，就是1,3-戊二烯分子中的離域能。(動畫，π-π共軛)

1,3-丁二烯分子就是典型的共軛體系，其π電子是離域的。(1)π-π共軛

12/31/202234彭永杰共軛效應(yīng)——由于電子的離域使體系的能量降低、分子趨于穩(wěn)定、形成π-π共軛體系的重鍵不限于雙鍵，叁鍵亦可；組成共軛體系的原子亦不限于碳原子，氧、氮原子均可。例如，下列分子中都存在π-π共軛體系：參與共軛的雙鍵不限于兩個，亦可以是多個：π-π共軛體系的結(jié)構(gòu)特征是單雙鍵交替：12/31/202235彭永杰形成π-π共軛體系的重鍵不限于雙鍵，叁鍵亦可；組共軛體系的表示方法及其特點：①用彎箭頭表示由共軛效應(yīng)引起的電子流動方向；②共軛碳鏈產(chǎn)生極性交替現(xiàn)象，并伴隨著鍵長平均化；③共軛效應(yīng)不隨碳鏈增長而減弱。

小結(jié)12/31/202236彭永杰共軛體系的表示方法及其特點：小結(jié)12/27/202215

在乙基碳正離子中，帶正電的碳原子上空的P軌道與甲基上C-H鍵的電子云部分重疊，使部分正電荷向甲基分散，碳正離子的穩(wěn)定性也相應(yīng)提高。這與Pπ共軛體系使烯丙基碳正離子穩(wěn)定性提高有相似地方，稱超共軛作用（hyperconjugation）。甲基越多，碳正離子越穩(wěn)定。故：超共軛作用

12/31/202237彭永杰在乙基碳正離子中，帶正電的碳原子上空的P軌道與甲基上(六)共軛二烯烴1,4-加成的理論解釋為什么會出現(xiàn)1,4-加成，且以1,4-加成為主呢?原因：電子離域的結(jié)果，共軛效應(yīng)所致。對1,