不饱和脂肪烃课件.ppt

1、链状单烯烃的通式：链状单烯烃的通式：C Cn nH H2n 2n (n2)(n2)一、双键的结构(以乙烯为例来说明以乙烯为例来说明)杂化态杂化态sp2C-基态基态2p2s激发态激发态2p2s2p实验测定：实验测定：11801210C CHHHH杂杂化化sp2杂化杂化原子轨道：原子轨道：s ps p1200头碰头重叠形成头碰头重叠形成C CCC键键 键键和和 键的键的空间关系空间关系 键特点键特点肩并肩肩并肩式交叠，重叠小、不式交叠，重叠小、不牢固、不能沿键轴自牢固、不能沿键轴自由旋转。由旋转。HHHH烯键的三个特性烯键的三个特性 1.共平面性共平面性2.双键的不等性双键的不等性 键、键、键键3

2、.不可旋转性不可旋转性610.9345键能键能(kJmol-1)0.1330.154键长键长(nm)C=CCC=610.9-345=265kJ/mol(3)(3)电子云的分布：电子云的分布：(4)(4)极化性：极化性：键是烯烃的官能团键是烯烃的官能团 键键结合力弱、易极化、易发生反应。结合力弱、易极化、易发生反应。(2)(2)重迭程度与键能：重迭程度与键能：(1)C(1)C=C=C键的键长：键的键长：键重迭程度比键重迭程度比 键小。键小。键键易打开，易发生加成反应。易打开，易发生加成反应。比比CCCC单键短单键短（官能团位置不同）位置异构位置异构 顺顺-2-2-丁烯丁烯 反反-2-2-丁烯丁烯

3、mp:-139,-mp:-139,-105105bpbp:3.7 0.9:3.7 0.9（以丁烯为例）（以丁烯为例）顺反顺反 异构异构顺反异构顺反异构：由于双键两由于双键两侧的基团在侧的基团在空间的位置空间的位置不同而引起不同而引起的异构。的异构。二、烯烃的同分异构和命名所以丁烯有四个同分异构体。所以丁烯有四个同分异构体。CH3-CH2-CH=CH2 CH3-CH=CH-CH3CH3-C=CH2 CH3CH3HHCH3CH3HHCH3碳链异构碳链异构室温室温无光照无光照 键不能自由旋转键不能自由旋转284Kj/mol(or h)284Kj/mol(or h)旋旋转转使使键键断断裂裂了了CCde

4、ababd e才有顺反异构才有顺反异构有无顺反异构？有无顺反异构？C=CCH3ClClCH3C=CClH3CClCH3C=CClHHCH3C=CC=CClHHH3CHC=CClCH3H练习练习1 1：下列结构有无顺反异构？：下列结构有无顺反异构？C=CC=CClHCH3CH3ClHC=CC=CClHClCH3H3CHC=CC=CClHClClH3CH（1）(母体母体)选择含有选择含有的的为主链为主链（2）（3）命名原则与烷烃相同，命名原则与烷烃相同，CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2CCHCCCHCH H3 3CHCH2 2只是在只是在选母体选母体和和编号编号时要时要以官能团以官能团C

5、=CC=C为准为准。CHCHCCH3CH3CH2CH3CH2CH3CH3-CH-C=CH-CH3CH3CH2CH3C=CC=CClClClClH HH HC=CC=CCHCH3 3CHCH3 3H HH HC C=C CCHCH3 3CHCH3 3H HCHCH2 2CHCH3 3顺顺/反命名法：反命名法：相同基团在双键的相同基团在双键的同侧为顺，同侧为顺，异侧为反异侧为反(只适用于简单结构只适用于简单结构)Z/EZ/E命名法：命名法：IUPACIUPAC系统命名系统命名(适用于所有结构适用于所有结构)C=CC=Cb bc ca ad d根据根据“次序规则次序规则”比较基团的大小比较基团的大小

6、C=CH3CHClBr大小小大C=CH3CBrClH大小小大三、烯烃的物理性质与烷烃相似，随着与烷烃相似，随着C C原子数的增加而递变。原子数的增加而递变。顺反异构的物理性质有如下的规律性：顺反异构的物理性质有如下的规律性：1.1.顺式异构体有较高的沸点（分子间力大）。顺式异构体有较高的沸点（分子间力大）。2.2.反式异构体有较高的熔点（对称性高）。反式异构体有较高的熔点（对称性高）。四、四、烯烃的化学性质CC官能团官能团H官能团分析官能团分析C R取代取代电负性电负性sp2sp3-H加成、氧加成、氧化、聚合化、聚合电子云密度电子云密度高、易极化高、易极化 键键反应反应类型类型原因原因反应反应

7、位置位置 键键-H氢受双键氢受双键的影响，有特的影响，有特殊的活泼性。殊的活泼性。象这样的反应叫加成反应。象这样的反应叫加成反应。CC+A-B CCAB烯烃很容易同烯烃很容易同ClCl2 2、BrBr2 2、I I2 2加成。如与加成。如与BrBr2 2的的CClCCl4 4溶液或溴水发生加成反应：溶液或溴水发生加成反应：CBrCBr 象上面象上面Br-BrBr-Br这种试剂，这种试剂，BrBr+进攻反应物电子进攻反应物电子云多的地方，即云多的地方，即Br-BrBr-Br亲近电子云多的地方，这种亲近电子云多的地方，这种试剂叫做试剂叫做亲电试剂亲电试剂，由亲电试剂进攻而发生加成，由亲电试剂进攻而

8、发生加成的反应叫的反应叫亲电加成反应亲电加成反应。当在溴水中加入当在溴水中加入NaClNaCl时，发生下面的三个反应都时，发生下面的三个反应都是可能的：是可能的：OH-Br-Cl-BrCH2CH2OHBrCH2CH2BrBrCH2CH2ClCH2 CH2Br+BrHBrH+Br2CCl40 C。+BrBrHH（3 3）加卤化氢）加卤化氢HX(HClHX(HCl、HBrHBr、HI)HI)马氏规律马氏规律+H XC=C：(HX=HCl,HBr,HI)CCHX马氏规则：马氏规则：不对称烯烃不对称烯烃和和不对称试剂不对称试剂加成，试剂加成，试剂中带正电部分中带正电部分(H(H+)主要加到含氢较多的主

9、要加到含氢较多的C C上。上。反应速度：反应速度：HIHIHBrHBrHClHCl (酸性酸性HIHIHBrHBrHClHCl，HFHF易聚合易聚合 )CH3-CH=CH2 HBr CH3CHCH3 CH3CH2CH2BrBr主要产物主要产物次要产物次要产物CCCC H+C C H+C C HXH+X-碳正离子越稳定，碳正离子越稳定，反应越容易发生。反应越容易发生。反应机理：反应机理：碳正离子的稳定性与马氏规则的解释碳正离子的稳定性与马氏规则的解释C空p轨道+键 分散程度小中心C上正电荷CH3CH2HHC+稳定不如C空p轨道+()I IC+I()中心C上正电荷分散程度大H3CH3CHC+稳定比

10、C空p轨道+I()C+()I I C C 的中心碳原子为的中心碳原子为spsp2 2杂化，平面构型，杂化，平面构型，有一个垂直于有一个垂直于平面的平面的p p轨道是空的：轨道是空的：结论：结论：C C 的稳定性决定了烯烃加成主要的稳定性决定了烯烃加成主要产物的结构。产物的结构。注意下列注意下列C C 的稳定性：的稳定性：C=C+H3O+CH-CCH-COH2+H+H2OCH-COH-H+H+此反应副产物多，缺乏制备价值。此反应副产物多，缺乏制备价值。但控制条件，改变但控制条件，改变Cat.Cat.，烯烃可直接水合：，烯烃可直接水合：195 C,2MPa。异丙醇CH2=CHCH3 +H2OH3P

11、O4/硅藻土CH3-CH-CH3OH 为了减少为了减少“三废三废”，保护环境，可用固体酸，如，保护环境，可用固体酸，如杂多酸代替液体酸催化剂。杂多酸代替液体酸催化剂。CH2=CH2+H2OCH3CH2-OHCH3-C=CH2CH3+50%H2SO4100 C。CH3-C-CH2-C=CH2CH3CH3CH3+CH3-C-CH=C-CH3CH3CH3CH3CH2=CCH3CH380%20%机理：机理：CH3-C-CH2-C=CH2CH3CH3CH3+CH3-C-CH=C-CH3CH3CH3CH3CH2=CCH3CH3CH3-C+CH3CH3H+CH2=C(CH3)2CH3-C-CH2-C-CH3

12、CH3CH3CH3+-H+硼氢化硼氢化氧化的应用氧化的应用(CH3CH2CH2)3B3CH3CH2CH2OH+H3BO3CH3CCH2CH2OHCH3CH3CH3CCH=CH2CH3CH3例：例：2氧化反应此反应可在实验室制备邻二醇，但产率很低。此反应可在实验室制备邻二醇，但产率很低。用稀用稀KMnOKMnO4 4的中性或碱性溶液，在较低温度的中性或碱性溶液，在较低温度下氧化烯烃，产物是邻二醇：下氧化烯烃，产物是邻二醇：如果用浓度较大的如果用浓度较大的KMnOKMnO4 4的酸性溶液，结的酸性溶液，结果是得到双健断裂产物：果是得到双健断裂产物：某烯烃O3H2O/ZnHHC=O +O=CCH3C

13、H3HHC=O +O=CCH3CH3C=CHHCH3CH3(异丁烯)CH2=CH212O2+CH2CH2OAg250(3)(3)催化氧化催化氧化环氧乙烷的制备环氧乙烷的制备Br+Br2h3-溴环己烯CH2=CH-CH3+Cl2CH2=CH-CH2Cl+HCl500 C。氯丙烯烯丙基氯或 乙炔乙炔 丙炔丙炔 1-1-丁炔丁炔 2-2-丁炔丁炔链状单炔烃的通式：链状单炔烃的通式：CnH2n-2(n2)(n2)sp杂化杂化2p2s2p2ssp2pC CHH实验测定：实验测定：1 1个个s s轨轨道道+1+1个个p p轨道，生轨道，生成成2 2个个spsp杂化轨道。杂化轨道。C CHHC CHH三种三

14、种spsp杂化轨道的电负性：杂化轨道的电负性：二、炔烃的同分异构和命名二、炔烃的同分异构和命名2-2-甲基甲基-丁二烯丁二烯=戊二烯戊二烯=戊二烯戊二烯3-3-甲基甲基-1-1-丁炔丁炔 2-2-戊炔戊炔1-1-戊炔戊炔 命名和烯烃相同：命名和烯烃相同：含含三键三键的最长碳链为主链；的最长碳链为主链；距三键最近端开始编号；距三键最近端开始编号；三键位置注于三键位置注于“炔炔”字前。字前。例如：例如：2,2,5-三甲基三甲基-3-己炔己炔RCCHHClHgCl2RCCH2ClRCCH3ClClHClCHOCH3CCH3ORCHCH+H-OHCH2CHOHRCCH+H-OHRCCH2OH丙烯腈丙烯

15、腈，人造羊毛腈纶的单体。，人造羊毛腈纶的单体。Cu2Cl2CHCNNH4ClCHCHCHCNCH2CHCNn+HCNH2CH2C聚 合CCHCCHAg(NHAg(NH3 3)2 2NONO3 3Cu(NHCu(NH3 3)2 2ClClNaNa或或NaNHNaNH2 2CCAgCCAgCCCuCCCu(白白)(红棕红棕)CCNaCCNa用于端用于端炔烃鉴炔烃鉴别别用于合成用于合成炔银炔银炔亚铜炔亚铜炔钠炔钠CCAgCCAgHNOHNO3 3CCHCCH用于分离用于分离炔炔-H-H的活泼性的活泼性炔化物的生成炔化物的生成作业：作业：P48 1；2；11；12；14；16；17；19；20；21；22；23(作业作业不留二烯烃不留二烯烃)