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1、第三章第三章 不饱和烃不饱和烃(Alkene)I.烯烃官能团 活泼部分(分子中)Cn H2n环烷烃3.1 烯烃的结构 Electronic Structure乙烯:分子为平面结构121 118 0.134 nm0.109 nmC sp2 杂化 存在独立存在(两核之间只能有一个)不能独立存在(依附键)重叠头碰头(顶端交盖)肩碰肩(侧面交盖)键能键能大347 kJ/mol键能小263kJ/mol电子云分布键轴为对称轴圆柱形分布分布集中,不易极化分布在分子平面上下;分布分散,易极化旋转自由旋转不能自由旋转S 成分越多,键越短s 键347 kJ/mol 键 263 kJ/mol S 成分高(1/3)S
2、 成分低(1/4)0.110(nm)0.109(nm)烯烃富电子C=C上电子的密度高,碳核对电子吸引的不牢,易流动。受分子结构的影响,往往电荷不是均匀分布的。烯烃的异构构造异构碳骨架异构官能团位置异构立体异构顺反 异构官能团排布不同3.2命名和异构如:C=C上连有不同基团,使分子中原子在空间的排布不同,产生的构型不同的现象叫异构现象;由于构型不同而产生的异构体称为构型异构体。特点:构造相同,构型不同。v 构象是可逆的 顺反异构是不可逆的,可分离v 构型不同产生的异构现象叫立体异构立体异构v 顺反异构是立体异构的一种构造构造:指分子中原子互相连接的方式和次序。构型构型:分子中个原子或基团在空间的
3、不同排列,这种排列的相互转化必须通过键的断裂和生成。构象构象:由于单键可以自由旋转,使分子中原子或基团在空间产生不同的排列。官能团位置不同碳胳不同+官能团位置顺式反式顺式与反式为不同化合物顺-2-丁烯顺式:cis-反-2-丁烯反式:trans-abC=Cab 连不同基 (充要)双键 C 的一端连有两相同基团时,没有顺反异构顺反异构条件C=C 必须双键 (必要)怎样命名以下化合物:顺式还是反式?E-Z命名法E-Z 命名法:顺序规则(1)将与双键碳原子直接相连的原子按原子序数大小排列,原子序数大者为“较优”基团;若为同位素,则质量高者为“较优”基团。-I,-Br,-Cl,-S,-P,-O,-N,-
4、C,-D,-H,(2)与双键碳原子直接相连的原子的原子序数相同,则用外推法看与该原子相连的其它原子的原子序数,比较时,按原子序数由大到小排列,先比较最大的,如相同,再顺序比较小的。如仍相同,再依次外推,直至比较出较优基团为止。外推法如:(3)遇到重键:重键看作单键的重复(4)一个大的原子序数比几个小的原子序数更重要1)a b,c d,同侧,Z 式 2)(德文-相同,Zusammen)2)a b,c d,两侧,E式(德文-相反,Entgegen)命名举例:4,4-二甲基-2-戊烯3-甲基-2-乙基-1-丁烯双键为小如:(1)含双键在内的最长链(Z)-3-甲基-4-异丙基-3-庚烯相同基团,两侧大
5、基团,同侧反-3-甲基-4-乙基-3-庚烯(Z)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯没有必然的联系如:(2)基:(亚甲基)乙烯基丙烯基丙烯基烯丙基烯丙基2 丁烯基丁烯基请记住这些基的名称沸点偶极矩大,bp大 3.3 烯烃的物理性质熔点对称性大,mp大 顺式=0.33D bp=3.7 0C(偶极矩大)mp=-139 0C(对称性低)反式=0 bp=0.9 0C(偶极矩小)mp=-106 0C(对称性高)顺式:沸点高反式:沸点低3.4 烯烃的化学性质官能团CH两部分反应:加成 与 取代受双键影响很活泼双键加成反应H 反应发生取代烯烃是很活泼化合物加成:离子型加成反应自由基加成反应氧化卤代-H反应键:易极化加成氧化加氢亲电加成硼氢化环氧化氧化断键3.4.1 加成反应263 kJ/mol,较弱加成反应:一个分子加在 C、C 双键上,破,成加成反应是个放热反应H=-125.4 kJ/mol3.4.1.1催化加氢 常用的催化剂立体化学:顺式加成Ni,Pt等氢化热:1mol不饱和化合物氢化时放出的热量称为氢化热。碳碳双键的氢化热大约为125kj/mol。