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1、乙烯乙烯大蒜素大蒜素(Allicin)飞蛾性激素飞蛾性激素第三章 烯 烃烯烃的类型、结构与命名烯烃的类型、结构与命名烯烃构型的表达方式烯烃构型的表达方式烯烃的化学性质亲电取代反应烯烃的化学性质亲电取代反应亲电加成反应机理亲电加成反应机理Markovnilkov规则及解释规则及解释卤素与烯烃加成反应机理及产物的立体化学卤素与烯烃加成反应机理及产物的立体化学一、烯烃的类型、结构与命名一、烯烃的类型、结构与命名1 1、类型、类型vv单烯:单烯:单烯:单烯:通式:通式:通式:通式:C C C Cn n n nH HH H2n2n2n2nvv二烯:二烯:二烯:二烯:vv多烯:多烯:多烯:多烯:(第四章)
2、(第四章)(第四章)(第四章)共轭二烯共轭二烯共轭二烯共轭二烯孤立二烯孤立二烯孤立二烯孤立二烯n n 1 1连二烯连二烯连二烯连二烯累积二烯累积二烯累积二烯累积二烯维生素维生素维生素维生素A A A A一、烯烃的类型、结构与命名一、烯烃的类型、结构与命名vv双取代烯烃异构体用双取代烯烃异构体用双取代烯烃异构体用双取代烯烃异构体用“顺顺顺顺”、“反反反反”标记标记标记标记vv多取代烯烃,用多取代烯烃,用多取代烯烃,用多取代烯烃,用 Z Z Z Z 或或或或 E E E E 型标记型标记型标记型标记Z Z 型:两个双键碳上的型:两个双键碳上的型:两个双键碳上的型:两个双键碳上的优先基团(或原子)在
3、同一侧优先基团(或原子)在同一侧优先基团(或原子)在同一侧优先基团(或原子)在同一侧。E E 型:两个双键碳上的型:两个双键碳上的型:两个双键碳上的型:两个双键碳上的优先基团(或原子)不在同一侧优先基团(或原子)不在同一侧优先基团(或原子)不在同一侧优先基团(或原子)不在同一侧。请复习:请复习:请复习:请复习:p46p46p46p46,基团的优先顺序排列规则,基团的优先顺序排列规则,基团的优先顺序排列规则,基团的优先顺序排列规则顺顺顺顺-2,2,5-2,2,5-2,2,5-2,2,5-三甲基三甲基三甲基三甲基-3-3-3-3-己烯己烯己烯己烯ciscis-2,2,5-trimethyl-3-h
4、exene-2,2,5-trimethyl-3-hexene两个相同取代基在双键的同侧为顺式;反之为反式两个相同取代基在双键的同侧为顺式;反之为反式两个相同取代基在双键的同侧为顺式;反之为反式两个相同取代基在双键的同侧为顺式;反之为反式一、烯烃的类型、结构与命名一、烯烃的类型、结构与命名(1 1)原子序数大者优先,同位素质量大者优先原子序数大者优先,同位素质量大者优先原子序数大者优先,同位素质量大者优先原子序数大者优先,同位素质量大者优先 如:如:I Br Cl S P F I Br Cl S P F O N C D H O N C D H(2 2)基团的第一个原子相同时,比较与其相连的下一个
5、原子基团的第一个原子相同时,比较与其相连的下一个原子基团的第一个原子相同时,比较与其相连的下一个原子基团的第一个原子相同时,比较与其相连的下一个原子 如:如:-CH-CH2 2C CH H3 3 -C -CH H3 3 -CH -CH2 2ClCl -CH -CH2 2F F -CH-CH2 2O OC CH H3 3 -CH -CH2 2O OH H -CH(-CH(C CH H3 3)2 2 -CH -CH2 2C CH H(CH(CH3 3)2 2一、烯烃的类型、结构与命名一、烯烃的类型、结构与命名(3 3 3 3)对不饱和基团,可认为与同一原子连接对不饱和基团,可认为与同一原子连接对不
6、饱和基团,可认为与同一原子连接对不饱和基团,可认为与同一原子连接 2 2 2 2 或或或或 3 3 3 3 次次次次如:如:如:如:例例:(Z Z Z Z)-3-3-3-3-甲基甲基甲基甲基-2-2-2-2-戊烯戊烯戊烯戊烯(E)(E)(E)(E)-2-2-2-2-溴溴溴溴-1-1-1-1-氯丙烯氯丙烯氯丙烯氯丙烯顺顺顺顺-2,2,5-2,2,5-2,2,5-2,2,5-三甲基三甲基三甲基三甲基-3-3-3-3-己烯己烯己烯己烯(Z)(Z)(Z)(Z)-2,2,5-2,2,5-2,2,5-2,2,5-三甲基三甲基三甲基三甲基-3-3-3-3-己烯己烯己烯己烯(Z)(Z)-3-methylpen
7、t-2-ene-3-methylpent-2-ene(E)(E)-2-bromo-1-2-bromo-1-chloroprop-1-enechloroprop-1-ene二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)1 1、双键的结构与性质分析、双键的结构与性质分析键能键能键能键能:键键键键 347 kJ/mol347 kJ/mol347 kJ/mol347 kJ/mol 键键键键 263 kJ/mol263 kJ/mol263 kJ/mol263 kJ/mol 键活性比键活性比键活性比键活性比 键大键大键大键大不饱和,可加成至饱和不饱和,可加成至饱和不饱和,可加成至饱和不饱和,可加成至饱和
8、 电子结合较松散,电子结合较松散,电子结合较松散,电子结合较松散,易参与反应。是电易参与反应。是电易参与反应。是电易参与反应。是电子供体,有亲核性。子供体,有亲核性。子供体,有亲核性。子供体,有亲核性。与亲电试剂结合与亲电试剂结合与亲电试剂结合与亲电试剂结合与氧化剂反应与氧化剂反应与氧化剂反应与氧化剂反应二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)2 2、烯烃加成的三种主要类型、烯烃加成的三种主要类型亲电加成亲电加成亲电加成亲电加成加加加加 成成成成自由基加成自由基加成自由基加成自由基加成催化加氢催化加氢催化加氢催化加氢(异裂)(异裂)(异裂)(异裂)(均裂)(均裂)(均裂)(均裂)重点重
9、点重点重点二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)烯烯烯烯烃烃烃烃与与与与 HHX X 的的的的加加加加成成成成(X Cl,Br,I;活性活性:HI HBr HCl)例:例:例:例:卤代烃消除卤代烃消除卤代烃消除卤代烃消除的逆反应的逆反应的逆反应的逆反应催化剂催化剂二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)烯烯烯烯烃烃烃烃在在在在酸酸酸酸催催催催化化化化下下下下与与与与水水水水的的的的反反反反应应应应催化剂:催化剂:催化剂:催化剂:强酸强酸强酸强酸H HH H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4,H HH H3 3 3 3POPOPOPO4 4 4 4,HBFHBFHBF
10、HBF4 4 4 4(氟硼酸),(氟硼酸),(氟硼酸),(氟硼酸),TsOHTsOHTsOHTsOH(对甲苯磺酸)等(对甲苯磺酸)等(对甲苯磺酸)等(对甲苯磺酸)等类似反应:类似反应:类似反应:类似反应:H HH H+催化下催化下催化下催化下烯烃与烯烃与烯烃与烯烃与HORHORHORHOR或或或或RCOOHRCOOHRCOOHRCOOH的加成的加成的加成的加成醚醚醚醚酯酯酯酯二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)烯烯烯烯烃烃烃烃与与与与X X X X2 2 2 2的的的的加加加加成成成成 加加加加X X X X2 2 2 2的立体化学:反式加成为主的立体化学:反式加成为主的立体化学:
11、反式加成为主的立体化学:反式加成为主立体有择反应,立体有择反应,立体选择性:立体选择性:BrBr2 2 Cl Cl2 2 在有机分析中的应用:在有机分析中的应用:在有机分析中的应用:在有机分析中的应用:鉴别烯烃鉴别烯烃鉴别烯烃鉴别烯烃 例:烯烃例:烯烃例:烯烃例:烯烃 5 5 5 5溴的溴的溴的溴的CClCClCClCCl4 4 4 4溶液溶液溶液溶液 红棕色褪去红棕色褪去红棕色褪去红棕色褪去二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)4 4、烯烃亲电加成取向(反应的区位选择性)、烯烃亲电加成取向(反应的区位选择性)MarkovnikovMarkovnikovMarkovnikovMark
12、ovnikov规则:规则:规则:规则:氢原子氢原子氢原子氢原子总是加在总是加在总是加在总是加在含氢较多含氢较多含氢较多含氢较多的碳上的碳上的碳上的碳上二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)卤卤代代烷烷硫酸硫酸氢酯氢酯邻邻二二卤卤代代烷烷b b-卤卤代醇代醇醇醇醚醚酯酯取代取代环环氧乙氧乙烷烷亲亲电电加加成成小小结结二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)5 5、亲电加成反应机理、亲电加成反应机理 (I)(I)经碳正离子的加成机理经碳正离子的加成机理v与与与与HXHXHXHX的加成机理的加成机理的加成机理的加成机理机理:机理:机理:机理:双键为电子供体双键为电子供体(有亲核性或
13、碱性)(有亲核性或碱性)H H有亲电性有亲电性二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)v与与与与H H H H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4 的加成机理的加成机理的加成机理的加成机理机理机理机理机理二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)vv加成机理对加成机理对加成机理对加成机理对MarkovnikovMarkovnikov规则规则规则规则的解释的解释的解释的解释中间体正碳离子的稳中间体正碳离子的稳定性决定加成的取向定性决定加成的取向例:例:例:例:机理:机理:机理:机理:2 2 2 2o o o o 正碳离子正碳离子正碳离子正碳离子较稳定较稳定较稳定较稳定1 1
14、 1 1o o o o 正碳离子正碳离子正碳离子正碳离子较不稳定较不稳定较不稳定较不稳定v与酸催化下与与酸催化下与与酸催化下与与酸催化下与H H H H2 2 2 2O OO O的加成机理的加成机理的加成机理的加成机理二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)注意:注意:机理有三步机理有三步主要产物形成机理主要产物形成机理主要产物形成机理主要产物形成机理2 2o o碳正离子碳正离子二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)6 6、亲电加成反应机理、亲电加成反应机理 (II)(II)离子的加成机理离子的加成机理v比较下列两个反应比较下列两个反应比较下列两个反应比较下列两个反应BrBr
15、BrBr2 2 2 2在反应中在反应中在反应中在反应中起决定作用起决定作用起决定作用起决定作用二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)v用正碳离子机理解释用正碳离子机理解释用正碳离子机理解释用正碳离子机理解释环正离子的实验依据环正离子的实验依据环正离子的实验依据环正离子的实验依据无重排产物生成无重排产物生成无重排产物生成无重排产物生成二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I I)例:用环正离子机理解释下列结果例:用环正离子机理解释下列结果例:用环正离子机理解释下列结果例:用环正离子机理解释下列结果 卤代醇卤代醇卤代醇卤代醇机机机机 理理理理二、烯烃的化学性质(二、烯烃的化学性质(I
16、I)三、烯烃的化学性质三、烯烃的化学性质(II)2 2、烯烃的催化氢化(还原反应)、烯烃的催化氢化(还原反应)实验室常用催化剂实验室常用催化剂实验室常用催化剂实验室常用催化剂:Pt,PdPt,PdPt,PdPt,Pd (用活性炭、(用活性炭、(用活性炭、(用活性炭、CaCOCaCOCaCOCaCO3 3 3 3、BaSOBaSOBaSOBaSO4 4 4 4等负载)等负载)等负载)等负载)Raney NiRaney NiRaney NiRaney NiH HH H2 2 2 2 压力:压力:压力:压力:Pt,Pd Pt,Pd Pt,Pd Pt,Pd:常压及低压常压及低压常压及低压常压及低压 R
17、aney Ni Raney Ni Raney Ni Raney Ni:中压(中压(中压(中压(45MPa)45MPa)45MPa)45MPa)温度:温度:温度:温度:常温(常温(常温(常温(100100100100o o o oC C C C)三、烯烃的化学性质三、烯烃的化学性质(II)3 3、烯烯烃烃的的氧氧化化酮、酸酮、酸酮、酸酮、酸酮、醛酮、醛酮、醛酮、醛邻二醇邻二醇邻二醇邻二醇环氧化物环氧化物环氧化物环氧化物 注意注意注意注意双双双双键键和和和和H H的的的的变变化化化化vv烯烃氧化成酮或酸(强氧化剂氧化)烯烃氧化成酮或酸(强氧化剂氧化)烯烃氧化成酮或酸(强氧化剂氧化)烯烃氧化成酮或酸
18、(强氧化剂氧化)二酮、二酸二酮、二酸二酮、二酸二酮、二酸或酮酸或酮酸或酮酸或酮酸三、烯烃的化学性质三、烯烃的化学性质(II)有有合合成成意意义义的的反反应应三、烯烃的化学性质三、烯烃的化学性质(II)vv烯烃氧化成酮或醛(烯烃氧化成酮或醛(烯烃氧化成酮或醛(烯烃氧化成酮或醛(臭氧氧化臭氧氧化臭氧氧化臭氧氧化)vv烯烃氧化成邻二醇烯烃氧化成邻二醇烯烃氧化成邻二醇烯烃氧化成邻二醇三、烯烃的化学性质三、烯烃的化学性质(II)vv烯烃氧化成环氧化物烯烃氧化成环氧化物烯烃氧化成环氧化物烯烃氧化成环氧化物常用过氧酸常用过氧酸常用过氧酸常用过氧酸:4 4、烯烃的羟汞化、烯烃的羟汞化还原(脱汞)反应还原(脱汞
19、)反应Oxymercuration-DemercurationOxymercuration-Demercuration 羟汞化羟汞化羟汞化羟汞化还原(脱汞)还原(脱汞)还原(脱汞)还原(脱汞)三、烯烃的化学性质三、烯烃的化学性质(II)三、烯烃的化学性质三、烯烃的化学性质(II)例:烯烃的羟汞化例:烯烃的羟汞化例:烯烃的羟汞化例:烯烃的羟汞化还原反应还原反应还原反应还原反应对比:对比:烯烃的烯烃的水合反应,有水合反应,有何明显不同?何明显不同?5 5、烯烃的硼氢化烯烃的硼氢化氧化反应氧化反应 Hydroboration-OxidationHydroboration-Oxidation 硼氢化硼
20、氢化硼氢化硼氢化氧化氧化氧化氧化三烷基硼三烷基硼三烷基硼三烷基硼硼氢化硼氢化硼氢化硼氢化氧化反应举例氧化反应举例氧化反应举例氧化反应举例三、烯烃的化学性质三、烯烃的化学性质(II)三、烯烃的化学性质三、烯烃的化学性质(II)6 6、烯烃、烯烃 位氢的卤化位氢的卤化(烯丙位的卤代反应)(烯丙位的卤代反应)烯烃与烯烃与烯烃与烯烃与 X X2 2反应的两种形式(例:丙烯反应的两种形式(例:丙烯反应的两种形式(例:丙烯反应的两种形式(例:丙烯ClClClCl2 2 2 2):):):):烯丙位氯代的条件:烯丙位氯代的条件:高温(气相)、高温(气相)、ClCl2 2低浓度低浓度双键上的亲电加成双键上的亲
21、电加成双键上的亲电加成双键上的亲电加成饱和碳上的自由基取代饱和碳上的自由基取代饱和碳上的自由基取代饱和碳上的自由基取代三、烯烃的化学性质三、烯烃的化学性质(II)烯丙位氯代机理烯丙位氯代机理烯丙位氯代机理烯丙位氯代机理自由基取代机理自由基取代机理自由基取代机理自由基取代机理链引发链引发链引发链引发链转移链转移链转移链转移烯丙基自由基烯丙基自由基烯丙基自由基烯丙基自由基(稳定,易生成)(稳定,易生成)(稳定,易生成)(稳定,易生成)链终止链终止链终止链终止:略略略略第第第第(2),(3)(2),(3)(2),(3)(2),(3)步重复进行步重复进行步重复进行步重复进行本次课小结烯烃的命名烯烃的亲电加成反应加成反应机理碳正离子、环正离子氧化、还原反应硼氢化氧化反应、羟汞化脱汞反应烯丙位反应