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Chapter 3 Alkenes Alkynes Dienes

Chapter 3 Alkenes Alkynes Dienes. Section 1 Alkenes. 烯烃的分类：. 单烯烃 、. 二烯烃、. 多烯烃. 一、 Isomerism of Alkenes. 单烯烃的通式 : C n H 2n. 碳链异构. 双键位置异构. 构造异构. 官能团异构. 同分异构. 构型异构. 立体异构：. ( 顺反异构 ). CH 3. CH 2 =C-CH 3. C 4 H 8. 立体异构. 构造异构. CH 2 =CH-CH 2 -CH 3. 无顺反异构. CH 3 -CH=CH-CH 3.

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Presentation Transcript

  1. Chapter 3 Alkenes Alkynes Dienes

  2. Section 1 Alkenes 烯烃的分类： 单烯烃、 二烯烃、 多烯烃

  3. 一、 Isomerism of Alkenes 单烯烃的通式: CnH2n 碳链异构 双键位置异构 构造异构 官能团异构 同分异构 构型异构 立体异构： (顺反异构)

  4. CH3 CH2=C-CH3 C4H8 立体异构 构造异构 CH2=CH-CH2-CH3 无顺反异构 CH3-CH=CH-CH3 有顺反异构 无顺反异构

  5. (一)、产生顺反异构体的条件 1、分子中存在限制旋转的因素，(如双键或脂环) 2、在不能自由旋转的两端原子上必须连有两个不同的基团

  6. CH3CH2C=CHCH3 CH3 CH3CH2CHCH=CH2 CH3 Ph-C=CHCH2CH3 Cl 举例: (CH3)2C=CH-CHO (有) (无) (无) (有)

  7. (二)、顺反异构体构型的标记 1、顺、反标记法 两个相同基团处于双键（或脂环）同侧的称为顺式(-cis)，处于异侧称为反式(-trans)。

  8. 顺-1，2-二溴乙烯 反-1，2-二溴乙烯

  9. 顺-丁烯二酸 (马来酸) 反-丁烯二酸 (富马酸)

  10. 顺-1，4-二甲基环已烷 反-1，4-二甲基环已烷

  11. Cl Cl Cl CH3 C=C C=C CH3 Cl CH3 CH3 CH3 H CH2CH3 C=C H C=C H H （顺-2，3-二氯-2-丁烯） （反-2，3-二氯-2-丁烯） （反，顺-2，4-庚二烯）

  12. Br Cl C=C CH3 CH2CH3 顺、反标记法的局限性： 碳碳双键上必须要存在相同的基团。

  13. 2、Z / E标记法 A,D同侧，Z- A,D异侧，E- （复习基团的次序规则）

  14. 顺-1，2-二溴乙烯 （Z - 1，2-二溴乙烯）

  15. 反- 1，2-二溴乙烯 （E - 1，2-二溴乙烯）

  16. Cl H C=C CH3 CH3 顺-2-氯-2-丁烯 (E-2-氯-2-丁烯) 顺、反与Z/E命名不一定一致。

  17. E-3-溴-2-丁烯酸

  18. Cl H C=C Br CH3 C=C H CH2CH3 2E,4Z-2-氯-5-溴-2,4-庚二烯 对于含有多个双键的化合物,必须注意每个双键.

  19. (三)、顺反异构体的性质 物理性质: (不同) 化学性质: (不同) 生物活性: (不同) 一般而言:反式构型比顺式构型稳定.

  20. 二、Nomenclature of Alkenes 与烷烃的命名相似 ①、选主链: 选择含有官能团（碳碳双键）在内的最长碳链为主链,命名为“某烯”。

  21. ②、编号: 从靠近官能团(碳碳双键)的一端开始编号。 （若碳碳双键在中央，则从从靠近取代基的一端开始编号。）

  22. ③、标明取代基及双键的位置： 先标明取代基，后标出双键的位置 ④（对于有顺反异构的烯烃，还需标出其构型）

  23. CH2CH3 CH2=C-CH2-CH3 CH3 CH3-CH-CH=CH-CH2-CH3 举例: 1 2 3 4 2-乙基-1-丁烯 1 2 3 4 5 6 2-甲基-3-己烯

  24. CH3 CH3CH2C=CHCH=CHC(CH3)3 5 4 3 2 1 (CH3)3CCH=CHCH3 4,4-二甲基-2-戊烯 8 7 6 5 4 3 2 1 2,2,6-三甲基-3,5-辛二烯

  25. H H C=C CH3 CH3 C=C H CH2CH3 2Z,4E-5-甲基-2,4-庚二烯

  26. CH3-C=CH2 熟悉几个基团: CH2=CH2 CH2=CH- 乙烯基 CH2=CH-CH3 CH2=CH-CH2- 烯丙基 CH3-CH=CH- 丙烯基 异丙烯基

  27. 三、Structure of Alkenes

  28. P P sp2 sp2 4 sp2 sp2 H sp2 sp2 H H H H + + 兀键

  29. 兀键 σ键 （存在） 单独存在 与σ键共存 头碰头 肩并肩 （形式） （电子云） 柱状，密集 块状，分散 （键能） 较大，稳定 较小，不稳定 不可旋转 （键旋转） 可旋转

  30. 烯烃的结构特征: 碳碳双键中的碳原子是sp2杂化。 碳碳双键中有一个σ键和一个兀键。 兀键易断裂,兀电子云暴露在外，易受到亲电试剂（electronphilic reagent）的进攻，因而烯烃有较活泼的化学活性。

  31. 四、Chemical Properties of Alkenes 由于烯烃的官能团碳碳双键中的兀键不稳定,所以易发生加成、氧化、聚合等反应。

  32. A R R R R + A-B C C C C R R B R R （一）加成反应（Addition reaction）

  33. R R R Pt R + H2 C C C C H H R R R R 1、催化加氢反应 （烯烃制备烷烃）

  34. 2、亲电加成反应 (electrophilic addition reaction) 由于亲电试剂进攻而引起的加成反应。

  35. X2 R-CH-CH2 CCl4 X X ①与卤素加成(Cl2、Br2) R-CH=CH2 （不对称烯烃） （对称试剂） （用溴的四氯化碳溶液来鉴别烯烃）

  36. δ+ δ- HX R-CH-CH2 （主要产物） X H ②与卤化氢加成 R-CH=CH2 （不对称烯烃） （不对称试剂） 加成取向符合:马氏规则 卤化氢的活泼顺序: HI>HBr>HCl>HF

  37. 马氏规则： 不对称烯烃与不对称试剂加成时， 试剂中带正电荷部分总是加在含氢较多的双键碳原子上； 带负电荷部分总是加在含氢较少的双键碳原子上。

  38. δ+ δ- HOH R-CH-CH2 H+ OH H ③与水的加成 R-CH=CH2 加成取向符合:马氏规则

  39. HOX R-CH-CH2 (X2+H2O) OH X δ- δ+ ④与次卤酸的加成 R-CH=CH2 加成取向符合:马氏规则 烯烃与卤素反应时要注意介质

  40. δ+ δ- H (浓) HOSO3H R-CH-CH2 OSO3H +H2O H R-CH-CH2 OH ⑤与硫酸的加成 R-CH=CH2 （硫酸氢酯） 加成取向符合:马氏规则

  41. CH2=CH2 +HCl CH3-CH=CH2 +HBr CH3-CH-CH3 Br H+ CH3-CH=CH2 +H2O CH3-CH-CH3 OH 举例: CH3-CH2-Cl

  42. CCl4 H2O H2O CH3-CH-CH3 Br Br CH3-CH-CH3 OH OH Br CH3-CH-CH2 OSO3H CH3-CH-CH2 CH3-CH=CH2 +Br2 CH3-CH=CH2 +H2SO4

  43. δ- δ+ X-H R R δ+ δ- + H-X R C C R C C R R R R H + R C C R R R 3、烯烃亲电加成反应机理： 过渡态 第一步（慢）

  44. δ- X H δ+ + X- R C C R R R 过渡态 R H H + R C C R R C C R X R R R 碳正离子 第二步（快）

  45. δ+ δ- + CH2 = CH2 Br-Br CH2—CH2 δ+ δ- Br Br Br- CH2—CH2 + Br 溴嗡离子

  46. 4、亲电加成反应取向的解释: 用诱导效应解释 用碳正离子的稳定性解释

  47. 诱导效应: (Inductive effect) 诱导效应随碳链增长而迅速减弱。 诱导效应具有加和性。

  48. 诱导效应的分类: (以C-H键为标准) C→X(电负性大于氢) 吸电子诱导效应 （- I 效应） 诱导效应 （ I 效应） C←Y(电负性小于氢) 斥电子诱导效应 （+ I 效应）

  49. 基团电负性大小顺序： -F>-Cl>-Br>-I>-OCH3>-OH> -NHCOCH3>-C6H5>-CH=CH2 >H>-CH3>-CH2CH3>-CH(CH3)2 >C(CH3)3 - I + I

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