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1、第三章 不飽和脂肪烴3-1 3-1 烯烴烯烴3-2 3-2 炔烴炔烴不飽和脂肪烴包括：不飽和脂肪烴包括：烯烴、炔烴烯烴、炔烴和雙烯和雙烯烴烴,分子中含分子中含C=CC=C雙鍵的叫烯烴，而含雙鍵的叫烯烴，而含C CC C叁鍵的叫炔烴。叁鍵的叫炔烴?；疽螅撼醪綄W(xué)習(xí)烯烴和炔烴的分類、同分異構(gòu)初步學(xué)習(xí)烯烴和炔烴的分類、同分異構(gòu)和命名。和命名。初步學(xué)習(xí)烯烴和炔烴的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。初步學(xué)習(xí)烯烴和炔烴的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。3 3了解烯烴和炔烴的物理性質(zhì)了解烯烴和炔烴的物理性質(zhì)重點重點：烯、炔的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系以及：烯、炔的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系以及他們的主要化學(xué)性質(zhì)；馬氏規(guī)則。他們的主要化學(xué)性質(zhì)；馬氏規(guī)則

2、。難點難點：烯、炔的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系。：烯、炔的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系。烯烴一、雙鍵的結(jié)構(gòu)一、雙鍵的結(jié)構(gòu)二、烯烴的同分異構(gòu)和命名二、烯烴的同分異構(gòu)和命名三、烯烴的物理性質(zhì)三、烯烴的物理性質(zhì)四、烯烴的化學(xué)性質(zhì)四、烯烴的化學(xué)性質(zhì)分分子子中中含含有有碳碳碳碳雙雙鍵鍵C=CC=C的的碳碳?xì)錃浠虾衔镂锝薪邢┫N烴。如：如：CHCH2 2=CH=CH2 2 CH CH2 2=CH-CH=CH-CH3 3 CH CH2 2-CH=CH-CH=CH2 2CHCH3 3鏈狀單烯烴的通式：鏈狀單烯烴的通式：C Cn nH H2n 2n (n2)(n2)一、雙鍵的結(jié)構(gòu)(以乙烯為例來說明以乙烯為例來說明)雜化態(tài)

3、雜化態(tài)sp2C-基態(tài)基態(tài)2p2s激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)2p2sC=CC=C雙鍵的結(jié)構(gòu)雙鍵的結(jié)構(gòu)躍遷躍遷躍遷躍遷雜化雜化雜化雜化2p實驗測定：實驗測定：平面分子平面分子11801210C CHHHH雜雜化化sp2雜化雜化原子軌道：原子軌道：s ps pC C雜化態(tài)雜化態(tài)1200頭頭碰頭重疊形成碰頭重疊形成C CCC鍵鍵C-HC-H 鍵鍵鍵鍵(spsp2 2s)s)鍵鍵和和 鍵的鍵的空間關(guān)系空間關(guān)系 鍵特點鍵特點肩并肩肩并肩式交疊，重疊小、不式交疊，重疊小、不牢固、不能沿鍵軸自牢固、不能沿鍵軸自由旋轉(zhuǎn)。由旋轉(zhuǎn)。CCCCHHHH烯鍵的三個特性烯鍵的三個特性 1.共平面性共平面性2.雙鍵的不等性雙鍵的不等性3.

4、鍵、鍵、鍵鍵4.3.不可旋轉(zhuǎn)性不可旋轉(zhuǎn)性1+1 610.9345鍵能鍵能(kJmol-1)0.1330.154鍵長鍵長(nm)C=CCC數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析 鍵的鍵能鍵的鍵能=610.9-345=265kJ/mol(3)(3)電子云的分布：電子云的分布：電子分布在原子核電子分布在原子核的上下兩端，的上下兩端，不能不能沿沿CC 鍵軸旋轉(zhuǎn)。鍵軸旋轉(zhuǎn)。所以有順反異構(gòu)體。所以有順反異構(gòu)體。(4)(4)極化性：極化性：受原子受原子核束縛較小，流動核束縛較小，流動性大，易極化。性大，易極化。結(jié)論：結(jié)論：鍵是烯烴的官能團(tuán)鍵是烯烴的官能團(tuán) 鍵鍵結(jié)合力弱、易極化、易發(fā)生反應(yīng)。結(jié)合力弱、易極化、易發(fā)生反應(yīng)。鍵鍵和和

5、鍵的鍵的比較：比較：(2)(2)重迭程度與鍵能：重迭程度與鍵能：(1)C(1)C=C=C鍵的鍵長：鍵的鍵長：鍵重迭程度比鍵重迭程度比 鍵小。鍵小。鍵鍵易打開，易發(fā)生加成反應(yīng)。易打開，易發(fā)生加成反應(yīng)。比比C CC C單鍵短單鍵短（官能團(tuán)位置不同）位置異構(gòu)位置異構(gòu)(1)(1)構(gòu)造異構(gòu)：構(gòu)造異構(gòu)：(2)(2)構(gòu)型的順反異構(gòu)構(gòu)型的順反異構(gòu)順順-2-2-丁烯丁烯 反反-2-2-丁烯丁烯mp:mp:-139,139,-105105bpbp:3.73.7 0.90.9烯烴的同分異構(gòu)現(xiàn)象烯烴的同分異構(gòu)現(xiàn)象（以丁烯為例）（以丁烯為例）順反順反 異構(gòu)異構(gòu)順順反反異異構(gòu)構(gòu)：由由于于雙雙鍵鍵兩兩側(cè)側(cè)的的基基團(tuán)團(tuán)在在空

6、空間間的的位位置置不不同同而而引引起起的異構(gòu)。的異構(gòu)。二、烯烴的同分異構(gòu)和命名所以丁烯有四個同分異構(gòu)體。所以丁烯有四個同分異構(gòu)體。CH3-CH2-CH=CH2 CH3-CH=CH-CH3CH3-C=CH2 CH3C=CC=CCH3HHCH3C=CC=CCH3HHCH3碳鏈異構(gòu)碳鏈異構(gòu)室溫室溫?zé)o光照無光照 鍵不能自由旋轉(zhuǎn)鍵不能自由旋轉(zhuǎn)284Kj/mol(or h)284Kj/mol(or h)旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)使使 鍵鍵斷斷裂裂了了產(chǎn)生順反異構(gòu)的必要條件：產(chǎn)生順反異構(gòu)的必要條件：分分子子產(chǎn)產(chǎn)生生順順反反異異構(gòu)構(gòu)現(xiàn)現(xiàn)象象在在結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)上上必必須須具具備備兩兩個條件：個條件：分分子子中中有有限限制制碳碳原原子子

7、自自由由旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的的因因素素。如如雙鍵雙鍵、碳環(huán)等。、碳環(huán)等。不不能能自自由由旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的的原原子子上上各各連連不不同同的的原原子子或或基團(tuán)?；鶊F(tuán)。和和CCdeababd e才有順反異構(gòu)才有順反異構(gòu)有無順反異構(gòu)？有無順反異構(gòu)？C=CCH3ClClCH3C=CClH3CClCH3C=CClHHCH3C=CC=CClHHH3CHC=CClCH3H練習(xí)練習(xí)1 1：下列結(jié)構(gòu)有無順反異構(gòu)？：下列結(jié)構(gòu)有無順反異構(gòu)？C=CC=CClHCH3CH3ClHC=CC=CClHClCH3H3CHC=CC=CClHClClH3CH2 2烯烴的系統(tǒng)命名烯烴的系統(tǒng)命名 （1）選主鏈選主鏈(母體母體)選擇含有選擇含有雙鍵雙鍵

8、的的最長碳鏈最長碳鏈為主鏈為主鏈選擇含雙鍵最多的最長碳鏈作主連。選擇含雙鍵最多的最長碳鏈作主連。（2）編號編號使雙鍵的位次最小，使雙鍵的位次最小，靠近雙鍵一端開始，靠近雙鍵一端開始，靠近雙鍵一端開始，靠近雙鍵一端開始，（3）寫全稱寫全稱命名原則與烷烴相同，命名原則與烷烴相同，雙鍵的位次要標(biāo)在母體雙鍵的位次要標(biāo)在母體名名稱的前稱的前面，面，(用小位數(shù)用小位數(shù))；CHCH3 3CHCH3 3CHCH2 2C CCHCHCHCH3 3CHCH2 23-3-甲基甲基-2-2-乙基乙基-1-1-丁烯丁烯只是在只是在選母體選母體和和編號編號時要時要以官能團(tuán)以官能團(tuán)C=CC=C為準(zhǔn)為準(zhǔn)。2 21 13 43

9、 4母體稱母體稱“某烯某烯”。超過十個碳原子時，烯前要加碳字。超過十個碳原子時，烯前要加碳字。例：例：2-2-甲基甲基-4-4-乙基乙基-2-2-己烯己烯4-4-甲基甲基-3-3-乙基乙基-2-2-戊稀戊稀3 3烯烴順反異構(gòu)體的命名烯烴順反異構(gòu)體的命名C=CC=CClClClClH HH HC=CC=CCHCH3 3CHCH3 3H HH HC C=C CCHCH3 3CHCH3 3H HCHCH2 2CHCH3 3順順/反命名法：反命名法：相同基團(tuán)在雙鍵的相同基團(tuán)在雙鍵的同側(cè)為順，同側(cè)為順，異側(cè)為反異側(cè)為反(只適用于簡單結(jié)構(gòu)只適用于簡單結(jié)構(gòu))2-2-丁烯丁烯1,2-1,2-二氯乙烯二氯乙烯3

10、-3-甲基甲基-2-2-戊烯戊烯(Z)-(Z)-2-2-丁烯丁烯(E)-(E)-1,2-1,2-二氯乙烯二氯乙烯(E)-(E)-順順-反反-順順-3-3-甲基甲基-2-2-戊烯戊烯Z/EZ/E命名法命名法：IUPACIUPAC系統(tǒng)命名系統(tǒng)命名(適用于所有結(jié)構(gòu)適用于所有結(jié)構(gòu))C=CC=Cb bc ca ad d根據(jù)根據(jù)“次序規(guī)則次序規(guī)則”比較基團(tuán)的大小比較基團(tuán)的大小若若a ac c、b bd d或者或者a ac c、b bd d，為為Z Z構(gòu)型構(gòu)型；否則，為否則，為E E 構(gòu)型構(gòu)型。大的基團(tuán)在同側(cè)者為大的基團(tuán)在同側(cè)者為Z Z型，型，大基團(tuán)不在同側(cè)者為大基團(tuán)不在同側(cè)者為E E型。型。(Z)-1-(

11、Z)-1-氯氯2-2-溴丙烯溴丙烯(E)-1-(E)-1-氯氯2-2-溴丙烯溴丙烯順順/反反和和Z/EZ/E是兩種是兩種命名法命名法則，無則，無一定聯(lián)一定聯(lián)系。系。三、烯烴的物理性質(zhì)與烷烴相似，隨著與烷烴相似，隨著C C原子數(shù)的增加而遞變。原子數(shù)的增加而遞變。順反異構(gòu)的物理性質(zhì)有如下的規(guī)律性：順反異構(gòu)的物理性質(zhì)有如下的規(guī)律性：1.1.順式異構(gòu)體有較高的沸點（分子間力大）。順式異構(gòu)體有較高的沸點（分子間力大）。2.2.反式異構(gòu)體有較高的熔點（對稱性高）。反式異構(gòu)體有較高的熔點（對稱性高）。四、四、烯烴的化學(xué)性質(zhì)CCCC官能團(tuán)官能團(tuán)H官能團(tuán)分析官能團(tuán)分析C R取代取代電負(fù)性電負(fù)性sp2sp3-H加

12、成、氧加成、氧化、聚合化、聚合電子云密度電子云密度高、易極化高、易極化 鍵鍵反應(yīng)反應(yīng)類型類型原因原因反應(yīng)反應(yīng)位置位置 鍵鍵-H+-1 1加成反應(yīng)加成反應(yīng)2 2氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)3 3聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)4 4-氫的鹵代反應(yīng)氫的鹵代反應(yīng)-氫受雙鍵的氫受雙鍵的影響，有特殊影響，有特殊的活潑性。的活潑性。象這樣的反應(yīng)叫加成反應(yīng)。象這樣的反應(yīng)叫加成反應(yīng)。烯烴雙鍵中的烯烴雙鍵中的鍵打開，與試劑結(jié)合形鍵打開，與試劑結(jié)合形成兩個更強的成兩個更強的鍵的飽和化合物鍵的飽和化合物烷烴：烷烴：加成反應(yīng)加成反應(yīng)(1)(1)催化加氫催化加氫(2)(2)加鹵素加鹵素親電加成反應(yīng)親電加成反應(yīng)(3)(3)加鹵化氫加鹵化氫馬氏規(guī)律馬

13、氏規(guī)律(4)(4)加水加水(5)(5)加硫酸加硫酸(6)(6)加次鹵酸加次鹵酸(7)(7)與烯烴加成與烯烴加成烯烴二聚烯烴二聚(8)(8)硼氫化反應(yīng)硼氫化反應(yīng)（1 1）催化加氫）催化加氫C CC C+H+H2 2催化劑催化劑 C C C CH HH HPtPt或或NiNi用于烯烴的化學(xué)分析：這個反應(yīng)可以定用于烯烴的化學(xué)分析：這個反應(yīng)可以定量進(jìn)行，因此可以根據(jù)所用的量進(jìn)行，因此可以根據(jù)所用的H H2 2的體積來的體積來定量地分析烯烴。定量地分析烯烴。將汽油中的烯烴轉(zhuǎn)化為烷烴；將汽油中的烯烴轉(zhuǎn)化為烷烴；不飽和油脂的加氫。不飽和油脂的加氫。例：例：CH2=CH2 +H2 =CH3CH3 R-CH=C

14、H2+H2 =R-CH2CH3應(yīng)用：應(yīng)用：（2 2）加鹵素）加鹵素親電加成反應(yīng)親電加成反應(yīng)烯烯烴烴很很容容易易同同ClCl2 2、BrBr2 2、I I2 2加加成成。如如與與BrBr2 2的的CClCCl4 4溶液或溴水發(fā)生加成反應(yīng)：溶液或溴水發(fā)生加成反應(yīng)：反應(yīng)后反應(yīng)后溴水溴水或或溴的四氯化碳溴的四氯化碳的棕的棕紅色褪去，因此可以利用這個反應(yīng)來紅色褪去，因此可以利用這個反應(yīng)來鑒別烯烴。鑒別烯烴。R-CH=CH2+Br2 R-CH-CH2BrBrCCl4反應(yīng)機理：反應(yīng)機理：過渡狀態(tài)過渡狀態(tài) 配合物配合物CC+BrBrCC+-+BrCCBr產(chǎn)物有立體選擇性產(chǎn)物有立體選擇性CCBrBrBr+反反式

15、式加加成成Br-Br-CCBrBrCCBrBr+CBrCBr 象上面象上面Br-BrBr-Br這種試劑，這種試劑，BrBr+進(jìn)攻反應(yīng)物電子進(jìn)攻反應(yīng)物電子云多的地方，即云多的地方，即Br-BrBr-Br親近電子云多的地方，這種親近電子云多的地方，這種試劑叫做試劑叫做親電試劑親電試劑，由親電試劑進(jìn)攻而發(fā)生加成的，由親電試劑進(jìn)攻而發(fā)生加成的反應(yīng)叫反應(yīng)叫親電加成反應(yīng)親電加成反應(yīng)。當(dāng)當(dāng)在在溴溴水水中中加加入入NaClNaCl時時，發(fā)發(fā)生生下下面面的的三三個個反反應(yīng)應(yīng)都都是可能的：是可能的：（3 3）加鹵化氫）加鹵化氫HX(HClHX(HCl、HBrHBr、HI)HI)馬氏規(guī)律馬氏規(guī)律馬氏規(guī)則：馬氏規(guī)則：

16、不對稱烯烴不對稱烯烴和和不對稱試劑不對稱試劑加成，試劑加成，試劑中帶正電部分中帶正電部分(H(H+)主要加到含氫較多的主要加到含氫較多的C C上。上。反應(yīng)速度：反應(yīng)速度：HIHIHBrHBrHClHCl (酸性酸性HIHIHBrHBrHClHCl，HFHF易聚合易聚合 )CH3-CH=CH2 HBr CH3CHCH3 CH3CH2CH2BrBr主要產(chǎn)物主要產(chǎn)物次要產(chǎn)物次要產(chǎn)物CCCC H+過渡狀態(tài)過渡狀態(tài) 配合物配合物C C H+C C HXH+慢慢快快X-碳正離子越穩(wěn)定，碳正離子越穩(wěn)定，反應(yīng)越容易發(fā)生。反應(yīng)越容易發(fā)生。碳正離子碳正離子反應(yīng)機理：反應(yīng)機理：該反應(yīng)分兩步進(jìn)行：該反應(yīng)分兩步進(jìn)行：碳正離子的穩(wěn)定性與馬氏規(guī)則的解釋碳正離子的穩(wěn)定性與馬氏規(guī)則的解釋 C C 的的中心碳原子為中心碳原子為spsp2 2雜化，平面構(gòu)型，雜化，平面構(gòu)型，有一個垂直于有一個垂直于平面的平面的p p軌道是空的：軌道是空的：結(jié)結(jié)論論：C C 的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性決決定定了了烯烯烴烴加加成成主主要要產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。注意下列注意下列C C 的穩(wěn)定性：的穩(wěn)定性：3 3 2 2 1 1 +CHCH3 3(4)(4