炔烃和共轭烯烃课件

炔烃和共轭烯烃exit炔烃和共轭烯烃第一部分第一部分 炔烃炔烃第二部分第二部分 共轭双烯共轭双烯本章提纲本章提纲炔烃和共轭烯烃第一节第一节 炔烃的异构和命名炔烃的异构和命名第二节第二节 炔烃的物理性质炔烃的物理性质第三节第三节 炔烃的结构炔烃的结构第四节第四节 炔烃的制备炔烃的制备第五节第五节 炔烃的化学性质炔烃的化学性质第一部分第一部分 炔烃的提纲炔烃的提纲炔烃和共轭烯烃第一节第一节 炔烃的异构和命名炔烃的异构和命名几个重要的炔基几个重要的炔基HC C- CH3C C- HC CCH2-乙炔基乙炔基 1-丙炔基丙炔基 2-丙炔基丙炔基ethynyl 1-propynyl 2-propynyl 炔烃和共轭烯烃几个实例几个实例CH3CH=CHC CH3-戊烯戊烯-1-炔炔3-penten-1-yneCH CCH2CH=CH21-戊烯戊烯-4-炔炔1-penten-4-yneCH CCH2CH=CHCH2CH2CH=CH24,8-壬二烯壬二烯-1-炔炔4,8-nonadien-1-yneH3CH12345678(S)-7-甲基环辛烯甲基环辛烯-3-炔炔(S)-7-methylcycloocten-3-yne *若分子中同时含有双键和叁键，可用烯炔作词尾，给若分子中同时含有双键和叁键，可用烯炔作词尾，给双键和叁键以尽可能小的编号，如果位号有选择时，使双双键和叁键以尽可能小的编号，如果位号有选择时，使双键位号比叁键小。键位号比叁键小。炔烃和共轭烯烃第二节第二节 炔烃的物理性质炔烃的物理性质 简单炔烃的沸点、熔点以及密度比碳原简单炔烃的沸点、熔点以及密度比碳原子数相同的烷烃和烯烃高一些。炔烃分子极子数相同的烷烃和烯烃高一些。炔烃分子极性比烯烃稍强。炔烃不易溶于水，而易溶于性比烯烃稍强。炔烃不易溶于水，而易溶于石油醚、乙醚、苯和四氯化碳中。石油醚、乙醚、苯和四氯化碳中。炔烃和共轭烯烃杂化方式：杂化方式： SP3 SP2 SP键角：键角： 109o28 120o 180o键长不同键长不同碳碳键长碳碳键长 153.4pm 133.7pm 120.7pm (Csp3-Csp3) (Csp2-Csp2) (Csp-Csp) C-H: 110.2pm 108.6pm 105.9pm (Csp3-Hs) (Csp2-Hs) (Csp-Hs) 轨道形状：轨道形状： 狭狭 长长 逐逐 渐渐 变变 成成 宽宽 圆圆碳的电负性：碳的电负性： 随随 S 成成 份份 的的 增增 大，大， 逐逐 渐渐 增增 大。大。pka: 50 40 25第三节第三节 炔烃的结构炔烃的结构CCHHHHHHHHHHCCHHC C炔烃和共轭烯烃一一、用邻二卤代烷和偕二卤代烷制备用邻二卤代烷和偕二卤代烷制备CH3CHBr-CHBrCH3 KOH-C2H5OH or NaNH2的矿物油的矿物油 150oCNaNH2的矿物油的矿物油 , 150-160o CCH3C CCH3NaNH2KOH-C2H5OH第四节第四节 炔烃的制备炔烃的制备CH3CH2C CH炔烃和共轭烯烃二二、 用末端炔烃直接氧化制备用末端炔烃直接氧化制备三三、 用金属有机化合物制备用金属有机化合物制备CH3CH2C CH空气，空气，CuCl, NH3, CH3OHCH3CH2C C-C CCH2CH3RMgXNaNH2RLiCH3CH2C CMgXRXCH3CH2C CNaC2H5C CRRXRXCH3CH2C CLi*叁键无法移位时，产物是唯一的。叁键无法移位时，产物是唯一的。炔烃和共轭烯烃一一 末端炔烃的酸性、鉴别及其与醛、酮的加成末端炔烃的酸性、鉴别及其与醛、酮的加成二二 炔烃的加氢和还原炔烃的加氢和还原三三 炔烃的亲电加成和自由基加成炔烃的亲电加成和自由基加成四四 炔烃的亲核加成炔烃的亲核加成五五 炔烃的氧化炔烃的氧化第五节第五节 炔烃的化学性质炔烃的化学性质炔烃和共轭烯烃一一 末端炔烃的酸性、鉴别及其与醛、酮的加成末端炔烃的酸性、鉴别及其与醛、酮的加成R3C-H R3C- + H+ 碳氢键的断裂也可以看作是一种酸性电离，所以将烃称为含碳酸碳氢键的断裂也可以看作是一种酸性电离，所以将烃称为含碳酸含碳酸的酸性强弱可用含碳酸的酸性强弱可用pka判别，判别， pka越小，酸性越强。越小，酸性越强。 烷烃烷烃(乙烷乙烷) 烯烃烯烃(乙烯乙烯) 氨氨 末端炔烃末端炔烃(乙炔乙炔) 乙醇乙醇 水水 pka 50 40 35 25 16 15.7 酸酸 性性 逐逐 渐渐 增增 强强 其其 共共 轭轭 碱碱 的的 碱碱 性性 逐逐 渐渐 减减 弱弱1 酸性酸性炔烃和共轭烯烃R-C CHR-C CCuR-C C NaR-C C AgR-C C CuR-C CH + Ag(CN)-2 + HO-R-C C AgR-C CH + AgNO3R-C CH + Cu2(NO3)2NaNH2Ag (NH3)+2NO3Cu (NH3)+2ClHNO3HNO3-CN + H2O纯化炔烃的方法纯化炔烃的方法鉴鉴别别2 鉴别方法鉴别方法炔烃和共轭烯烃RC CH + HOBr RC C-Br + H2O3 末端炔烃的卤化末端炔烃的卤化炔烃和共轭烯烃4 末端炔烃与醛、酮的反应末端炔烃与醛、酮的反应RC CH RC C- RC C-CH2O- RC C-CH2OH + -OHKOHCH2= OH2ORC CH RC C-Li+ n-C4H9Li, THF, -78oCRC C-CHC5H11-nn-C5H11CH=ORC C-CHC5H11-nO-Li+OHH2O末端末端H被取代被取代的羟甲基取代的羟甲基取代末端末端H被羟甲基取代被羟甲基取代该反应主要用来制备炔醇、也可以用来接长碳链。该反应主要用来制备炔醇、也可以用来接长碳链。炔烃和共轭烯烃二二 炔烃的加氢和还原炔烃的加氢和还原R-C C-RH2/Ni, or Pd, or PtRCH2CH2RH2/ Pd-CaCO3 or Pd-BaSO4 orNiBRHRHCCRHRHCC硼氢化硼氢化RCOOH 0oCRHRHCCNa, NH3RHRHCCLiAlH4 (THF)(90%)(90%)(82%)炔烃和共轭烯烃1 催化加氢催化加氢*1 CH2=CH-CH2CH2-C CH + H2 (1mol)CH3CH2CH2CH2-C CH烯烃比炔烃更易氢化烯烃比炔烃更易氢化*2 CH2=CH-C CH + H2 (1mol)CH2=CH-CH=CH2共轭双键较稳定共轭双键较稳定NiNi炔烃和共轭烯烃2用碱金属和液氨还原用碱金属和液氨还原反应式反应式Na, NH3RHRHCC反应机理反应机理RRCCHeRRCC_NH3RRCCHNH3RHRHCC-R-C C-RR-C C-R炔烃和共轭烯烃*1 钠的液氨溶液的制备钠的液氨溶液的制备 Na + NH3(l) Na + + e- (NH3) Li ,K C2H5NH2 蓝色溶液蓝色溶液*2 反应体系不能有水，因为钠与水会发生反应。反应体系不能有水，因为钠与水会发生反应。*3 与制与制NaNH2的区别的区别 Na + NH3 (液液) NaNH2低温低温蓝色是溶剂化蓝色是溶剂化电子引起的电子引起的。Fe3+说说 明明炔烃和共轭烯烃1 加卤素加卤素*1 CH2=CH-CH2-C CH + Br2 (1mol)CH2BrCHBr-CH2-C CH碳碳sp杂化轨道的电负性大杂化轨道的电负性大于碳于碳sp2杂化轨道的电负性，杂化轨道的电负性，所以炔中所以炔中 电子控制较牢。电子控制较牢。*2 HC CHCl2Cl2FeCl3FeCl3CHCl2-CHCl2HHCCClCl反应能控制在这一步。反应能控制在这一步。*3 加氯必须用催化剂，加溴不用。加氯必须用催化剂，加溴不用。三三 炔烃的亲电加成和自由基加成炔烃的亲电加成和自由基加成炔烃和共轭烯烃2 加加 HI 和和 HCl*1 与不对称炔烃加成时，符合马氏规则。与不对称炔烃加成时，符合马氏规则。*2 与与HCl加成，常用汞盐和铜盐做催化剂。加成，常用汞盐和铜盐做催化剂。*3 由于卤素的吸电子作用，反应能控制在一元阶段。由于卤素的吸电子作用，反应能控制在一元阶段。*4 反式加成。反式加成。CH3CH2C CCH2CH3 + HCl催化剂催化剂97%HCH3CH2CCClCH2CH3炔烃和共轭烯烃3 加加 HBrRC CH + HBr RCH=CHBr RCHBrCH2Br HBr过氧化物过氧化物过氧化物过氧化物既能发生亲电加成，又能发生自由基加成。既能发生亲电加成，又能发生自由基加成。炔烃和共轭烯烃4 加加 水水CH CHH2O, HgSO4-H2SO4 CH2=CH-OH 互变异构互变异构 CH3CH=ORC CHH2O, HgSO4-H2SO4 CH2=CR-OH 互变异构互变异构CH3C=ORRC CRH2O, HgSO4-H2SO4 CHR=CR-OH + CHR=CR-OH 互变异构互变异构RCH2CR + RCH2CR=OO*1 Hg2+催化，酸性。催化，酸性。*2 符合马氏规则。符合马氏规则。 *3 乙炔乙炔乙醛，乙醛， 末端炔烃末端炔烃甲基酮，非末端炔烃甲基酮，非末端炔烃两种酮的混合物。两种酮的混合物。炔烃和共轭烯烃官能团异构体：分子式相同、分子中官官能团异构体：分子式相同、分子中官能团不同而产生的异构体。能团不同而产生的异构体。互变异构体：分子中因某一原子的位置互变异构体：分子中因某一原子的位置转移而产生的官能团异构体。转移而产生的官能团异构体。C2H6O: CH3CH2OH, CH3OCH3HCH3C CHCH3O HCH3C CHCH3O互变异构互变异构炔烃和共轭烯烃定义：亲核试剂进攻炔烃的不饱和键而引起的加成定义：亲核试剂进攻炔烃的不饱和键而引起的加成 反应称为炔烃的亲核加成。反应称为炔烃的亲核加成。常用的亲核试剂有：常用的亲核试剂有： ROH（RO-）、）、HCN（-CN）、）、RCOOH（RCOO-）1. CH CH + HOC2H5CH2=CHOC2H5碱，碱，150-180oC聚合，催化剂聚合，催化剂 CH2-CH nOC2H5粘合剂粘合剂炔烃亲核加成的区域选择性：优先生成稳定的碳负离子。炔烃亲核加成的区域选择性：优先生成稳定的碳负离子。四四 炔烃的亲核加成炔烃的亲核加成炔烃和共轭烯烃2. CH CH + CH3COOH3. CH CH + HCNCH2=CH -CNZn (OAc)2 150-180oCCH2=CH-OOCCH3聚合，催化剂聚合，催化剂 CH2-CH n CH2-CH nOOCCH3H2O CH2-CH nOH乳胶粘合剂乳胶粘合剂现代胶水现代胶水CuCl2 H2O, 70oC聚合，催化剂聚合，催化剂 CH2-CH nCN人造羊毛人造羊毛炔烃和共轭烯烃RC CRKMnO4（冷，稀，（冷，稀，H2O，PH7-5）KMnO4（H2O，100oC）KMnO4（HO-，25oC）RCOOH + RCOOH(1) O3 (2) H2O, ZnBH3H2O2 , HO-RCH2CR=O五五 炔烃的氧化炔烃的氧化RC CROOHCCRR3BOHHCCRRRCOOH + RCOOHRCOOH + RCOOH炔烃和共轭烯烃RC CHBH3 0oCH2O2 , HO -RCH2CHOBH2HCCRHRO HHHCC炔烃和共轭烯烃第一节第一节 双烯体的定义和分类双烯体的定义和分类第二节第二节 双烯体的命名和异构现象双烯体的命名和异构现象第三节第三节 共轭体系的特性共轭体系的特性第四节第四节 价键法和共振论的处理价键法和共振论的处理第五节第五节 分子轨道处理法分子轨道处理法第六节第六节 狄尔斯狄尔斯-阿尔德反应阿尔德反应第七节第七节 橡胶橡胶第二部分第二部分 共轭双烯提纲共轭双烯提纲炔烃和共轭烯烃第一节第一节 双烯体的定义和分类双烯体的定义和分类含有两个双键的碳氢化合物称为双烯烃或二烯烃。含有两个双键的碳氢化合物称为双烯烃或二烯烃。CH2=C=CH2 CH2=CHCH2CH2CH=CH2 CH2=CH-CH=CH2 丙二烯丙二烯 1,5-己二烯己二烯 1,3-丁二烯丁二烯（累积二烯烃）（累积二烯烃） （孤立二烯烃）（孤立二烯烃） （共轭二烯烃）（共轭二烯烃） 分子中单双键交替出现的体系称为共轭体系，含分子中单双键交替出现的体系称为共轭体系，含共轭体系的多烯烃称为共轭烯烃。共轭体系的多烯烃称为共轭烯烃。炔烃和共轭烯烃第二节第二节 双烯体的命名和异构现象双烯体的命名和异构现象S-顺顺-1,3-丁二烯丁二烯S-(Z)-1,3 -丁二烯丁二烯S-cis-1,3-butadieneS-反反-1,3-丁二烯丁二烯S-(E)- 1,3-丁二烯丁二烯S-trans-1,3-butadieneHCH2CH2CCHHHCH2CH2CC炔烃和共轭烯烃无法改变的无法改变的S-顺构象顺构象无法改变的无法改变的S-反构象反构象二环二环 4.4.0-1,9-癸二烯癸二烯炔烃和共轭烯烃第三节第三节 共轭体系的特性共轭体系的特性一一 键长平均化键长平均化二二 吸收光谱向长波方向移动吸收光谱向长波方向移动三三 易极化易极化-折射率增高折射率增高四四 趋于稳定趋于稳定-氢化热降低氢化热降低五五 共轭体系可以发生共轭加成共轭体系可以发生共轭加成炔烃和共轭烯烃 共轭体系发生共轭加成的实例共轭体系发生共轭加成的实例CH2=CH-CH=CH2CH2=CH-CH=CH2CH2=CH-CH=CH2nCH2=CH-CH=CH2CH2=CH-CH=CH2CH2Br-CHBr-CH=CH2CH3-CHCl-CH=CH2CH2Br-CH=CH-CH2BrBr2 , 冰醋酸冰醋酸1，2-加成加成1，4-加成加成CH3-CH=CH-CH2ClHCl1，2-加成加成1，4-加成加成聚合聚合CH2-CH=CH-CH2n电环合，电环合，h CH2=CH-CH=CH2+双烯加成双烯加成炔烃和共轭烯烃第四节第四节 价键法和共振论的处理价键法和共振论的处理一一 价键法的核心价键法的核心 价键法强调价键法强调电子运动的局部性电子运动的局部性，电子运动只与两个，电子运动只与两个原子有关。共价键的实质就是活动在两个原子核之间的原子有关。共价键的实质就是活动在两个原子核之间的自旋相反的电子把两个原子结合在一起的作用力。自旋相反的电子把两个原子结合在一起的作用力。H Br对键长平均化的解释对键长平均化的解释烷烃的单键：烷烃的单键： (Csp3-Csp3) 共轭烯烃的单键：共轭烯烃的单键：(Csp2-Csp2) S成分增大，碳的电成分增大，碳的电负性增大，核对电子云负性增大，核对电子云的吸引力增大，所以键的吸引力增大，所以键长缩短。长缩短。炔烃和共轭烯烃二二 提出共振论的科学历史背景提出共振论的科学历史背景 （1） 凯库勒凯库勒结构理论学说（结构理论学说（1852年弗兰克提年弗兰克提出原子价概念，出原子价概念，1957年提出年提出碳原子为四价碳原子为四价） （2） 布特列洛夫布特列洛夫结构结构学说（学说（1861年提出性质年提出性质对结构的依存、结构与结构式一一对应对结构的依存、结构与结构式一一对应。）。） （3） 范霍夫和勒贝尔提出的碳原子的立体结范霍夫和勒贝尔提出的碳原子的立体结构概念（构概念（1874年提出年提出 碳原子的四面体碳原子的四面体学说）学说）1 经典结构理论学说经典结构理论学说 有机结构理论有机结构理论炔烃和共轭烯烃2 有机结构理论的电子学说有机结构理论的电子学说 （1） Lewis Langmuir于于1914-1916年创立了原子年创立了原子 价的电子理论价的电子理论 1897年汤姆逊发现了电子。年汤姆逊发现了电子。 1913年玻尔提出了著名的原子结构学说：年玻尔提出了著名的原子结构学说： *1 化学键是由电子组成的。化学键是由电子组成的。 *2 化学反应是价电子的反应。化学反应是价电子的反应。 （2） 英果尔徳于英果尔徳于1926年提出了中介论：年提出了中介论： 常态下，某些分子存在电子转移。常态下，某些分子存在电子转移。R2N-CH=CH-CH=O炔烃和共轭烯烃三三 共振论学习提纲共振论学习提纲1 共振论的基本思想：共振论的基本思想： （鲍林，（鲍林，1931-1933年）年）分子分子 结构式结构式 共振式共振式 甲烷甲烷（非共轭分子）（非共轭分子）H-C-HHH 1,3-丁二烯丁二烯（共轭分子）（共轭分子）有，目前有，目前写不出来。写不出来。CH2=CH-CH=CH2 CH2-CH=CH-CH2 CH2-CH=CH-CH2 CH2-CH-CH=CH2 CH2-CH-CH=CH2 CH2=CH-CH-CH2 CH2=CH-CH-CH2 + + + + + +真实分子是所有的极限真实分子是所有的极限结构杂化产生的，称为结构杂化产生的，称为极限结构的杂化体。极限结构的杂化体。用若干个用若干个经典结构式经典结构式的共振来表达共轭分子的结构。的共振来表达共轭分子的结构。炔烃和共轭烯烃 2 写共振式的原则要求写共振式的原则要求 3 共振结构稳定性的判别共振结构稳定性的判别 4 共振结构对杂化体的贡献共振结构对杂化体的贡献 5 共振论对共振论对1,3-丁二烯某些特性的解释丁二烯某些特性的解释 6 共振论的缺陷共振论的缺陷炔烃和共轭烯烃共振论对共振论对1,3-丁二烯既能发生丁二烯既能发生1,2-加成，加成，又能发生又能发生1,4-加成的解释加成的解释CH2=CH-CH=CH2CH2=CH-CH-CH3CH2-CH=CH-CH3CH2=CH-CH-CH3CH2=CH-CH2-CH2+Br-BrCH2-CH=CH-CH3Br-BrHBr+12211,2-加成物加成物1,4-加成物加成物四四 共振论对共轭体系特性的解释共振论对共轭体系特性的解释炔烃和共轭烯烃第五节第五节 分子轨道处理法分子轨道处理法 电子不是属于某个原子的，电子不是属于某个原子的， 而是属于整个分而是属于整个分子的。电子是围绕分子中所有原子在一定的轨道子的。电子是围绕分子中所有原子在一定的轨道上运行的。因此，把上运行的。因此，把电子的状态函数称为分子轨电子的状态函数称为分子轨道道。 分子轨道都有确定的能值分子轨道都有确定的能值，因此可以按照能，因此可以按照能量的高低来排列。量的高低来排列。一一 分子轨道理论的核心分子轨道理论的核心炔烃和共轭烯烃二二 直链共轭多烯的直链共轭多烯的 分子轨道及有关概念分子轨道及有关概念成键轨道成键轨道 反键轨道反键轨道 非键轨道非键轨道（碳的（碳的P原子轨道的能量用原子轨道的能量用 表示。）表示。）离域分子轨道离域分子轨道 离域键离域键 定域分子轨道定域分子轨道 定域键定域键最高占有轨道（最高占有轨道（HOMO） 最低未占轨道（最低未占轨道（LUMO）单占轨道（）单占轨道（SOMO）（ 电子在电子在 分子轨道中的排列遵循：能量最低原理、鲍里不相容原理、洪分子轨道中的排列遵循：能量最低原理、鲍里不相容原理、洪特规则。）特规则。）离域能（离域能（DE）= 离域的离域的E - 定定域的域的E（分子中所有（分子中所有 电子能量之和称为电子能量之和称为E）节节(结结)面面 对称性对称性 对称对称 反对称反对称 不对称不对称 镜面镜面 C2旋转轴旋转轴炔烃和共轭烯烃CH2 CH CH CH21.894 1.447 1.8941 对键长平均化的解释对键长平均化的解释三三 分子轨道理论对共轭体系特性的解释分子轨道理论对共轭体系特性的解释炔烃和共轭烯烃 - + -1.618 -0.618 +0.618 +1.618 E=h =h/ 2 对吸收光谱向长波方向移动的解释对吸收光谱向长波方向移动的解释三个重要的物理量：电子密度，键级，自由价三个重要的物理量：电子密度，键级，自由价炔烃和共轭烯烃3 对易极化对易极化-折射率增高的解释折射率增高的解释4 对趋于稳定对趋于稳定-氢化热降低的解释氢化热降低的解释电子离域，电子离域， 电子运动范围增大，易极化。电子运动范围增大，易极化。定域能：定域能：4 +4 离域能：离域能： 4 +4.472 炔烃和共轭烯烃5 对对1,3-丁二烯既能发生丁二烯既能发生1,2-加成，加成，又能发生又能发生1,4-加成的解释加成的解释CH2 CH CH CH2 = = q (2)=0.7236 0.2764 0.2764 0.7236H+CH2 CH CH CH3+= CH2 CH CH CH3+q (2)=0.5 1 0.5 Br-CH2=CH-CH-CH3CH2-CH=CH-CH3BrBr+三个重要的物理量：电子密度，键级，自由价三个重要的物理量：电子密度，键级，自由价炔烃和共轭烯烃第六节第六节 狄尔斯狄尔斯-阿尔德反应阿尔德反应 共轭双烯与含有烯键或炔键的化合物相互作用，共轭双烯与含有烯键或炔键的化合物相互作用，生成六元生成六元 环状化合物的反应称为狄尔斯环状化合物的反应称为狄尔斯-阿尔德反应。阿尔德反应。+ 双烯体双烯体 亲双烯体亲双烯体 环状过渡态环状过渡态 产物产物对双烯体的要求：对双烯体的要求： （1）双烯体的两个双键必须取）双烯体的两个双键必须取S-顺式构象。顺式构象。 （2）双烯体）双烯体1，4位取代基位阻较大时，不能发生该反应。位取代基位阻较大时，不能发生该反应。一一 定义定义:二二 反应机理反应机理炔烃和共轭烯烃三三 分类分类 正常的正常的D-A反应：电子从双烯体的反应：电子从双烯体的HOMO流入流入 亲双烯体的亲双烯体的LUMO。 反常的反常的D-A反应：电子从亲双烯体的反应：电子从亲双烯体的HOMO流流 入双烯体的入双烯体的LUMO。 中间的中间的D-A反应：电子双向流动。反应：电子双向流动。炔烃和共轭烯烃正常的正常的D-A反应反应1,3-丁二烯丁二烯乙烯乙烯1.0 eV1.5 eV-9.1 eV-10.5 eVLUMOLUMOHOMOHOMOE 10. 6 eVE 11. 5 eV 电离能的负值电离能的负值电子亲和能的负值电子亲和能的负值 反应时，电子要由能量低的反应时，电子要由能量低的HOMO流向高能量的流向高能量的LUMO。所以，能差越小，越利于电子的流动。本反应为正常的所以，能差越小，越利于电子的流动。本反应为正常的D-A反应。反应。炔烃和共轭烯烃取代基对前线轨道能量的影响取代基对前线轨道能量的影响 吸电子基团，既降低吸电子基团，既降低HOMO能量，又降低能量，又降低LUMO的能量。的能量。 给电子基团，既增高给电子基团，既增高HOMO能量，又增高能量，又增高LUMO的能量。的能量。 共轭碳链的增长，可以增高共轭碳链的增长，可以增高HOMO能量和降低能量和降低LUMO的能量。的能量。 所以，具有给电子取代基的双烯体和吸电子取代基的亲双烯所以，具有给电子取代基的双烯体和吸电子取代基的亲双烯体最易发生正常的体最易发生正常的D-A反应。反应。OOO+OOOHH双烯体双烯体 亲双烯体亲双烯体炔烃和共轭烯烃四四 D-A反应的特点反应的特点1 反应具有很强的区域选择性反应具有很强的区域选择性+OCH3CHOOCH3OCH3CHOCHO+CH3CHO+CH3CH3CHOCHO+70 %100 %0 %30 % 当双烯体和亲双烯体上均有取代基时，可产生两种当双烯体和亲双烯体上均有取代基时，可产生两种不同的产物，实验证明：邻或对位的产物占优势。不同的产物，实验证明：邻或对位的产物占优势。炔烃和共轭烯烃2 反应是立体专一的顺式加成反应反应是立体专一的顺式加成反应COOHHHHOOC+COOHHHCOOHHCOOHCOOHH+COOHHCOOHH+COOHCOOHHH（1）参与反应的亲双烯体顺反关系不变）参与反应的亲双烯体顺反关系不变炔烃和共轭烯烃ONHOO+ONOOHHH*ONHOOHH*90o C25o C内型产物内型产物动力学控制动力学控制外型产物外型产物热力学控制热力学控制12223334连接平面连接平面连接平面连接平面与烯键或炔键共与烯键或炔键共轭的不饱和基团轭的不饱和基团内型加成产物：双烯体中的内型加成产物：双烯体中的C(2)-C(3)键和亲双烯体中与键和亲双烯体中与烯键或炔键共轭的不饱和基团处于连结平面同侧时的生烯键或炔键共轭的不饱和基团处于连结平面同侧时的生成物。（处于异侧为外型加成产物。）成物。（处于异侧为外型加成产物。）（2）当双烯体上有给电子取代基，而亲双烯体上有不饱）当双烯体上有给电子取代基，而亲双烯体上有不饱和基团与烯键或炔键共轭时，优先生成内型加成产物。和基团与烯键或炔键共轭时，优先生成内型加成产物。炔烃和共轭烯烃+内型产物内型产物外型产物外型产物COOCH3+H*COOCH3H*COOCH33 D-A反应是一个可逆反应，提高温度利于逆向反应是一个可逆反应，提高温度利于逆向 分解反应。分解反应。炔烃和共轭烯烃五五 D-A反应的应用反应的应用1 合成环状化合物合成环状化合物+CHO=HCHOKMnO4HOOCCOOHCOOHCHO*H炔烃和共轭烯烃2 利用可逆性提纯双烯化合物，鉴别双烯化合物。利用可逆性提纯双烯化合物，鉴别双烯化合物。 3 利用逆反应制备不易保存的双烯体。利用逆反应制备不易保存的双烯体。+200oC, 20MPa200oC 镍铬丝镍铬丝炔烃和共轭烯烃第七节第七节 橡胶橡胶天天 然然 橡橡 胶胶1 处理：橡胶植物处理：橡胶植物-胶乳胶乳-经醋酸处理后凝固经醋酸处理后凝固-经压制成生橡胶经压制成生橡胶 （线状结构，加热变软，溶剂溶涨）（线状结构，加热变软，溶剂溶涨）-经加硫处理成天然橡经加硫处理成天然橡 胶（网状结构，性能良好）胶（网状结构，性能良好）-成型加工成橡胶制品。成型加工成橡胶制品。2 结构：结构： 顺顺-1,4-聚异戊二烯聚异戊二烯3 发展史发展史炔烃和共轭烯烃合合 成成 橡橡 胶胶通用合成橡胶：顺丁橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶通用合成橡胶：顺丁橡胶、乙丙橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶特种合成橡胶：用于特殊用途。特种合成橡胶：用于特殊用途。甲基橡胶甲基橡胶(第一次世界大战，德第一次世界大战，德),丁钠橡胶丁钠橡胶(1910-1932 俄俄), 氯丁橡胶氯丁橡胶 (1925-1937 美美), 丁苯橡胶丁苯橡胶(1933-1937 德德), 丁腈橡胶丁腈橡胶 (1925-1937 德德)塑料中的四烯：聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯。塑料中的四烯：聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯。纤维中的四纶：涤纶，锦纶，腈纶，维纶。纤维中的四纶：涤纶，锦纶，腈纶，维纶。炔烃和共轭烯烃重要单体的合成重要单体的合成氯丁二烯的合成：氯丁二烯的合成： 乙炔法乙炔法 丁二烯氯化法丁二烯氯化法1,3-丁二烯的合成：乙炔法丁二烯的合成：乙炔法 丁烷法丁烷法 甲醛甲醛-乙炔法乙炔法异戊二烯的合成：异戊二烯的合成： 丙酮丙酮-乙炔法乙炔法 2CH CH CH2=CH-C CHCH2=CH-CH=CH2Cu2Cl2, NH4ClH2, Pd/PbO, CaCO3