不饱和烃ppt课件

1,第3章 不饱和烃,1,2,本章主要内容,第一节 烯烃 一、烯烃的结构和异构现象 二、烯烃的命名 三、烯烃的性质 四、诱导效应 第二节 二烯烃 一、二烯烃的分类和命名 二、共轭二烯烃的结构和共轭效应,三、共轭二烯烃的化学性质 第三节 炔烃 一、炔烃的结构和异构现象 二、炔烃的命名 三、炔烃的性质,2,3,不饱和烃分子中具有碳碳双键或叁键的烃。 烯烃、二烯烃、炔烃 烯烃-分子中具有碳碳双键的烃叫做烯烃。 通式：CnH2n,第一节 烯烃,3,4,一、烯烃的结构和同分异构现象,（一）烯烃的结构 乙烯分子是平面结构，所有原子都在同一平面上 彼此之间的键角约为1200 “ C=C ”是两个不同的共价键，一个键一个键,4,5,（一）烯烃的结构,三个sp2杂化轨道示意图,5,6,（一）烯烃的结构,sp2杂化轨道特点：,6,7,（一）烯烃的结构,两个碳原子在形成双键时，两个sp2杂化轨道以“头对头”的方式形成一个键（黄色）。 其余sp2杂化轨道则与原子成键。 每个碳原子上各剩有一个垂直于sp2杂化轨道面的未使用的p轨道，这两个p轨道从侧面重叠（“肩并肩”），这样就形成键（紫色）。,7,8,（一）烯烃的结构,键的特点：,8,9,（二）烯烃的同分异构现象,9,10,1.碳链异构,由碳链骨架的不同而引起的异构现象。 如：1-丁烯和2-甲基丙烯,10,11,2. 官能团位置异构,由官能团在碳链上位置的不同而引起的异构现象。 如：1-丁烯和 2-丁烯,11,12,思考：戊烯的5种异构体，两两之间分别属于哪种异构？,碳链异构,官能团位置异构,12,13,3.顺反异构,定义：由于双键不能旋转，导致分子中原子或原子团在空间排列方式不同而引起的同分异构现象。 顺式构型:相同的原子或原子团在双键的同侧; 反式构型:相同的原子或原子团在双键的不同侧. 如：在2-丁烯中存在以下两种异构体。,顺,反,13,14,3.顺反异构,烯烃产生顺反异构的条件： 分子中存在限制原子自由旋转的因素（双键）； 每个不能旋转的原子上连接不同的原子或者基团。,思考：以下哪些化合物没有顺反异构？,14,15,3.顺反异构,例如，1-丁烯、2-甲基-2-丁烯均无顺反异构体,15,16,二、烯烃的命名,（一）系统命名法 1.选主链：选择含双键在内的最长碳链为主链.命名为“某烯”； 2.编号：从靠近双键端开始编号，若双键正好在主链中央，则从靠近取代基的一端开始编号； 3.命名：以双键中碳原子编号较小的数字表示双键的位次,写在某烯前面，再在前面写出取代基的位次、数目和名称。 模板：取代基位次-（数目）名称-双键位次-某烯。,2-乙基-,4，4-二甲基-,1-戊烯,2-戊烯,16,17,练习1：命名下列化合物,6-甲基-3-庚烯,3-甲基-2-乙基-1-丁烯,7 6 5 4 3 2 1,2 3 4 1,17,18,二、烯烃的命名,烯基：烯烃去掉一个氢原子后剩下的基团 常用的烯基：,1-丙烯基,2-丙烯基,18,19,练习：写出下列化合物的结构简式,（1）2-甲基-1-戊烯 （2）2,3-二甲基-1-戊烯 （3）2-甲基丙烯；,19,20,三、烯烃的性质,（一）物理性质 烯烃在物理性质上与相应的烷烃相似，但它们的沸点低些，而相对密度稍高。 C2C4 是气体，C5C18是液体，C19 以上是固体。 所有烯烃的相对密度都小于1，并有特殊气味。 烯烃难溶于水而能溶于有机溶剂，如乙醚、四氯化碳等。,20,21,三、烯烃的性质,（二）化学性质 烯烃的官能团是碳碳双键，键不稳定，容易断裂，而且电子云密度较高，易受缺电子试剂进攻。所以化学性质比烷烃活泼，容易发生化学反应。,21,22,（二）化学性质,1.加成反应 （1）催化加氢 （2）加卤素 （3）加卤化氢 （4）加硫酸 （5）加水,2.氧化反应 （1）碱性高锰酸钾氧化 （2）酸性高锰酸钾氧化 3.聚合反应,22,23,（二）化学性质,1.加成反应(p28) （1）催化加氢 （2）加卤素（Cl2、Br2） 烯烃可使溴的四氯化碳溶液或溴水褪色，可用于检验不饱和烃,23,24,（二）化学性质,（3）加卤化氢,乙烯分子是对称的，与HX加成，H+加到哪一个碳上结果都是一样，但如果是不对称的烯烃（即双键碳原子上连接的取代基不同），加成结果则可能产生不同的产物。,24,25,实验表明，丙烯与HBr按路线加成得到的2-溴丙烷是主要产物，其它不对称烯烃加HX时也有相似的结果。,CH3CH=CH2,CH3CH2-CH2Br,CH3CHBr-CH3,（二）化学性质,25,26,（二）化学性质,马氏规则 不对称烯烃与卤化氢加成时，氢原子总是加在含氢较多的双键碳原子上。,练习：书p40第四第3题,26,27,（二）化学性质,（4）加水,27,28,（二）化学性质,2.氧化反应 （1）碱性或中性高锰酸钾氧化,紫红色的高锰酸钾溶液在反应中迅速褪色，生成褐色的二氧化锰沉淀，可用来鉴定不饱和烃。,28,29,酸性高锰酸钾氧化产物规律 双键C上有2个HCO2+H2O 双键C上有1个H羧酸 双键C上没有H酮,书p39，第一题6,（2）酸性高锰酸钾氧化,29,30,（二）化学性质,3.聚合反应,聚丙烯,30,作业,p39 一、1、2、3、6、11、13、14、15 二、6 四、3、4,31,32,第2节 二烯烃,一、二烯烃的分类和命名 二、共轭二烯烃的结构和共轭效应 三、共轭二烯烃的化学性质 1.加成反应 2.双烯合成反应,32,33,一、二烯烃的分类和命名,（一）分类 聚集二烯烃：两个双键与同一个碳原子相连 隔离二烯烃：两个双键被两个或两个以上单键隔开 共轭二烯烃：两个双键被一个单键隔开（即单双键交替出现）,CH2=C=CH2 CH2=CH-（CH2）n-CH=CH2 n1 CH2=CH-CH=CH2,33,34,一、二烯烃的分类和命名,（二）命名 与烯烃相似 1.主链:选择含两个双键的最长碳链，称“某二烯”； 2.编号:近双键一端开始编号； 3.取代基位置、名称写在母体名称前面。,1,3-丁二烯,2-甲基-1,3-丁二烯,4 3 2 1,34,35,练习:命名下列化合物,4-甲基-1,3-戊二烯,3-甲基-1,5-己二烯,35,36,二、共轭体系的结构和共轭效应,（一）共轭二烯烃的结构 1,3-丁二烯分子结构 平面型分子，所有原子共平面 4个碳原子都是sp2杂化 4个未杂化的p轨道相互平行，都垂直于键所在的平面,36,37,二、共轭体系的结构和共轭效应,1,3-丁二烯的大键示意图 4个未杂化的p轨道相互平行，形成一个大键,1,2,3,4,37,38,二、共轭体系的结构和共轭效应,-共轭体系： 分子内具有单双键间隔排列的结构特征的化合物。 共轭效应： 由于共轭体系的形成，引起电子云离域，键长平均化倾向，使体系能量降低，稳定性增强的效应。,CH2=CH-CH=CH2,38,39,三、共轭二烯烃的化学性质,1.加成反应 共轭二烯烃与一分子卤素、卤化氢等亲电试剂进行加成反应，产物通常有1,2-加成和1,4-加成两种。 低温及非极性溶剂中以1,2-加成为主 高温及极性溶剂中以1,4-加成为主。 与卤化氢加成符合马氏规则,39,40,三、共轭二烯烃的化学性质,2.双烯合成（了解） 共轭二烯烃与具有不饱和键的化合物发生1,4-加成，生成环状化合物的反应称为双烯合成。,环己烯,40,作业,p39 一、8,41,42,第3节 炔烃,一、炔烃的结构和同分异构现象 二、炔烃的命名 三、炔烃的性质,42,43,一、炔烃的结构和同分异构现象,（一）炔烃的结构 分子中含有碳碳三键的烃称为炔烃。 碳碳三键是炔烃的官能团。 通式：CnH2n-2 。 特点：碳碳三键由一个键、两个键组成；直线形分子 。,43,44,一、炔烃的结构和同分异构现象,SP杂化,44,45,一、炔烃的结构和同分异构现象,三种杂化比较,杂化方式： SP3 SP2 SP 键角： 109.5 120 180 C-C键长 153.4pm 133.7pm 120.7pm C-H键长 110.2pm 108.6pm 105.9pm 代表物质 乙烷 乙烯 乙炔,45,46,一、炔烃的结构和同分异构现象,（二）同分异构现象 碳链异构 官能团位置异构,CH3CH2CH2CCCH3,CH3CH2CH2CH2CCH,46,47,一、炔烃的结构和同分异构现象,（二）同分异构现象 炔烃与同碳原子数的二烯烃互为同分异构体 如分子式为C4H6,CH2=CH-CH=CH2,47,48,二、炔烃的命名,系统命名 1.选主链：含三键的最长碳链为主链，称“某炔”。 2.编号：从近三键的一端开始。 3.其他：同烯烃。,1-戊炔,2-戊炔,4-甲基-2-戊炔,48,49,二、炔烃的命名,同时有双、三键的命名 1.选主链：含双键、三键的最长碳链为主链，称“某烯炔”。 2.编号：从不饱和键的一端开始编号。如果双、三键距离碳链末端的位置相同，从靠近双键一端开始编号。,5 4 3 2 1,1 2 3 4 5 6 7,49,50,练习:命名下列化合物,4-乙基-1-庚烯-5-炔,1-丁烯-3-炔,1.,2.,3.,50,51,三、炔烃的性质,（一）物理性质 物态：C2C4气体； C5C15液体； C15以上固体； 沸点：比相应的烯烃高1020 。 密度： 比相应的烯烃稍大些。 溶解性：难溶于水，易溶于丙酮、乙醚。,51,52,（二）化学性质,1.加成反应 （1）催化加氢 （2）加卤素 （3）加卤化氢 （4）加水,2.氧化反应 3.端基炔的特性,52,53,（二）化学性质,1.加成反应 （1）催化加氢（分两步进行）,如果使用低活性的林德拉作为催化剂，则反应产物只有烯烃（顺式）。,53,54,（二）化学性质,（2）加卤素 （分两步进行）,炔烃能使溴的CCl4溶液褪色，利用此法可鉴别炔烃。,54,55,（二）化学性质,当分子中既有三键，又有双键时，卤素首先加到双键上。,（3） 加卤化氢 （分两步进行）,55,56,不对称炔烃与HX加成时，符合马氏规则,过氧化物效应，加成产物为反马氏产物,56,57,（二）化学性质,（4） 加水,注意：（1）符合马氏规则;（2）分子重排,H-OH,H-OH,烯醇,57,58,（二）化学性质,2.氧化反应,被高锰酸钾氧化 三键C上有1个HCO2+H2O 三键C上没有HRCOOH,根据生成产物的种类和结构可以推断炔烃的结构。 炔烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可用于炔烃的鉴别。,58,59,（二）化学性质,3.端基炔的性质 三键碳原子上直接相连的氢原子较活泼，容易被金属取代，生成有颜色的炔化物。,具有-C CH结构的端基炔与硝酸银的氨溶液作用生成白色沉淀，与氯化亚铜的氨溶液作用生成棕红色沉淀，此反应可用来鉴定端基炔。,乙炔银（白）,丙炔亚铜（棕红色）,59,60,课堂练习,1.己烷、1-己炔和2-己炔,分别通入酸性KMnO4溶液或溴水或溴的CCl4溶液中，不褪色者为己烷。再分别通入 AgNO3 的氨溶液或CuCl的氨溶液，产生沉淀者为 1-己炔，无现象为2-己炔。,p40 五、用化学方法区分下列各组化合物,60,61,练习,1.一炔烃的通式是（ ） ACnH2n6 BCnH2n+2 CCnH2n-2 DCnH2n-4 2.丙炔加水生成的产物为（ ） A丙醛 B丙酮 C丙烯 D丙醇 3.下列物质不能使酸性KMnO4溶液褪色的是 （ ） A、CH3-CH=CH2 B、C2H2 C、甲苯 D、 CH3CH2CH3 4.下列化合物中碳原子杂化轨道都为sp2的是：（ ） A：CH3CH3 B： CH2=CH2 C：CH3-CH=CH2 D：CHCH,C,B,D,B,61,62,5.下列化合物中的碳为SP杂化的是：( )。 A：乙烷 B：乙烯 C：乙炔 D：苯 6.下列哪种化合物能与硝酸银的氨溶液作用产生白色沉淀？（ ） A：CH3CH=CHCH3 B：CH3CH2CCH C：Ph-CH=CH2 D：CH3CH=CH(CH2)4CH=CH2 7.CH3CH2CCH与CH3CH=CHCH3可用哪种试剂鉴别? ( ) A：硝酸银的氨溶液 B：Br2的CCl4溶液 C：三氯化铁溶液 D：酸性KMnO4溶液,C,B,A,62,63,作业,p39 一、4、5、7、9、10 二、3、4、5 三、2、3、4 四、1、5、7 五、,63,