第三章烯烃
§3.1 定义和分类
一定义:
双键官能团
二分类:
单烯烃:
二烯烃:
多烯烃:
与单环烃的分子式相同,所以属于构造异构
CnH2n-2,单炔烃,双脂环烃
§3.2 结构
二
键能低
§3.3 烯烃的同系列、同分异构及命名
一同系列
二同分异构
比如:要写出C 4H8的同分异构体
思路:要一类类的写
要考虑每一类所有可能的异构体
单环烃
烯烃双键在一位
H
2
CC
H
H
2
C CH
3
H
2
C
C CH
3
双键在第二位
H H
H
H
6个
再比如:要写C 6H12的所有的同分异构体
C
2
H
5
C
2
H
5
Et Et
Et
单环烃
单烯烃:
H
2
C
H
2
C
H
2
C CH
3
H
2
C
H
C CH
3
H
C
H
2
C CH
3
H
2
C
H
2
C CH
3
对映异构
H
2
C
CH
2
H
H
n-Pr
H
n-Pr
H
H
H
i-Pr
H
i-Pr
H
H
Me
Et
Me
Et
H
H
H
H
H
三命名
(一)普通命名法(简单)
比如:
乙烯丙烯
(二)系统命名法
1 选主链
含双键在内的最长碳链作主链
满足上述,支链最多的
2 编号
离双键最近的一端开始编号
3 命名
取代基位置-名称-双键位置-母体名称
有顺反的,要在整个前面加顺反,没有相同基团的,就用Z/E
附:烯基的命名
§3.4烯烃的性质
一物性
状态
沸点略小于同C数的烷烃
双键处在中间的烯烃一般比处在链端的高
熔点
顺
密度
溶解度
折射率
二化性
C
H
CH
2
H
2
CR
加成
氧化
H的取代反应
聚合
(一)加成反应
`1 催化加氢
说明:(1)
(2)
(3)立体化学:主要是顺式加成
(4)
若有多个双键,加氢有选择性进行
位阻不同,就从位阻小的一面进行反应
2 亲电加成反应
(1)与卤素的反应
实验事实:
A
但不会引起键的断裂
+ICl
I Cl
(IBr也可)
活性:氟>氯>溴>碘
B
而这些盐单独与烯烃是不反应的
C 一些烯烃与溴的反应速率
D
反应机理:
Br-Br+
δδ
+
_
慢
决速
Br
+
快
SN2亲核取代反应
Br-
Br
Br
(下面得到的是另外一个)
反应机理对反应事实的解释:
几个例子:
外消旋体
(内消旋体)
构象改变最小
互为对映体,
量相等,外消
旋体
少量
少量
说明:
A 对于氟与烯烃的反应,我们不管它;
B 对于溴与烯烃的反应,主要是通过环状溴蓊历程进行的,立体化学主要是反式加成
C 对于氯与烯烃的反应,绝大部分都是通过环状氯蓊历程进行,立体化学主要是反式,只有
极少数烯烃()与氯的加成是通过正离子或紧密离子对历程进行的
D 碘不反应,我们也不管它
(2)与酸的反应
A 与HX的反应
说明:
a 反应机理:
慢
b 相同烯烃与HX反应时,反应活性是HF<HCl<HBr<HI ,对于HI来说,由于其还原性较强,
所以反应时常用KI+非氧化性的酸比如磷酸来代替,常用的HX是HI ,HBr,其它两个用得少
,而且还常用到催化剂如无水AlCl3等酸
c 相同HX与不同烯烃反应时,反应速度应该是和前面烯烃与卤素同
d
与HX反应时,反应遵守马氏规则
如何来理解马氏规则?(电子效应)
所以反应速率降低
双键碳上若含有O、N的基团
方向:遵守马氏(原因与X同)
速度:增加(给电的共轭>吸电的诱导)
e
f
g
原因
其它卤代烃不能发生这样的反应,有过氧化物还是没有都不行
B 硫酸
说明:
a
b
c 反应机理:
d
C
直接加水
遵守马氏规则
D
E
说明:a 反应机理
b 有区域选择性
对于不对称烯烃,反应有方向性
c 立体化学:反式加成
对映体
(3)硼氢化反应
说明:
A
B 反应机理:
由于氢的电负性比硼大(2.1>2.0)
C 立体化学:
,无重排产物
D 很容易
硼氢化氧化反应
得到的醇是顺式的
迁移基团是带着一对电子迁,因而如果R有手性,迁移前后构型不变
(二)氧化反应
说明:
(1)
(2)反应机理
(3)立体化学
对映体
(4)由于有酸存在,常引起环氧化合物的开环
(5)
(1)烯烃与高锰酸钾的反应
3
-
很不稳定
(2)烯烃与四氧化锇的反应
4 空气氧化
(三)
1 烯烃与卤素
反应机理:
(2)烯烃与NBS
反应机理:
几个例子:
(四)聚合反应
三烯烃顺反异构体的转化
§5.5
一
二
三
四炔烃的催化加氢