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