[北京化工大学]有机化学96学时chapter8 烯烃.ppt

烷烃复习 烷烃是烃类中饱和烃，碳原子以sp3杂化轨道成键，烷烃中所有化学键均为?键。 烷烃化学性质稳定，普通条件下很难发生化学反应，只有在高温或催化剂条件下才能发生化学反应。烷烃可以看成是没有官能团的官能团化合物。 烷烃是加工其它有机化合物的天然“树木”。 第八章 烯烃 第一节 烯烃的定义、通式 烯烃是一类分子内含有C=C的不饱和碳氢化合物。 开链烯烃可以看作是相应的烷烃分子中，在相邻的两个碳原子上各失去一个氢原子后形成的化合物。 烯烃的通式是：CnH2n。 烯烃的官能团为：C=C 第二节 烯烃的来源 烯烃是现代有机化工最基础的原料。一个国家的乙烯产量常常是衡量一个国家工业实力高低的一个指标。 烯烃的来源主要通过石油裂解得到。原油中一般不含烯烃。石油裂解与石油裂化不同，其主要目的是制取低级烯烃。裂解温度较高，一般在700-900?C条件下进行，所用原料较广，例如油田气、炼厂气、原油以及各种油品都可作为裂解原料。 裂解反应非常复杂，包括碳链断裂、脱氢、异构化、环化等反应。产物有乙烯、丙烯、丁二烯等，但以乙烯和丙烯为主。 从石油裂解而得到的烯烃 第三节 烯烃的命名 8.3.1 烯烃的习惯命名法 烯烃的命名与烷烃相似。低级烯烃，用“正”、“异”、对称、不对称、?-、?-等词头加在烯烃“天干”名称之前。 8.3.2 烯烃的衍生物命名法 以乙烯为母体，把其它烯烃看作乙烯的烷基衍生物。 8.3.4 烯烃的系统命名法 第四节 烯烃的结构 8.4.1 烯烃的实验结构 乙烯分子实验结构测定表明为平面结构。键长、键角数据如下图。 8.4.2 烯烃的成键理论 烯烃的结构特征是含有双键。烯烃分子中形成双键的碳原子采取sp2杂化轨道成键。其中C-C之间通过sp2杂化轨道“头对头”形成一个?键，通过两个PZ轨道“肩并肩”形成一个?键。以乙烯为例。 碳碳双键的这种sp2杂化一个?键和一个?键的成键方式，成功解释烯烃的平面结构以及键长、键角。 碳碳双键(0.134nm)比单键(0.154nm)为短。?键(键能263.6kJ/mol)比?键(键能347.3kJ/mol)弱。 ?键电子云暴露在分子平面的上部和下部，容易受到外界的影响，当它被反应试剂进攻时，容易发生极化，容易破裂，具有较大的反应活泼性。 8.4.3 烯烃的构造 四个碳以上的烯烃，除了碳链的异构外，还由于双键官能团的位置不同而产生异构，这种异构叫做官能团位置异构。 烯烃的异构体数目比同碳数的烷烃的异构体数目为多。 例如：丁烷只有两个异构体，而丁烯就有三个异构体。 8.4.4 烯烃的构型 双键两端碳原子所连接的四个原子都是处于同一平面上，碳碳双键不能自由旋转。当双键的两个碳原子上各连有两个不同的原子或基团时，就可能发生两种不同的空间排列方式，形成两个不同的化合物，出现构型异构现象。 构型异构之顺-反异构的命名 8.4.5 烯烃的构象 烯烃的双键没有构象问题。双键旁边的烷基有构象问题，但与烷烃的构象一致。 第五节 烯烃的物理性质 在常温下，乙烯、丙烯、丁烯都是气体，戊烯至十八碳烯是液体，十九碳烯以上是固体。 烯烃的密度均小于1。 烯烃难溶于水而易溶于有机溶剂。 烯烃燃烧时光亮度比烷烃大。 具体数据如下表： 第六节 烯烃的化学性质 烯烃的官能团C=C是由一个?键和一个?键所组成。 ?键的键能比?键的键能小，在化学反应中， ?键比较容易断裂，化学性质比较活泼。 烯烃的反应表现为?键的断键的反应, C=C 是烯烃的主要的反应中心。 8.6.1 烯烃的加成反应 烯烃分子中碳碳双键断裂，加上两个一价的原子或基团，形成两个新的?键而生成饱和的反应。 催化氢化反应机理： 烯烃的亲电加成反应机理： 8.6.2 烯烃的聚合反应 烯烃在催化剂存在下，通过双键断裂可以自相加成，生成分子量较大的化合物。 这种由低分子量的化合物相互作用而生成高分子量的化合物的反应，叫做聚合反应。 聚合以后所得到的产物叫做聚合物。 能起聚合反应的低分子量化合物叫做单体。 由二个、三个或多个单体进行的聚合反应分别叫做二聚、三聚、多聚，由此所得的相应产物分别叫做二聚体、三聚体、高聚物。 8.6.3 烯烃的氧化反应 烯烃的?键电子云离域较大，电子比较富有，容易失去电子，导致烯烃很容易被氧化。 8.6.4 烯烃的?-活泼氢反应 具有?-氢原子的烯烃，其中烷烃官能团之一的C-H键，由于超共轭效应，比起烷烃分子中的C-H键更为活泼，容易发生化学反应。 第七节 烯烃的制法 第八节 典型的烯烃 8.8.1 乙烯 8.8.2 丙烯 定义：两个或多个分子相互作用，生成一个 加成产物的反应称为加成反应。 加成反应 自由基加成（均裂） 离子型加成（异裂）环加成（协同）