有机化学精品课件 第二章 烷烃.ppt

烷烃卤代反应的选择性问题 反应对不同类型氢的反应选择性如何?（不同类型氢的相对反 应活性如何？） 3o H, 2o H, 1o H：哪种氢易被取代？ 如: (2)伯、仲、叔氢的反应活性顺序 及烷基游离基的稳定性 氯代反应的选择性 只考虑氢原子的类型, 忽略烷烃结构的影响 氯代选择性（25oC）： 3o H : 2o H : 1o H = 5.0 : 3.7 : 1 选择性：2o H : 1o H = 3.7 : 1 选择性：3o H : 1o H = 5 : 1 总结：烷烃卤代反应的选择性 3o H 2o H 1o H CH4 (温度升高，选择性变差) 卤代反应中不同类型氢的反应活性 2o 自由基 较易生成 3o 自由基 较易生成 1o 自由基 较难生成 1o 自由基 较难生成 ①　键离解能（DH） 解释： 烷烃分子中氢原子一卤代时的反应活性顺序为： 3°H 2°H 1°H，即叔 仲 伯氢 同一类型的键发生均裂时，键的解离能越小 自由基越容易生成，生成的自由基也越稳定 由数据可知，反应活性：3°H 2°H 1°H 。 结论： 烷基自由基的稳定性：3° 2° 1° CH3 ②、游离基的结构及相对稳定性。 诱导效应：由于 C sp2的电负性大于C sp3，所以，CH3－表现出推电子诱导效应。 σ-p 超共轭效应：当C sp3杂化的电子云与C sp2杂化的电子云接近平行时，发生离域化作用，即σ－p 超共轭效应。这种离域化作用越强，σ－p 超共轭效应越显著，游离基就越容易生成，其稳定性也就越强。 sp2杂化平面型 ③生成游离基时所需的活化能 由反应动力学的角度分析：生成游离基时所需的活化能越高，游离基越难生成，其稳定性也越差。 反应过程中能量的变化 烷烃被氯取代生成烷基游离基，所需要的活化能（Ea）： 由数据可知，反应活性：3°H 2°H 1°H 。 补充内容 用R4Pb引发反应 自由基的其它几种产生方法 请完成该机理 用过氧化物引发 请完成该机理 二、氧化和燃烧： 1、有机氧化还原反应： 加氧或去氢叫做氧化，加氢或去氧叫做还原。 实际上有机分子中碳与电负性比碳强的元素结合形成新键的反应都是氧化。 汽油燃烧反应： CnH2n+2 +（（3n+1）/2）O2 → nCO2 +（n+1）H2O + 热 烷烃在高温和氧量充足时完全氧化，生成CO2和水， 并大量放热。 三、 烷烃的热裂 热裂反应：在高温及没有氧气的条件下发生的反应 460℃ 460℃ 丙烯 乙烯 第四节 烷烃的制备 1．烯烃的氢化 2．卤代烷的还原 3．卤代烷与金属有机化合物*的偶联 4. 柯贝尔法 1．烯烃的氢化 2．卤代烷的还原 (1) (2) ? 3．卤代烷与金属有机化合物*的偶联 (1)伍尔兹( Wurtz)反应 2RX + 2Na → R－R + 2NaX 特点：碳链比原来增加一倍且结构对称。 Note: RX都是1oRX, 若用2o, 3oRX产率低 若R’X与RX反应产生物为：R－R’，R－R’，R－R， 无制备价值。 （2）科里－豪斯（Corey-House）反应 R可以是烷基、烯基、烯丙基或芳基，这是一个非常有用的试剂。 Note: R’X 为1°卤代烃时，产率高 碳链增长, 结构可不对称。 二烷基铜锂 例： 烷基铜锂 卤代烃 4. 柯贝尔法 制备结构对称的烷烃 碳原子的四面体概念及分子模型 烷烃的分子结构——碳原子的sp3杂化 烷烃的构象 第三节 烷烃的结构 一、碳原子的正四面体概念及分子模型 构型：具有一定构造的分子中原子在空间的排列状况 碳正四面体的概念： 范特霍夫（荷兰）、勒贝尔（法） 常见的分子模型 球棍模型（凯库勒模型） 比例模型（斯陶特模型） CH4分子形成过程 σ键 二、甲烷的分子结构——碳原子的sp3杂化 sp3杂化轨道示意图 2s sp3杂化 4个sp3杂化轨道 四面体的构型 109.5° 1个sp3杂化轨道 1个s 轨道和3个p轨道杂化,产生4个等同的sp3杂化轨道, sp3杂化轨道间夹角109.5o，呈正四面体。 4个sp3-s σ键 甲烷CH4分子的构型正四面体 6个sp3-s σ键 1个sp3-sp3σ键 小结： 形成烷烃的碳原子都是sp3杂化，杂化轨道间的夹角是109.5o。 分子中的C—H键和C—C键均为σ键。 由于烷烃中的键角都近似109.5o，所以直链烷烃的实际形状都不是直线型的。 (1)构象的概念 * 构象：由于围绕单键旋转而产生的分子中的原子或基团在空间的不同排列形式。 *