[工学]15-第5章-炔烃二烯烃-02.ppt

* 第六章 炔烃和共轭双烯（2） 主要内容 共振式的画法，共振式稳定性的判别，共振论在有机化学中的应用 共轭双烯的稳定性，与亲电试剂的1, 4－加成及1, 2－加成。热力学控制与动力学控制的反应 Diels－Alder反应，协同反应机理。反应的立体化学，内型(endo)和外型(exo)类型化合物 Diels－Alder反应在有机合成中的应用 第二部分 共轭双烯 一. 共振论（Resonance Theory） 共振论对共轭体系的描述 例1：烯丙基自由基 共振式 1 共振式 2 烯丙基自由基的真实结构是两者的杂化体 单双键交替，不能解释 苯的真实结构 例 2：苯的结构（六元环，所有C－C键均相同） 经典式（价键式） 共振式 （苯的Keküle式） 共振式1 共振式2 苯分子的真实结构 提出共振论的科学历史背景 （1） 凯库勒结构理论学说（1852年弗兰克提出原子价概念，1857年提出碳原子为四价） （2） 布特列洛夫结构学说（1861年提出性质对结构的依存、结构与结构式一一对应。） （3） 范霍夫和勒贝尔提出的碳原子的立体结构概念（1874年提出 碳原子的四面体学说） 1 经典结构理论学说 ? 有机结构理论 2 有机结构理论的电子学说 （1） Lewis Langmuir于1914-1916年创立了原子 价的电子理论 1897年汤姆逊发现了电子。 1913年玻尔提出了著名的原子结构学说： *1 化学键是由电子组成的。 *2 化学反应是价电子的反应。 （2） 英果尔徳于1926年提出了中介论： 常态下，某些分子存在电子转移。 共振论的基本思想（鲍林，1931-1933年） 当一个分子、离子或自由基的结构可用一个以上不同电子排列的经典结构式（共振式）表达时，就存在着共振。这些共振式均不是这一分子、离子或自由基的真实结构，其真实结构为所有共振式的杂化体。 提示： 共振式之间只是电子排列不同 共振杂化体不是共振式混合物 共振杂化体也不是互变平衡体系 参与共振的原子应有p轨道 所有共振式的原子排列相同 所有共振式均符合Lewis结构式 所有共振式具有相等的未成对电子数 共振论对共振式的画法的一些规定 未成对电子数不相等 未成对电子数不相等 原子排列不同 烯丙基自由基 1－丁烯 关于共振式和对杂化体的贡献 共振论对共振式稳定性的一些规定 共价键数目最多的共振式最稳定 共振式的正负电荷越分散越稳定 具有完整的价电子层的共振式较稳定 负电荷在电负性大的原子上的共振式较稳定 例 1：1－丁烯的共振式 稳定的共振式对 杂化体的贡献大 最稳定，贡献大 （共价键数目最多） 较稳定，贡献较大 （碳正离子和碳负离子较稳定） 不稳定，贡献小 （碳正离子和碳负离子较不稳定） 例 2：1, 3－丁二烯的共振式 较稳定，贡献较大 （较稳定的碳正负离子） 不稳定，贡献较小，可忽略 （不稳定的碳正负离子） 最不稳定，不必考虑 （共价键数目最少） 最稳定，贡献大 （共价键数目最多） 较稳定，贡献较大 （分散的正负电荷，二取代双键） 问题：从上面的分析能看出什么？ 例 3：含杂原子的碳正离子 如：卤代烯烃亲电加成取向的解释 较稳定，贡献大 （满足八隅体） 加成 例 4：含羰基化合物（或离子）的共振式 最稳定 最稳定 较稳定 较稳定 不稳定，贡献小 稳定，贡献较大 较稳定 稳定因素：负电荷在电负性大的原子上 碳负离子 烯醇负离子 关于共振式数目与结构的稳定性 例：用共振论解释羧基的羰基氧的碱性比羟基氧强 共振论认为：稳定的共振式越多，其杂化体越稳定 比较相应共轭碱的稳定性 有两个完全等价的共振式 稳定 没有其它稳定的共振式 例：化合物2的a氢(红色)酸性较强，试用共振论方法解释。 比较相应的共轭碱1’和2’的共振式数目： 1 2 1’ 2’ 只有一个较稳定的共振式 有二个等价的较稳定的共振式（更稳定） 共振论小结 共振式的写法，共振式的稳定性比较，共振式对杂化体的贡 献，共振式的数目与结构稳定性关系 共振论在有机化学上有重要的作用，能解释并预测一些有机 化合物的基本的化学性质。 共振论是一种理论，共振式是理论上存在的，无法测得。 共振论引入了一些人为规定，对某些化学现象尚不能给出满 意的解释。 二. 共轭双烯（共轭二烯） 几种类型的二烯及命名 特点：