大学有机化学第四章 炔烃.ppt

用化学方法鉴别下列化合物 A.己烷 B. 1-己烯 C. 1-己炔 D. 2-己炔 1.利用炔化钠和伯卤代烷的烷基化反应。 2.二卤代烷脱卤化氢。 三、炔烃的用途 小结 一、炔烃的结构、异构和命名 二、炔烃的性质 三、乙炔的制备和用途 * * 第一节 炔烃的结构、异构和命名 第二节 炔烃的性质 第三节 重要的炔烃及其制法 第四章 炔 烃 第一节 炔烃的结构、异构和命名 炔烃：分子中含有碳碳三键（ C≡C ）的烃 通式： CnH2n-2 （n≥2），与相同碳原子的二烯烃互为同分异构体。 一、炔烃的结构 1、乙炔的直线构型 2、炔烃三键C原子的杂化方式：SP SP杂化轨道特点： （1）能量相等，成份相同（1/2 S轨道，1/2 P轨道） 3个σ键 2个π键 （2）两个SP杂化轨道的对称轴在同一条直线上 官能团异构 碳链异构 构造异构 炔烃是否有顺反异构？ 无！因为炔烃的sp杂化的碳上只连接一个基团。 二、炔烃的异构现象 练习: 写出C5H8炔烃的所有构造式 1-戊炔 2-戊炔 3-甲基-1-丁炔 三、炔烃的命名 炔烃的系统命名法与烯烃相似，只是把相应的“烯”字改成“炔”即可。 1-戊炔 2-戊炔 3-甲基-1-丁炔 例： 1-己烯-4-炔 2-己烯-4-炔 当分子中同时含有双键和叁键时， ①应使主链中尽可能包括双键和叁键。 ②编号应使双键及叁键有尽可能小的位次。 ③“炔”字放在最后，主链碳数在烯中体现出来。 4-甲基-1-庚烯-5-炔 第二节 炔烃的性质 一、炔烃的物理性质 1、物态 2、熔点、沸点 比相应的烷烃、烯烃略高 3、相对密度：都小于1，比水轻 4、溶解度：难溶于水，但易溶于有机溶剂 C ≡ C R H 官能团（加成、氧化、聚合） 炔氢原子 （金属炔化物的生成） 炔烃中的叁键虽与双键不同，却有共同之处，它们都是不饱和键，都由?键和?键构成，所以烯、炔的性质有相同的地方，都易发生加成、氧化和聚合反应，另外叁键碳上所连的氢也有相当的活泼性，可以发生一些特殊的反应。 二、炔烃的化学性质 （1）催化加氢 1、加成反应 R C≡C + 2 H2 R—CH2—CH3 炔烃 加成产物 催化剂 H (2) 加卤素 炔烃与Br2的反应，溴的红棕色褪去，可用于鉴别三键的存在。 (3) 加卤化氢 不对称炔烃与HX等不对称试剂加成符合马氏规则 RC≡CH RCH=CH2 X RC-CH3 X X 同碳二卤化物 X=Cl、Br、I HX HX 炔烃与水发生加成，首先生成烯醇，再发生分子内重排，转变成醛或酮 (4) 加 H2O： 乙醛 乙烯醇 一种极不稳定的结构 库切洛夫(Kucherov)反应 该反应是1870年，俄国人库切洛夫发现的，被称为库切洛夫反应，是一个分子重排反应。只有乙炔反应能生成乙醛，其它炔烃加成的结果都生成酮。 中间体是乙烯醇式结构，也称烯醇式结构，是一种极不稳定，易发生分子重排的化学结构。在醛或酮中，就有烯醇式和酮式的互变异构体存在。 炔烃水合反应在合成上的应用 末端炔 对称二取代炔 乙醛 甲基酮 酮 (5) 加醇： 在碱催化下，乙炔与醇发生加成反应，生成乙烯基醚 CH ≡ CH + H—OR CH2=CHOR 20%NaOH 160-165 ℃，2MPa 甲基乙烯基醚 (6) 加乙酸： 在催化剂下，乙炔与乙酸发生加成反应 催化剂 加 热 CH2=CHOCR CH ≡ CH + H-O-C-R = O = O 酯 乙酸乙烯酯 又称“醋酸乙烯酯” Zn(OAc)2 醋酸乙烯酯是生产维尼纶的主要原料。另外此法也是制备聚乙烯醇的重要手段，用此产物聚合后水解，得聚乙烯醇。 2、聚合反应 反应条件不同，聚合产物也不一样 nCH≡CH 齐格勒-纳塔 [ CH=CH ] n 乙烯基乙炔 3、氧化反应 （2）被高锰酸钾氧化:三键完全断裂 （1）燃烧：生成CO2和H2O 炔烃与烯烃相比更易被氧化剂(如 KMnO4)氧化。 乙炔通入高锰酸钾溶液中，即可被氧化成CO2和H2O，同时KMnO4溶液褪色并生成MnO2沉淀。因反应现象非常明显，常用于炔烃的定性鉴别。 3HC≡CH+10KMnO4+2H2O→6CO2↑+10KOH+10 MnO2↓ 此反应若在酸性条件下反应，则无二氧化锰沉淀产生。 但无论在什么条件下反应，炔烃都会被氧化成羧酸。 高锰酸钾 高锰酸钾 * 炔烃结构的推测：因炔烃叁键碳上只能连有一个烃基，所以炔烃结构的推测比烯烃更方便更容易。炔烃氧化后的产物只有羧酸和CO2。根据炔烃的氧化产物，可以方便地推断出炔烃