广西师大有机化学第三章：单烯烃.ppt

ⅱ从反应过程中形成的中间体——碳正离子的稳定性来考虑。 修正书中错误P34 对于(Ⅰ)来说，其正电荷受到两个甲基的供电子作用而得到分散，而在(Ⅱ)中，其正电荷只受一个供电子的乙基的影响。正电荷分散程度越高，即碳正离子上所连烷基越多，稳定性越高，所以(Ⅰ)的稳定性要比(Ⅱ)高，因此生成⑴比较有利。 碳正离子的稳定性如下： ④与水加成 烯烃一般情况下不和水加成，但在酸的催化下，烯烃可以和水加成生成醇——烯烃直接水合法。 由于化工厂硫酸腐蚀性强，一般用磷酸催化，烯烃纯度大于95%。 反应历程如下： ⑤与硫酸加成 烯烃能和硫酸加成，生  成可以溶于硫酸的烷基硫酸氢酯。 注意：ⅰ烯烃加硫酸再水解，反应结果是在烯烃分子中引入一分子水生成醇——烯烃的间接水合法。优点：烯烃的纯度要求不高，设备要求少。缺点：腐蚀性强，步骤多。 ⅱ提纯的一种方法 如烷烃含少量烯烃可通过此种方法提纯。 ⑥与次卤酸加成 HOCl、HOBr 烯烃与次卤酸反应生成卤醇——双官能团。遵循马氏规则。 实际生产中，不是先制备次氯酸，而是将烯烃和氯气同时通入水中。 ⑦与烯烃加成 在酸的催化下，一分子烯烃可以对另一分子烯烃加成，例如两分子异丁烯可以生成二聚异丁烯。 这是工业上生产高辛烷值汽油的一种方法。 其反应历程如下： ⑧硼氢化反应 合并后为： 实际所用的试剂是乙硼烷(B2H6)的醚溶液，乙硼烷是甲硼烷的二聚体。 由反应最终产物醇来看，甲硼烷与烯烃的加成是反马氏规律的，因此该反应可用来制备由烯烃水合等其它方法不能得到的醇。 ⑴氧化反应 ①与高锰酸钾的反应 烯烃很容易被高锰酸钾等氧化剂氧化，如在烯烃中加入高锰酸钾的水溶液，则紫色退去，生成褐色二氧化锰沉淀。 a. 在温和的条件下，如冷的高锰酸钾溶液，产物为邻二醇： b. 如果在酸性条件或加热情况下，则进一步氧化的产物是碳—碳于双健处断裂后生成的羧酸或酮，如： 这也是鉴别不饱和键的常用方法之一。但必须注意，除不饱和烃外，某些有机化合物如醇、醛等，也能被高锰酸钾氧化。 烯烃与高锰酸钾的反应，在定性分析时，常使用它，因为它快速、方便。 ②臭氧化 在烯烃的溶液中通入臭氧，可以使烯烃的双键臭氧化形成一个不稳定而且易爆炸的臭氧化物，臭氧化物在还原剂存在下，与水作用则分解为两分子羰基化合物。 臭氧化物分解对确定烯烃的结构很重要，因为分解产物可以指出供试化合物的C=C双键的位置。 ③环氧乙烷的生成 乙烯在Ag的催化下，可被空气中的氧氧化为环氧乙烷 环氧乙烷是有机合成中非常有用的化合物，将在第七章中讨论。 ⑶聚合 烯烃在催化剂作用下，并在高温高压下， 可以通过加成的方式互相结合，生成高分子化合物，这种反应叫聚合反应。如乙烯、丙烯等在一定条件下，可分别生成聚乙烯、聚丙烯。 聚乙烯、聚丙烯是白色、无味、无毒固体，是性能优良、用途广泛的高分子聚合物，广泛用作薄膜、容器、绝缘材料、化学纤维等。 因此，世界上衡量一个国家的化工生产水平常以乙烯、丙烯的产量来估算。 ⑷?—氢的卤代 前面所讲的都是发生在碳—碳双键上的反应。除乙烯外，我们把与官能团C=C直接相连的碳原子叫α—碳原子，其上连接的氢叫α—氢原子，烯烃的α—氢原子由于受双键影响，表现特有的化学活泼性。例如，丙烯与氯作用。 事实证明，烯烃的α—氢原子卤代反应是按游离基历程进行的，由此可见，有机反应的复杂性和严格控制反应条件的重要性。不同的条件，有不同的反应，不同的产物。 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 第三章 单烯烃 分子中含有碳一碳双键(C=C)的烃，叫做烯烃。如： 烯，希少什么？比相应烷烃少了两个氢。 所以，烯烃的通式为CnH2n ，碳一碳双键是烯烃的官能团。 乙烯 丙烯 1-丁烯 2-甲基丙烯 一、烯烃的结构 我们拿最简单的乙烯作为代表。 据近代物理仪器测定，乙烯分子结构有以下特征： ①乙烯中，6个原子都在同一平面上—平面型分 子； ②键角为1200C； ③C—C键长为0.134nm，乙烷中C—C键长为 0.154nm； ④C—C键能为610kJ/mol，乙烷中C—C键能的 两倍为691.2kJ/mol。 从上面的数据可以看出，乙烯的分子结构不再是SP3杂化。 杂化理论认为：乙烯分子中碳原子不是以SP3杂化，而是以另一种形式SP2杂化。即一个S轨道和2个P轨道进行杂化组成三个能量相同的三