文档介绍：炔烃和二烯烃
学习要求
1 掌握炔烃的结构和命名。
2 掌握炔烃的的化学性质,比较烯烃和炔烃化学性质的异同。
3 掌握共轭二烯烃的结构特点及其重要性质。
4 掌握共轭体系的分类、共轭效应及其应用。
H2n-2的不饱和烃,炔烃是分子中含有-C≡C-的不饱和烃,二烯烃是含有两个碳碳双键的不饱和烃,它们是同分异构体, 但结构不同,性质各异。
§4—1 炔烃
一炔烃的结构
最简单的炔烃是乙炔,我们以乙炔来讨论三键的结构。
现代物理方法证明,乙炔分子是一个线型分子,分之中四个原子排在一条直线上
杂化轨道理论认为三键碳原子既满足8电子结构
结构和碳的四价,又形成直线型分子,故三键碳原子
成键时采用了SP杂化方式.
sp杂化轨道
杂化后形成两个sp杂化轨道(含1/2 S和1/2 P成分),剩下两个未杂化的P轨道。两个sp杂化轨道成180分布,两个未杂化的P轨道互相垂直,且都垂直于sp杂化轨道轴所在的直线。
三键的形成σ
二炔烃的命名
炔烃的系统命名法和烯烃相似,只是将“烯”字改为“炔”字。
烯炔(同时含有三键和双键的分子)的命名:
(1)选择含有三键和双键的最长碳链为主链。
(2)主链的编号遵循链中双、三键位次最低系列原则。
(3)通常使双键具有最小的位次。
三炔烃的化学性质
亲电加成
(1) R-C≡C-H 与HX等加成时,遵循马氏规则。
(2) 炔烃的亲电加成比烯烃困难。例如:
a CH2=CH2 + l4 溴褪色快
H-C≡C-H + l4 溴褪色慢
b
c
原因: 1° 炔碳原子是sp杂化的,杂化轨道中S的成分大,S的成分大,键长就越短,键的离解能就越大。
2° 两个轨道分布与键的四周,重叠程度比乙烯中的要大,比双键难于极化。
水化反应
在炔烃加水的反应中,先生成一个很不稳定的烯醇,烯醇很快转变为稳定的羰基化合物(酮式结构)。
这种异构现象称为酮醇互变异构。
这一反应是库切洛夫在1881年发现的,故称为库切洛夫反应。
其他炔烃水化时,则变成酮。例如:
氧化反应(P82)
(1) KMnO4氧化
(2) O3氧化
炔化物的生产成
三键碳上的氢原子具有微弱酸性(pKa=25),可被金属取代,生成炔化物。
生成炔银、炔铜的反应很灵敏,现象明显,可用来鉴定乙炔和端基炔烃。
干燥的炔银或炔铜受热或震动时易发生爆炸生成金属和碳。
Ag-C≡C-Ag 2Ag + 2C + 364KJ/mol
所以,实验完毕,应立即加盐酸将炔化物分解,以免发生危险。
Ag-C≡C-Ag + 2HCl H-C≡C-H + 2AgCl
乙炔和RC≡C-H 在液态氨中与氨基钠作用生成炔化钠。
炔化钠是很有用的有机合成中间体,可用来合成炔烃的同系物。例如:
a + CH3CH2CH2Br H2CH2CH3 + NaBr
R-X=1°RX
说明: 炔氢较活泼的原因是因≡C-H键是sp-s键,其电负性Csp > Hs(Csp=,
Hs=),因而显极性,具有微弱的酸性。
还原(加氢)反应
催化加氢
催化氢化常用的催化剂为 Pt , Pd , Ni,但一般难控制在烯烃阶段。
用林德拉(Lindlar)催化剂,