有机化学---李景宁主编复习资料

一、烯烃的系统命名

1、 选择主链选择含有双键做主链,以主链的碳原子的数目叫做“某烯烃”;

2E-3,5-二甲基-2-己烯

2、 给主链进行标号,把主链的碳原子进行标号;

3、 标明双键的位次;将双键的位置放在最小的位次,放在烯烃的名称前面;

4、 其它烯烃的命名与烷烃的相同;

5、 顺式与反式的命名

对于顺式和反式只适用于有两个基团相同的情况

顺式--结合在双键碳原子上的两个基团在同侧的情况。反式--结合在双键碳原子上的两个相同的基团在异侧。 C l C H 3

H

H 3C

(1E )-1-chloro-2-m ethylbut-1-ene

对于复杂的烯烃的命名。常用Z/E命名法

规则:A>B,C>D--Z

AD--E型结构 A

6

21型结构 C 5A 621C 5

B 3D 4B 3D 4

Z 型结构 E型结构 H 3C H 3

C H 3

H 3C

二、烯烃的化学性质 (2Z )-3-m ethylpent-2-ene (3E )-2,3-dim ethylhex -3-ene H 3C H C H 3C H 3

(一)亲电加成反应

1与酸的反应:马氏规则

(1) 与卤化氢的反应:卤化氢和烯烃的加成,可得到一卤代物。

反应在CS2、石油醚或冰醋酸,浓的氢溴酸和氢碘酸也能和烯烃的反应,浓盐酸反应需要加入催化剂(AlCl3)才可以发生反应。卤化氢的酸性强度为:HI>HBr>HCl。

马氏规则:凡是不对称的烯烃和酸的加成,酸中的氢离子加到含氢多的碳原子上,其他的卤素原子加到含氢原子少的碳原子上。 H 3C

but-1-ene

(2) 与卤素的加成反应

烯烃能与卤素单质发生加成反应,生成在相邻的两个碳原子上个带一个卤素原子。(反应在常温下就是迅速、定量的进行)

溴的CCl4溶液与烯烃的反应,作为烯烃物质的检验方法。 +CH 2H Br 3C Br CH 32-brom obutane

烯烃与碘单质很难反生反应,一般用氯化碘或溴化碘与之反应可以与碳碳双键定量的反应。

卤素的活泼性:氟>氯>溴>碘 烯烃与卤素的水溶液可以发生加成反应,卤素与水发生化学反应,卤素原子带有正电荷,加成在含氢原子较多的碳原子上。

3. 与乙硼烷的反应与键对烯烃的加成反应,成为硼氢化反应。

两个甲硼烷生成一个乙硼烷。乙硼烷在空气中以自燃,把氟化硼的乙醚溶液加入到硼氢化钠与乙烯的混合物中,使B2H6一生成即与烯烃反应。

二、自由基的加成反应

过氧化物(H2O2,或R-O-O-R), 溴化氢与丙稀或其他不对称烯烃的反应,反应规则:反马氏规则。

自由基的加成反应:规则:链引发、链传递、链终止。

只有与烯烃的加成反应(HBr) 在有过氧化物存在的情况下,符合反马氏规则。过氧化物存在对于(HCl 、HI )无影响,即符合马氏规则。

三、催化氢化

1、催化加氢

氢化反应时一种还原反应。在催化剂存在的情况下,有机化合物与氢气的反应是-----催化

氢化。

常用的催化剂有金属钯粉、铂黑、瑞尼Ni 。

2. 氢化热与烯烃的稳定性

氢化热:氢化反应是放热反应。1mol 不饱和化合物氢化时所放出的热量。从结构上来看,连接在碳原子上的烷基基团越多的烯烃,氢化热越小,稳定性越高。

四、氧化反应

1.KMnO4或OsO4氧化反应(可通过反应产物的结构推测原烯烃的结构)

(1)烯烃在酸性高锰酸钾中反应得到的-C=C--键断裂的氧化产物。 氧化后:

RCH=→RCOOH CH2=→CO2

R2C=→R2C=O

(2)烯烃在碱性(中性或是稀的高锰酸钾)的高锰酸钾溶液中的反应,生成醇。在反应中高锰酸钾溶液紫色褪去,生成棕色多的二氧化锰沉淀。用于鉴定烯烃。

2、过氧酸氧化反应

在室温和惰性溶剂中烯烃与过氧酸反应(CH2Cl2、H2O) ,生成环氧化合物,在经过水解,得到反式邻二醇。

3、臭氧化反应

将含有臭氧(6%-8%)的氧气通入液态的烯烃或烯烃的CCL4溶液时,臭氧迅速而定量的与烯烃作用,生成黏糊状的臭氧化合物---臭氧化反应。

过氧化氢是氧化剂,为了防止氧化,通常加入Zn/H2O,生成醛或酮。可用Pd/H2,可以得到醛或酮。

用氢化铝锂或硼氢化钠还原可以得到醇。

臭氧化反应可以研究烯烃的结构。

4、催化加氢反应

环氧乙烷可以乙二醇。

瓦克尔反应

用氯化钯和氯化铜催化氧化生成醛和酮。

以氧化钼与氧化铋或磷酸鉬反应,丙烯晴的合成反应。

5、聚合反应

烯烃在一定的条件下,分子间一个又一个的相互的结合,成为分子量巨大的高分子化合物。

齐格勒---纳塔(催化剂)四氯化钛烷基铝,可以合成聚合物。

六、α---氢的自由基加成反应

在低温下,外界的能量不能使碳和氢原子之间的键断裂,只能在碳原子与碳原子之间进行加成反应。在较高的温度下,碳原子与氢原子之间的键可以断裂----自由基加成反应。

由于碳原子与氢原子之间的键的断裂时,存在解离能的问题,有解离能可以判断其活性

E 乙烯>E伯>E仲>E叔>E烯丙基 炔烃和二烯烃

炔烃的命名

简单的炔烃使用衍生物法进行命名,以乙炔作为母体进行命名,叫做“某基乙炔”。

英语的命名,则将相应的烷烃的命名的ane 变成yne 。

同时含有双键和三键的分子成为炔烯。命名规则为:选择含有双键和三键的最长碳链为主链,位次的编号为

最低序列原则。是三键和双键的最小的位次。双键和三键处在相同的位置时,使双键的位次最小原则。书写的规则按照先烯后炔,词尾为“几烯几炔”。

炔烃的化学性质(存在加成反应、氧化反应、聚合反应)

1、 亲电加成反应(反式加成)

烯烃与炔烃一样,能与卤素和;氢卤酸发生加成反应。

R-C CH 与氢卤酸加氢时先得到一

卤代烯,后可以得到二卤代物。产物符合马氏规则。

乙炔在于氯化氢反应时,需要

用氯化汞盐酸溶液浸渍在活性炭制成的催化剂中反应

聚氯乙烯的合成反应PVC

烯炔与卤素反应,卤素首先加成在双键碳原子上。

2、 水化反应

炔烃在酸性的水溶液中水化,水分子加到-C C-上,生成不稳定的乙烯醇。羟

基直接碳碳双键相连的醇----烯醇。 烯醇不稳定,会变成羰基化合物(互变异构)

库切洛夫反应:

炔烃在含有硫酸汞的稀硫酸溶液中易于水发生反应,汞盐作为催化剂。

其他的炔烃的水化,变成酮。

3、 氧化反应

炔烃氧化时三键断裂成羧酸,CH —变成生成CO2;.

反应后高锰酸钾的颜色褪去,析出棕色的二氧化锰。可以用于鉴定炔烃化合物。

三键铋双键难以氧化三键与双键在一起时,先氧化双键。臭氧化反应,三键将会生成两个羧酸化合物,可以利用这个原理推测炔烃的结构。

4、 炔化物的生成

三键碳原子上的氢原子具有弱酸性,可以被金属取代生成炔化物。

端炔烃化合物可以与硝酸银的氨溶

液或氯化铜的氨溶液反应,生成白色的炔化银或棕色的乙炔亚铜。 不是端炔烃没有以上的性质。

(1) 干燥的银或亚铜的炔化物受热

或震动时一发生爆炸生成金属和碳,实验完毕后用浓盐酸清洗炔化物。

(2) 炔烃在液态氨中与氨基钠中生

成炔化钠。乙炔中的氢原子活泼的原因:

SP 杂化的碳原子的电负性大于SP2杂化的碳原子。

2、增长碳链的方法

炔化物合成炔烃。

5、 还原反应

(1) 催化氢化

乙炔与两分子的H2反应,生成相应的烷烃。

选用适合的试剂乐意是炔烃生成烯烃。

Pd-CaCO3生成的为顺式加成产物;简称为林德拉(Lindlar)。

(2) 用钠或铝还原:在液氨中用锂

或钠还原炔烃---反式烯烃。

五、乙炔

1、制法

(1)电石法

生产电石的原料是氧化钙和焦炭. 碳化钙和水反应生成乙炔。

2、 性质

乙炔容易爆炸,高压的乙炔、液态和固态的乙炔收敲打或撞击时容易爆炸。

3、 乙炔可以发生聚合反应

在氯化亚铜和氯化铵的强酸溶液中发生发生反应。

乙烯基乙炔是氯丁橡胶的原料;。

乙炔在高温的条件下发生聚合生成苯环。

乙炔聚合主要生成环辛四烯。 在一定的条件下,乙炔可以聚合生成聚氯乙烯。

六、乙炔的制备

乙炔的制备主要在于消除反应和三键连接起来。

1、二卤代烷脱去卤化氢

脱卤化氢在碱性的醇溶液中进行。生成三键的情况在NaNH2作用下。

2、 由炔化物制备

末端的氢原子可以被金属取代形成炔负离子,进行卤代发应,可以得到二取代乙炔

可以增长碳链长度。

二烯烃

二烯烃的分类和命名

1、 累积二烯烃:双键累积在一个碳原子上的烯烃。

2、 共轭二烯烃:双键被一个单键分开的烯烃。

3、 独立二烯烃:双键被两个及其两个以上的碳碳单键隔开的烯烃。 命名:

对于几烯烃,在命名时及要求用数字:“二、三”,英语的表示方法是“diene,triene,trearene”表示。 利用z/e 进行命名。与烯烃的命名一致。

二、二烯烃的结构及其稳定性

三、丁二烯和异戊二烯

1、1,3丁二烯

(1)正丁烷的一步脱氢法:以氧化铝作为催化剂。

(2)正丁烷的二步脱氢法

(3)丁烯的氧化脱氢法

利用丁二烯合成聚丁二烯。最早的人工橡胶。

3、异戊二烯:1,3---丁二烯。

四、共轭二烯烃的反应

1、1.2加成和1,4加成(亲电加成) 共轭二烯烃与卤素和氢卤酸等可以发生加成反应

2、狄尓斯---阿尔德反应

单双键碳原子上有吸电子集团时,有-CHO,COOR,-COR ,-CN,-NO2,反应液能够顺利的进行。

亲双烯体---与双烯体进行合成反应的饱和化合物。在光火热的作用下,进行1,4加成反应。

生成六圆环的反应机理。

双烯合成法用于鉴定共轭二烯烃。

五、共轭效应的产生和类型

1、π-π共轭效应

单双键交替分布的,形成的π键和P 轨道的相互重叠。

2、p-π键共轭效应

单间的异侧有π键,另一侧有公用电子对,或有一平行的的P 轨道。

3、超共轭效应

Π键和C-H 的σ键共轭则形成为π-σ共轭。

六、共轭的特征

1、键长趋于平均化

2、共轭二烯烃体系的能量低

3、折射率较高

七、共轭效应的传递

共轭效应是通过π键来传递的。

八.脂环烃

1、脂环烃的分类

(1)不饱和脂环烃---环烷烃

(2)不饱和脂环烃---环烯烃

2、按分子中碳原子数目分类

(1)单环脂环烃---环烷烃分为小环(C3-C4), 普通环(C5-C7), 中环(C8-C11), 大环(C12以上)

(2)二环烃和多环烃

九、脂环烃的命名

1、单脂环烃

单脂环烃的命名法语相应的烷烃一样,以相应的开链烃一样,加一个“环“字。

单在环上有一个取代基时,则将母体进行进行标号,以含碳最少的取代基作为第一位。

环烯烃的命名,以双键的最小位置进行标号。

2、多脂环烃的命名

(1)桥环烃

两个碳环或两个以上的碳环的环烃---桥环烃。

① 找出桥头碳原子,原则是:子桥的一端开始,有最长的碳环到次长的碳环,进行一次标号。

② 注明环数。后面的环的大小有打到小进行,无碳原子,则为0.

③ 方括号的后面注明碳原子组成的“环某烷。”

(2)螺环烃和稠环烃

两个碳原子公用一个碳原子的----螺环烃。

命名规则:

① 有螺环烃的碳原子数目成为“螺某烷。”

② 用阿拉伯数字标明除了螺原子外的碳原子数目,数字有小到大。 ③ 编号时,从较小的环且螺原子最近的一个碳原子上开始编号,如果有取代基,是取代基的位次尽可能的小,进行标号。

④ 经过最小环岛最大环进行编号。 ⑤ 数字之间用角圆点隔开。

两个碳环共用两个碳原子---稠环烃。命名规则为:桥环烃。

十、环烷烃的性质

1、取代反应

2、氧化反应

常温下,环烯烃与一般氧化剂(KMnO4)不起反应。

加热、强化剂作用下,或在催化剂存在下用空气氧化,可以生成各种氧化物。

3 加成反应

(1) 加氢

在催化加氢时,环丙烷、环丁烷易于加入1molH2生成烷烃。

环己烷必须在较激烈的条件下才能与1molH2反应。

(2) 加溴

室温条件下:

加热条件:

(3) 加卤化氢

符合马氏规则。氢原子加在含氢较多的碳原子上。环己烷不与溴化氢反应。

十一、对映异构

十二、芳烃

芳烃的分类

1、 单环芳烃

分子中含有一个苯环的芳烃,它包括了苯的同系物、乙烯苯、乙炔苯。

2、 多环芳烃

分子中含有两个以上的苯环的芳烃,可以分为三类。

(1) 联苯

苯环各以环上一个碳原子直接连接。

(2) 多苯代脂肪烃

以苯环取代脂肪烃分子中的氢原子。

(3)稠环烃

苯环中有相连的两个及其两个以上的碳原子稠和而成。

十三、苯环的命名和异构现象

单环芳烃可以看成是苯环上的氢原子被烃基取代的产物,有一烃基苯、二烃基苯。

3命名规则:

1、 简单的烃基苯的命名,主要以苯环作为母体进行命名,烃基作为取代基处理。

(1) 取代基如硝基/亚硝基/卤素/通

常只作为取代基,不做为母体,具有这些取代基的芳烃衍生物作为母体。

(2) 取代基为氨基/羟基/磺酸基/醛

基/羰基,将其作为母体:叫做苯胺/苯酚/苯环酸/苯甲醛/苯甲酸。

(3) 当苯环上有多个取代基时,选

好母体进行编号。母体的顺序规则:(取代基)-NO2〉-X 〉-R 〉-OR 〉-NH2〉-OH 〉-COR 〉-CHO 〉-CN 〉-CONH2〉-COX 〉-COOR 〉-SO3H 〉-COOH 〉-NR3(母体)

2、 苯环上的烃基复杂的情况下,将苯环作为取代基进行命名,简称为苯基(PH )

3、 二烃基苯有三种异构体,有:邻位/间位/对位。

4、 邻位是指在两个取代基在两个相连的碳原子上,间位是指两个取代基之间相差一个碳原子。对位是指两个取代基在苯环的对角的位置上。

三个取代基的苯环,有三个取代基在相连的位置上。简称为邻位。偏则是三个取代基偏于一边。均:表示三个取代基均匀分布。

基团的命名:

芳基(aryl 简称为Ar ):芳烃分子中去掉一个氢原子的剩下的原子基团。

苯基(phenyl简称为Ph 或Ф) :苯环上的消去一个氢原子的剩下来

的原子基团。

苄基(benzyl简称为Bz) :甲苯中消去一个氢原子剩下来的原子基团。

4单环芳烃的性质

(1) 物理性质:

无色有特殊气味的液体,不溶于水,易溶于有机溶剂,在火焰上燃烧带有较浓的黑烟。

(2) 化学性质:

亲电取代反应,芳烃不易发生加成反应,易于发生亲电取代反应。 硝化反应/卤代反应/磺化反应

①硝化反应:向苯环中引入硝基的反应。

苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物在55C-60C 反应,苯环上的氢原子被硝基取代,生成硝基苯。

产生的活泼中间体---硝基正离。无水的硝酸中含有硝基正离子,浓度很低,在浓硫酸中有利于硝正离子的生成。

浓硫酸在反应中不做为脱水试剂,主要与硝酸的作用生成硝正离子。 反应的机理:

分为两步反应:亲电加成---消除反应。

②卤代反应:

单有催化剂如铁粉和卤化铁存在时,苯和氯和溴作用时,苯环上的氢原子被氯或溴取代,生成了氯苯和溴苯。 甲苯催化剂存在的情况下,生成邻位和对位产物。氯和溴是亲电试剂,在路易斯酸2的活化下才能使溴和氯发生异裂。

③磺化反应---可逆反应

苯与98%硫酸在75-80C 时发生作用,

苯环上的氢原子被磺酸基取代,生成苯磺酸。

磺化反应:有机化合物中引入磺酸基的反应。

磺化反应在低温时容易生成邻位产物,高温时容易生成对位产物。 苯磺酸为有机强酸,在热的蒸气作用下,与稀硫酸和稀盐酸共热时可以脱水水解生成磺酸基。

④博瑞德尔-卡拉夫茨反应(Friedel-Crafts )

I 、烷基化反应

苯与溴乙烷在无水三氯化铝的催化下生成乙苯。

无水三氯化铝是烷基化反应中常用

的催化剂。可以用三氯化铁,三氟化硼,无水氟化氢,四氯化锡,氯化锌。

A 、催化剂的活性:

AlCl3〉FeCl3〉BF3〉TiCl4〉ZnCl4〉HF 〉H2SO4〉H3PO4。

B、烷基化反应(RX)活性

烯丙基〉苄基〉叔烷基〉仲烷基〉伯烷基〉-C=C-〉ROH。 C、R〉=3,有重排现象。

苯环上有硝基、叔氮离子、羧基、酮基、-CF3、-SO3H,不会发生烷基化反应。

II 、酰基化反应

在路易斯酸的催化作用下,酰氯和酸酐与芳烃发生亲电取代反应。

只有一取代物,没有发生重排现象。 ⑤加成反应

A、加氢反应

芳烃比烯烃难发生还原反应。苯只有在高温和催化剂存在的情况下,发生气相加氢―――生成环己烷。

芳烃在碱金属溶液中发生1,4加成反应。Na、NH3、C2H5OH B、加氯反应

发生自由基的加成反应。六六六的生成。

甲苯与氯气反应,在不同的催化剂的作用下,所得到的产物不同。

在有铁作为催化剂的时候,生成的产物为苯环上的取代物,在光照的条件

下,生成---苯环侧链上的取代产物。 有铁时的反应----离子型取代产物。在光照的条件下---自由基取代产物。

四、氧化反应

苯环不易被氧化,在高锰酸钾或重铬酸钾的酸性或碱性溶液中,氧化苯环上的烃基,生成羧酸。

在有强氧化剂的时候,则生成酸酐。 苯环上的亲电取代反应---定位及效应

三类定位基的效应

(1)活化苯环的定位基

有孤对子电子存在或是有

一、烯烃的系统命名

1、 选择主链选择含有双键做主链,以主链的碳原子的数目叫做“某烯烃”;

2E-3,5-二甲基-2-己烯

2、 给主链进行标号,把主链的碳原子进行标号;

3、 标明双键的位次;将双键的位置放在最小的位次,放在烯烃的名称前面;

4、 其它烯烃的命名与烷烃的相同;

5、 顺式与反式的命名

对于顺式和反式只适用于有两个基团相同的情况

顺式--结合在双键碳原子上的两个基团在同侧的情况。反式--结合在双键碳原子上的两个相同的基团在异侧。 C l C H 3

H

H 3C

(1E )-1-chloro-2-m ethylbut-1-ene

对于复杂的烯烃的命名。常用Z/E命名法

规则:A>B,C>D--Z

AD--E型结构 A

6

21型结构 C 5A 621C 5

B 3D 4B 3D 4

Z 型结构 E型结构 H 3C H 3

C H 3

H 3C

二、烯烃的化学性质 (2Z )-3-m ethylpent-2-ene (3E )-2,3-dim ethylhex -3-ene H 3C H C H 3C H 3

(一)亲电加成反应

1与酸的反应:马氏规则

(1) 与卤化氢的反应:卤化氢和烯烃的加成,可得到一卤代物。

反应在CS2、石油醚或冰醋酸,浓的氢溴酸和氢碘酸也能和烯烃的反应,浓盐酸反应需要加入催化剂(AlCl3)才可以发生反应。卤化氢的酸性强度为:HI>HBr>HCl。

马氏规则:凡是不对称的烯烃和酸的加成,酸中的氢离子加到含氢多的碳原子上,其他的卤素原子加到含氢原子少的碳原子上。 H 3C

but-1-ene

(2) 与卤素的加成反应

烯烃能与卤素单质发生加成反应,生成在相邻的两个碳原子上个带一个卤素原子。(反应在常温下就是迅速、定量的进行)

溴的CCl4溶液与烯烃的反应,作为烯烃物质的检验方法。 +CH 2H Br 3C Br CH 32-brom obutane

烯烃与碘单质很难反生反应,一般用氯化碘或溴化碘与之反应可以与碳碳双键定量的反应。

卤素的活泼性:氟>氯>溴>碘 烯烃与卤素的水溶液可以发生加成反应,卤素与水发生化学反应,卤素原子带有正电荷,加成在含氢原子较多的碳原子上。

3. 与乙硼烷的反应与键对烯烃的加成反应,成为硼氢化反应。

两个甲硼烷生成一个乙硼烷。乙硼烷在空气中以自燃,把氟化硼的乙醚溶液加入到硼氢化钠与乙烯的混合物中,使B2H6一生成即与烯烃反应。

二、自由基的加成反应

过氧化物(H2O2,或R-O-O-R), 溴化氢与丙稀或其他不对称烯烃的反应,反应规则:反马氏规则。

自由基的加成反应:规则:链引发、链传递、链终止。

只有与烯烃的加成反应(HBr) 在有过氧化物存在的情况下,符合反马氏规则。过氧化物存在对于(HCl 、HI )无影响,即符合马氏规则。

三、催化氢化

1、催化加氢

氢化反应时一种还原反应。在催化剂存在的情况下,有机化合物与氢气的反应是-----催化

氢化。

常用的催化剂有金属钯粉、铂黑、瑞尼Ni 。

2. 氢化热与烯烃的稳定性

氢化热:氢化反应是放热反应。1mol 不饱和化合物氢化时所放出的热量。从结构上来看,连接在碳原子上的烷基基团越多的烯烃,氢化热越小,稳定性越高。

四、氧化反应

1.KMnO4或OsO4氧化反应(可通过反应产物的结构推测原烯烃的结构)

(1)烯烃在酸性高锰酸钾中反应得到的-C=C--键断裂的氧化产物。 氧化后:

RCH=→RCOOH CH2=→CO2

R2C=→R2C=O

(2)烯烃在碱性(中性或是稀的高锰酸钾)的高锰酸钾溶液中的反应,生成醇。在反应中高锰酸钾溶液紫色褪去,生成棕色多的二氧化锰沉淀。用于鉴定烯烃。

2、过氧酸氧化反应

在室温和惰性溶剂中烯烃与过氧酸反应(CH2Cl2、H2O) ,生成环氧化合物,在经过水解,得到反式邻二醇。

3、臭氧化反应

将含有臭氧(6%-8%)的氧气通入液态的烯烃或烯烃的CCL4溶液时,臭氧迅速而定量的与烯烃作用,生成黏糊状的臭氧化合物---臭氧化反应。

过氧化氢是氧化剂,为了防止氧化,通常加入Zn/H2O,生成醛或酮。可用Pd/H2,可以得到醛或酮。

用氢化铝锂或硼氢化钠还原可以得到醇。

臭氧化反应可以研究烯烃的结构。

4、催化加氢反应

环氧乙烷可以乙二醇。

瓦克尔反应

用氯化钯和氯化铜催化氧化生成醛和酮。

以氧化钼与氧化铋或磷酸鉬反应,丙烯晴的合成反应。

5、聚合反应

烯烃在一定的条件下,分子间一个又一个的相互的结合,成为分子量巨大的高分子化合物。

齐格勒---纳塔(催化剂)四氯化钛烷基铝,可以合成聚合物。

六、α---氢的自由基加成反应

在低温下,外界的能量不能使碳和氢原子之间的键断裂,只能在碳原子与碳原子之间进行加成反应。在较高的温度下,碳原子与氢原子之间的键可以断裂----自由基加成反应。

由于碳原子与氢原子之间的键的断裂时,存在解离能的问题,有解离能可以判断其活性

E 乙烯>E伯>E仲>E叔>E烯丙基 炔烃和二烯烃

炔烃的命名

简单的炔烃使用衍生物法进行命名,以乙炔作为母体进行命名,叫做“某基乙炔”。

英语的命名,则将相应的烷烃的命名的ane 变成yne 。

同时含有双键和三键的分子成为炔烯。命名规则为:选择含有双键和三键的最长碳链为主链,位次的编号为

最低序列原则。是三键和双键的最小的位次。双键和三键处在相同的位置时,使双键的位次最小原则。书写的规则按照先烯后炔,词尾为“几烯几炔”。

炔烃的化学性质(存在加成反应、氧化反应、聚合反应)

1、 亲电加成反应(反式加成)

烯烃与炔烃一样,能与卤素和;氢卤酸发生加成反应。

R-C CH 与氢卤酸加氢时先得到一

卤代烯,后可以得到二卤代物。产物符合马氏规则。

乙炔在于氯化氢反应时,需要

用氯化汞盐酸溶液浸渍在活性炭制成的催化剂中反应

聚氯乙烯的合成反应PVC

烯炔与卤素反应,卤素首先加成在双键碳原子上。

2、 水化反应

炔烃在酸性的水溶液中水化,水分子加到-C C-上,生成不稳定的乙烯醇。羟

基直接碳碳双键相连的醇----烯醇。 烯醇不稳定,会变成羰基化合物(互变异构)

库切洛夫反应:

炔烃在含有硫酸汞的稀硫酸溶液中易于水发生反应,汞盐作为催化剂。

其他的炔烃的水化,变成酮。

3、 氧化反应

炔烃氧化时三键断裂成羧酸,CH —变成生成CO2;.

反应后高锰酸钾的颜色褪去,析出棕色的二氧化锰。可以用于鉴定炔烃化合物。

三键铋双键难以氧化三键与双键在一起时,先氧化双键。臭氧化反应,三键将会生成两个羧酸化合物,可以利用这个原理推测炔烃的结构。

4、 炔化物的生成

三键碳原子上的氢原子具有弱酸性,可以被金属取代生成炔化物。

端炔烃化合物可以与硝酸银的氨溶

液或氯化铜的氨溶液反应,生成白色的炔化银或棕色的乙炔亚铜。 不是端炔烃没有以上的性质。

(1) 干燥的银或亚铜的炔化物受热

或震动时一发生爆炸生成金属和碳,实验完毕后用浓盐酸清洗炔化物。

(2) 炔烃在液态氨中与氨基钠中生

成炔化钠。乙炔中的氢原子活泼的原因:

SP 杂化的碳原子的电负性大于SP2杂化的碳原子。

2、增长碳链的方法

炔化物合成炔烃。

5、 还原反应

(1) 催化氢化

乙炔与两分子的H2反应,生成相应的烷烃。

选用适合的试剂乐意是炔烃生成烯烃。

Pd-CaCO3生成的为顺式加成产物;简称为林德拉(Lindlar)。

(2) 用钠或铝还原:在液氨中用锂

或钠还原炔烃---反式烯烃。

五、乙炔

1、制法

(1)电石法

生产电石的原料是氧化钙和焦炭. 碳化钙和水反应生成乙炔。

2、 性质

乙炔容易爆炸,高压的乙炔、液态和固态的乙炔收敲打或撞击时容易爆炸。

3、 乙炔可以发生聚合反应

在氯化亚铜和氯化铵的强酸溶液中发生发生反应。

乙烯基乙炔是氯丁橡胶的原料;。

乙炔在高温的条件下发生聚合生成苯环。

乙炔聚合主要生成环辛四烯。 在一定的条件下,乙炔可以聚合生成聚氯乙烯。

六、乙炔的制备

乙炔的制备主要在于消除反应和三键连接起来。

1、二卤代烷脱去卤化氢

脱卤化氢在碱性的醇溶液中进行。生成三键的情况在NaNH2作用下。

2、 由炔化物制备

末端的氢原子可以被金属取代形成炔负离子,进行卤代发应,可以得到二取代乙炔

可以增长碳链长度。

二烯烃

二烯烃的分类和命名

1、 累积二烯烃:双键累积在一个碳原子上的烯烃。

2、 共轭二烯烃:双键被一个单键分开的烯烃。

3、 独立二烯烃:双键被两个及其两个以上的碳碳单键隔开的烯烃。 命名:

对于几烯烃,在命名时及要求用数字:“二、三”,英语的表示方法是“diene,triene,trearene”表示。 利用z/e 进行命名。与烯烃的命名一致。

二、二烯烃的结构及其稳定性

三、丁二烯和异戊二烯

1、1,3丁二烯

(1)正丁烷的一步脱氢法:以氧化铝作为催化剂。

(2)正丁烷的二步脱氢法

(3)丁烯的氧化脱氢法

利用丁二烯合成聚丁二烯。最早的人工橡胶。

3、异戊二烯:1,3---丁二烯。

四、共轭二烯烃的反应

1、1.2加成和1,4加成(亲电加成) 共轭二烯烃与卤素和氢卤酸等可以发生加成反应

2、狄尓斯---阿尔德反应

单双键碳原子上有吸电子集团时,有-CHO,COOR,-COR ,-CN,-NO2,反应液能够顺利的进行。

亲双烯体---与双烯体进行合成反应的饱和化合物。在光火热的作用下,进行1,4加成反应。

生成六圆环的反应机理。

双烯合成法用于鉴定共轭二烯烃。

五、共轭效应的产生和类型

1、π-π共轭效应

单双键交替分布的,形成的π键和P 轨道的相互重叠。

2、p-π键共轭效应

单间的异侧有π键,另一侧有公用电子对,或有一平行的的P 轨道。

3、超共轭效应

Π键和C-H 的σ键共轭则形成为π-σ共轭。

六、共轭的特征

1、键长趋于平均化

2、共轭二烯烃体系的能量低

3、折射率较高

七、共轭效应的传递

共轭效应是通过π键来传递的。

八.脂环烃

1、脂环烃的分类

(1)不饱和脂环烃---环烷烃

(2)不饱和脂环烃---环烯烃

2、按分子中碳原子数目分类

(1)单环脂环烃---环烷烃分为小环(C3-C4), 普通环(C5-C7), 中环(C8-C11), 大环(C12以上)

(2)二环烃和多环烃

九、脂环烃的命名

1、单脂环烃

单脂环烃的命名法语相应的烷烃一样,以相应的开链烃一样,加一个“环“字。

单在环上有一个取代基时,则将母体进行进行标号,以含碳最少的取代基作为第一位。

环烯烃的命名,以双键的最小位置进行标号。

2、多脂环烃的命名

(1)桥环烃

两个碳环或两个以上的碳环的环烃---桥环烃。

① 找出桥头碳原子,原则是:子桥的一端开始,有最长的碳环到次长的碳环,进行一次标号。

② 注明环数。后面的环的大小有打到小进行,无碳原子,则为0.

③ 方括号的后面注明碳原子组成的“环某烷。”

(2)螺环烃和稠环烃

两个碳原子公用一个碳原子的----螺环烃。

命名规则:

① 有螺环烃的碳原子数目成为“螺某烷。”

② 用阿拉伯数字标明除了螺原子外的碳原子数目,数字有小到大。 ③ 编号时,从较小的环且螺原子最近的一个碳原子上开始编号,如果有取代基,是取代基的位次尽可能的小,进行标号。

④ 经过最小环岛最大环进行编号。 ⑤ 数字之间用角圆点隔开。

两个碳环共用两个碳原子---稠环烃。命名规则为:桥环烃。

十、环烷烃的性质

1、取代反应

2、氧化反应

常温下,环烯烃与一般氧化剂(KMnO4)不起反应。

加热、强化剂作用下,或在催化剂存在下用空气氧化,可以生成各种氧化物。

3 加成反应

(1) 加氢

在催化加氢时,环丙烷、环丁烷易于加入1molH2生成烷烃。

环己烷必须在较激烈的条件下才能与1molH2反应。

(2) 加溴

室温条件下:

加热条件:

(3) 加卤化氢

符合马氏规则。氢原子加在含氢较多的碳原子上。环己烷不与溴化氢反应。

十一、对映异构

十二、芳烃

芳烃的分类

1、 单环芳烃

分子中含有一个苯环的芳烃,它包括了苯的同系物、乙烯苯、乙炔苯。

2、 多环芳烃

分子中含有两个以上的苯环的芳烃,可以分为三类。

(1) 联苯

苯环各以环上一个碳原子直接连接。

(2) 多苯代脂肪烃

以苯环取代脂肪烃分子中的氢原子。

(3)稠环烃

苯环中有相连的两个及其两个以上的碳原子稠和而成。

十三、苯环的命名和异构现象

单环芳烃可以看成是苯环上的氢原子被烃基取代的产物,有一烃基苯、二烃基苯。

3命名规则:

1、 简单的烃基苯的命名,主要以苯环作为母体进行命名,烃基作为取代基处理。

(1) 取代基如硝基/亚硝基/卤素/通

常只作为取代基,不做为母体,具有这些取代基的芳烃衍生物作为母体。

(2) 取代基为氨基/羟基/磺酸基/醛

基/羰基,将其作为母体:叫做苯胺/苯酚/苯环酸/苯甲醛/苯甲酸。

(3) 当苯环上有多个取代基时,选

好母体进行编号。母体的顺序规则:(取代基)-NO2〉-X 〉-R 〉-OR 〉-NH2〉-OH 〉-COR 〉-CHO 〉-CN 〉-CONH2〉-COX 〉-COOR 〉-SO3H 〉-COOH 〉-NR3(母体)

2、 苯环上的烃基复杂的情况下,将苯环作为取代基进行命名,简称为苯基(PH )

3、 二烃基苯有三种异构体,有:邻位/间位/对位。

4、 邻位是指在两个取代基在两个相连的碳原子上,间位是指两个取代基之间相差一个碳原子。对位是指两个取代基在苯环的对角的位置上。

三个取代基的苯环,有三个取代基在相连的位置上。简称为邻位。偏则是三个取代基偏于一边。均:表示三个取代基均匀分布。

基团的命名:

芳基(aryl 简称为Ar ):芳烃分子中去掉一个氢原子的剩下的原子基团。

苯基(phenyl简称为Ph 或Ф) :苯环上的消去一个氢原子的剩下来

的原子基团。

苄基(benzyl简称为Bz) :甲苯中消去一个氢原子剩下来的原子基团。

4单环芳烃的性质

(1) 物理性质:

无色有特殊气味的液体,不溶于水,易溶于有机溶剂,在火焰上燃烧带有较浓的黑烟。

(2) 化学性质:

亲电取代反应,芳烃不易发生加成反应,易于发生亲电取代反应。 硝化反应/卤代反应/磺化反应

①硝化反应:向苯环中引入硝基的反应。

苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物在55C-60C 反应,苯环上的氢原子被硝基取代,生成硝基苯。

产生的活泼中间体---硝基正离。无水的硝酸中含有硝基正离子,浓度很低,在浓硫酸中有利于硝正离子的生成。

浓硫酸在反应中不做为脱水试剂,主要与硝酸的作用生成硝正离子。 反应的机理:

分为两步反应:亲电加成---消除反应。

②卤代反应:

单有催化剂如铁粉和卤化铁存在时,苯和氯和溴作用时,苯环上的氢原子被氯或溴取代,生成了氯苯和溴苯。 甲苯催化剂存在的情况下,生成邻位和对位产物。氯和溴是亲电试剂,在路易斯酸2的活化下才能使溴和氯发生异裂。

③磺化反应---可逆反应

苯与98%硫酸在75-80C 时发生作用,

苯环上的氢原子被磺酸基取代,生成苯磺酸。

磺化反应:有机化合物中引入磺酸基的反应。

磺化反应在低温时容易生成邻位产物,高温时容易生成对位产物。 苯磺酸为有机强酸,在热的蒸气作用下,与稀硫酸和稀盐酸共热时可以脱水水解生成磺酸基。

④博瑞德尔-卡拉夫茨反应(Friedel-Crafts )

I 、烷基化反应

苯与溴乙烷在无水三氯化铝的催化下生成乙苯。

无水三氯化铝是烷基化反应中常用

的催化剂。可以用三氯化铁,三氟化硼,无水氟化氢,四氯化锡,氯化锌。

A 、催化剂的活性:

AlCl3〉FeCl3〉BF3〉TiCl4〉ZnCl4〉HF 〉H2SO4〉H3PO4。

B、烷基化反应(RX)活性

烯丙基〉苄基〉叔烷基〉仲烷基〉伯烷基〉-C=C-〉ROH。 C、R〉=3,有重排现象。

苯环上有硝基、叔氮离子、羧基、酮基、-CF3、-SO3H,不会发生烷基化反应。

II 、酰基化反应

在路易斯酸的催化作用下,酰氯和酸酐与芳烃发生亲电取代反应。

只有一取代物,没有发生重排现象。 ⑤加成反应

A、加氢反应

芳烃比烯烃难发生还原反应。苯只有在高温和催化剂存在的情况下,发生气相加氢―――生成环己烷。

芳烃在碱金属溶液中发生1,4加成反应。Na、NH3、C2H5OH B、加氯反应

发生自由基的加成反应。六六六的生成。

甲苯与氯气反应,在不同的催化剂的作用下,所得到的产物不同。

在有铁作为催化剂的时候,生成的产物为苯环上的取代物,在光照的条件

下,生成---苯环侧链上的取代产物。 有铁时的反应----离子型取代产物。在光照的条件下---自由基取代产物。

四、氧化反应

苯环不易被氧化,在高锰酸钾或重铬酸钾的酸性或碱性溶液中,氧化苯环上的烃基,生成羧酸。

在有强氧化剂的时候,则生成酸酐。 苯环上的亲电取代反应---定位及效应

三类定位基的效应

(1)活化苯环的定位基

有孤对子电子存在或是有


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