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《紡織化學(xué) 教學(xué)課件 作者 魏玉娟 主編 胡雪敏 崔景東 副主編第4章炔烴和二烯烴.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第四章炔烴和二烯烴炔烴是含有碳碳三鍵的不飽和烴，二烯烴則是含有兩個碳碳雙鍵的開鏈不飽和烴。通式都是：CnH2n-2本章引述及小結(jié)有機合成影響整個國民經(jīng)濟的發(fā)展，二烯烴和炔烴是大多數(shù)有機合成的基礎(chǔ)。其中乙炔是最重要的炔烴。它不僅大量的用作高溫氧炔焰的燃料，更是一種有機合成的重要基本原料，它可以通過叁鍵加成轉(zhuǎn)變成許多工業(yè)上有用的原料或單體，如聚乙烯、乙醛、丙烯腈、乙酸乙烯酯等，它們的聚合物大多數(shù)是合成樹脂、塑料、合成纖維及合成橡膠的原料。在二烯烴中，共軛雙鍵二烯烴是最重要的一類，其中丁二烯和異戊二烯是合成橡膠
2、的重要原料。本章主要介紹炔烴的結(jié)構(gòu)、命名、物理和化學(xué)性質(zhì)；二烯烴的分類、命名及共軛二烯烴的性質(zhì)?！?-1炔烴的結(jié)構(gòu)和命名一、炔烴的結(jié)構(gòu)軌道雜化理論認(rèn)為，在乙炔分子中，碳原子的原子軌道發(fā)生了sp雜化，即1個2s軌道和一個2p軌道雜化，形成了兩個能量相等的sp雜化軌道，2p軌道的特征含有1/2s軌道成分和1/2P軌道成分。另外還有兩個未參與雜化的2p軌道。如圖4-2所示。圖4-1碳原子的SP雜化軌道圖4-2SP雜化碳原子的P軌道分布圖4-3乙炔分子中的σ鍵圖4－4乙炔分子中的π鍵二、炔烴的命名與烯烴的命名相同
3、，把烯改為炔。從丁炔開始也有碳鏈異構(gòu)和三鍵位置異構(gòu)，但無順反異構(gòu)。CH3CH2C三CHCH3C三CCH31-丁炔2-丁炔另外,當(dāng)分子中同時含有雙鍵和三鍵時,一般以烯炔命名,選擇含有三鍵和雙鍵的最長碳鏈為主鏈，編號時在滿足使不飽和鍵的位置之和最小的前提下優(yōu)先給雙鍵以低位次。如:4—甲基—3—己烯—1—炔4—甲基—4—己烯—1—炔1—戊烯—4—炔§4-2炔烴的物理性質(zhì)炔烴的物理性質(zhì)與烯烴相似，其沸點、熔點、密度比之稍高一些。難溶于水，易溶于非極性有機溶劑如石油醚、苯、乙醚、丙酮?！?-3炔烴的化學(xué)性質(zhì)兩個π鍵
4、，其不飽和程度比烯烴大，發(fā)生加成、氧化、聚合反應(yīng)，另外與三鍵碳原子相連的氫表現(xiàn)一定的弱酸性。一、加成反應(yīng)1、催化加氫催化劑不同，反應(yīng)進(jìn)行的程度不同，活性大的催化劑Pt、Pd、NiLindlar：用醋酸鉛把沉積在硫酸鋇上的鈀部分毒化以降低活性——選擇催化加氫加氫選擇催化：只把叁鍵變成雙鍵，雙鍵不變2、加鹵素和鹵化氫1，2—二溴乙烷1，1，2，2—四溴乙烷對于分子中同時具有雙鍵和三鍵的烴，親電試劑先加到雙鍵，而三鍵仍然保留。此為工業(yè)上生產(chǎn)氯乙烯方法。在催化劑下，炔烴可與鹵化氫加成，但不如烯烴容易。不對稱炔烴與
5、氯化氫加成時也遵守不對稱加成規(guī)則，如：3、水化炔烴與烯烴不同，在酸催化下，直接水化很難，需加催化劑（硫酸汞）才能反應(yīng)。乙炔和水蒸氣通入含有硫酸汞的稀硫酸中，約在100℃生成乙醛。其它炔烴水化時，也符合馬氏規(guī)則，生成酮。4.加氫氰酸和羧酸:炔烴與氫氰酸、乙酸、甲醇等進(jìn)行加成該反應(yīng)歷程與烯烴不同，為親核加成反應(yīng)。烯烴一般不發(fā)生此類反應(yīng)。不對稱炔烴與親核試劑發(fā)生加成反應(yīng)，依然符合不對稱加成規(guī)則。二、氧化反應(yīng)使KMnO4褪色。三、聚合反應(yīng)與烯烴不同，炔烴的聚合很難生成高聚物，只能生成二聚物、三聚物、四聚物。四、炔
6、氫的反應(yīng)與三鍵碳原子相連的氫。炔氫比較活潑。呈現(xiàn)弱酸性，能與堿金屬作用生成金屬炔化物。炔氫被重金屬取代：鑒別具有炔氫的炔烴：將乙炔通入硝酸銀的氨溶液或氯化亞銅的氨溶液，則析出白色的乙炔銀沉淀，或棕紅色的乙炔亞銅沉淀?！?-4乙炔一、制備1、碳化鈣法碳化鈣俗稱電石，由焦炭和石灰在高溫下電爐中反應(yīng)而成。2、甲烷裂解法二、用途聚氯乙烯、醋酸、聚丙烯晴、膠粘劑、氯丁橡膠§4-5二烯烴的分類和命名一、二烯烴的分類根據(jù)兩個雙鍵的位置分類1、累積二烯烴丙二烯2、隔離二烯烴性質(zhì)與典型烯烴相似3、共軛二烯烴兩個雙鍵被一個單
7、鍵隔開的二烯烴二、二烯烴的命名1、標(biāo)明兩個雙鍵的位次，并以阿拉伯?dāng)?shù)字列于“二烯”之前。2—甲基—1，3—丁二烯2、順反異構(gòu)命名時要逐個標(biāo)明構(gòu)型一、1，3-丁二烯的結(jié)構(gòu)1，3-丁二烯的構(gòu)造式CH2=CH—CH=CH21，3-丁二烯的分子結(jié)構(gòu)§4-6共軛二烯烴的結(jié)構(gòu)和共軛效應(yīng)1，3-丁二烯分子中的大π鍵如圖:超共軛效應(yīng)比Π—Π共軛效應(yīng)弱得多，因甲基的碳原子為sp3雜化，不與鄰近的p軌道平行重疊，只能部分重疊。二、共軛效應(yīng)在共軛體系中，由于電子的離域而產(chǎn)生的原子間的相互影響，稱為共軛效應(yīng)。在單鍵、雙鍵交替排列的
8、共軛體系中，由л電子離域而產(chǎn)生的共軛效應(yīng)，稱為л-л共軛效應(yīng)。在共軛體系中，由于л鍵離域，體系能量降低，穩(wěn)定性增加。CH3CH=CHCH=CH2+2H2→CH3CH2CH2CH2CH3氫化熱226.3kj/molCH2=CHCH2CH=CH2+2H2→CH3CH2CH2CH2CH3氫化熱254.4kj/molp-π共軛效應(yīng)p-π共軛體系具有p軌道且與雙鍵碳原子直接相連的原子，其p軌道與雙鍵π軌道平行并側(cè)面重疊形成共軛，這種共軛
