第四章炔烃和二烯烃（4学时）.docVIP

第四章 炔烃和二烯烃（4学时） 目标与要求： 1．掌握炔烃的命名与制备方法 2．掌握炔烃的亲电加成和亲核加成（加成类型，加成 取向）,在合成中的应用 3．掌握炔烃的两种还原方法及在合成中的应用（顺、反烯烃的制备） 4．知道末端炔烃的特殊性质及在合成中的应用 5．掌握二烯烃及D-A反应 6．了解速度控制与平衡控制 7．掌握共轭效应 教学重点：炔烃重要的理化性质，炔烃亲核与亲电加成，二烯烃及D-A反应，共轭效应 教学难点：炔烃亲核与亲电加成，二烯烃及D-A反应，共轭效应 主要内容： 1．炔烃的命名与制备方法 2．炔烃的亲电加成和亲核加成（加成类型，加成 取向）,在合成中的应用 3．炔烃的两种还原方法及在合成中的应用（顺、反烯烃 的制备） 4．末端炔烃的特殊性质及在合成中的应用 5．二烯烃 6．速度控制与平衡控制 7．共轭效应 第一节 炔烃的结构 炔烃：分子中含碳碳叁键的不饱和烃。通式为CnH2n-2 在乙炔分子中，两个碳原子采用SP杂化方式，即一个2S轨道与一个2P轨道杂化，组成两个等同的SP杂化轨道，SP杂化轨道的形状与SP2、SP3杂化轨道相似，两个SP杂化轨道的对称轴在一条直线上。两个以SP杂化的碳原子，各以一个杂化轨道相互结合形成碳碳σ键，另一个杂化轨道各与一个氢原子结合，形成碳氢σ键，三个σ键的键轴在一条直线上，即乙炔分子为直线型分子。 每个碳原子还有两个末参加杂化的P轨道，它们的轴互相垂直。当两个碳原子的两P轨道分别平行时，两两侧面重叠，形成两个相互垂直的π键。 碳原子杂化示意图 碳碳键 单 键 双 键 叁 键 键长(nm) 0.154 0.134 0.120 键能(KJ) 345.6 610 835 第二节 炔烃的同分异构和命名 1.异构: 碳键异构, 三键位置异构. 2.命名: (1)普通命名:乙炔为母体,其他炔烃作为乙炔的衍生物: (2) 系统命名 A. 以含三键的最长碳链为主链, 称为某炔. B. 从靠近三键的一端开始编号. C. 以位次最小的炔碳表示三键的位置. D. 取代基的位次和书写遵守优先基团后列原则. E. 当有卤原子取代时, 卤原子作为取代基, 炔为母体. 当有烯键时,以炔为母体,编号应使烯键和叁键的位次之和最小. 若两者都位于同等位次, 则应以双键位次为最小(次要基团优先) F. 复杂的化合物在命名时可把炔基作为取代基. 第三节 炔烃的物理性质 1. bp: 沸点比相应的烯烃高 (1) 乙炔,丙炔,1-丁炔为气体. (2) 碳架相同的炔烃, 三键在链端的较低. 2. 密度比相应的烯烃高 d 1 3. 溶解性:弱极性，不溶于水，易溶于非极性或弱极性有机溶剂中； 4. 炔烃具有偶极矩. 5. 烷基支链多的炔烃较稳定. 6. 易燃烧，炔氧焰温度高达：3500 0C,可用于熔融及焊接 。。 第四节 炔烃的化学反应 炔烃中的叁键中的碳为sp杂化，sp杂化轨道含较多的s成分，电子离核比较近，不易给出电子。 杂化轨道的电负性问题： 电负性大小： sp ＞sp2＞sp3，sp杂化轨道的原子电负性大。虽然炔烃中有两个π键，也不易给出电子，因此炔烃的亲电加成速度比烯烃的亲电加成速度慢。 由于sp 杂化C电负性较大，故 ≡C—H 上的H 有 一定酸性。 1．末端炔烃的酸性和炔化物 与叁键碳原子直接相连的氢原子活泼性较大。因SP杂化的碳原子表现出较大的电负性，使与叁键碳原子直接相连的氢原子较之一般的碳氢键，显示出弱酸性，可与强碱、碱金属或某些重金属离子反应生成金属炔化物。 叁键碳上H原子的活性 乙炔 乙烯 乙烷 水 醇 氨 Pka 25 44 ～55 15.7 6～19 36 1）乙炔与熔融的钠反应，可生成乙炔钠和乙炔二钠： CH≡CH + Na + Na 液氨2）丙炔或其它末端炔烃与氨基钠反应，生成炔化钠： 液氨 + NaNH2 液氨炔化钠与卤代烃（一般为伯卤代烷）作用，可在炔烃分子中引入烷基，制得一系列炔烃同系物。如： 液氨 + RX + NaX 由于Na（K）金属炔化物的碱性强于H 2O，当遇水时，立即分解为炔烃 3）末端炔烃与某些重金属离子反应，生成重金属炔化物。例如，将乙炔通入硝酸银的氨溶液或氯化