第三周有机化学教案第三章烯烃和炔烃 下载本文

从反应式中可以看出,双烯体是以顺式构象进行反应的,反应条件为光照或加热。 H3CH3CCHOΔH3CH3CCHO双烯体(共轭二烯)可是连状,也可是环状。如环戊二烯,环己二烯等。 亲双烯体的双键碳原子上连有吸电子基团时,反应易进行。常见的亲双烯体有: CHCCHCOOCH2ClΔCH2ClCH2=CH-CHO、CH2=CH-COOH、CH2=CH-COCH3、CH2=CH-CN、 O 等 D-A反应的产率非常高,应用范围很广,是有机合成的重要方法之一,它不是离子型反应,也不是自由基反应,是不生成中间体,而且一步完成的协同反应,在理论上和生产上都占有重要的地位。 §3-7 炔烃的化学性质(物理性质自学)(1.5学时) 一.炔氢原子的活泼性 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。因为, ≡C-H键是sp-s键,其电负性Csp > Hs (电负性Csp=3.29,H=2.2),因而显极性,具有微弱的酸性。 R-C C-H≡Cu(NH3)2+2AgNO3 + 2NH4OHAg-C C-Ag≡乙炔银(白色)2NH4NO3 + 2H2OH-C C-H≡2Cu2Cl 2+ 2NH4OHCu-C C-Cu≡乙炔亚铜(棕红色)2NH4Cl + 2H2OAg(NH3)2+R-C C-Ag≡炔银(白 )R-C C-Cu≡炔铜(棕红 )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,此反应可以推测炔烃的结构,可用于鉴定末端炔烃和链中炔烃。 但要注意的是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。所以,实验完毕,应立即加盐酸将炔化物用酸分解,以免发生危险。 Ag-C≡C-Ag 2Ag + 2C + 364KJ/mol 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。 R-C C-H≡2H-C C-H≡2NaNH2NaNH2液态氨NH3(L)H-C C-Na≡R-C C-Na≡NH3NH3 炔化钠是重要的有机合成中间体,可用来合成炔烃的同系物。例如: CH3CH2C≡CNa + CH3CH2CH2Br CH3CH2C≡CCH2CH2CH3 + NaBr (卤代烃一般用伯卤代烃)。 二、 加成反应 1.催化加氢 R-C C-R'≡H2NiH2, NiR-CH=CH-R'R-CH2-CH2-R' 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。 使用林德拉(Lindlar)催化剂,可使炔烃只加一分子氢而停留在烯烃阶段。且得顺式烯烃。 R-C C-R'≡H2Lindlar催化剂RHC=CR'HC≡CH2Lindlar 催化剂 在液氨中用钠或锂还原炔烃,主要得到反式烯烃。 HC=CH顺二苯基依稀(87%)n-C3H7-C C-≡n-C3H74-辛炔Na, NH3( )液n-C3H7HC=CHn-C3H7NaNH2(E)-4-辛烯(97%)2.亲电加成 1) 与卤素加成: BrR-C C-R'≡Br2R-C=CR'BrRC=CBrR'BrBr2BrRCBrBrCRBr 2) 与卤化氢加成: R-C C-R'≡HXR-CH=C-R'XHXHXRCCR'HX R-C≡C-H 与HX等加成时,遵循马氏规则。 炔烃的亲电加成比烯烃困难,所以有时要用催化剂。例如: CH2=CH2 + Br2/CCl4 溴褪色快 H-C≡C-H + Br2/CCl4 溴褪色慢 炔烃的亲电加成比烯烃困难原因有两个:一是炔碳原子是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。二是电子云叠程度比乙烯中的要大,比双键难于极化。 3)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)。烯醇和羰基化合物是同分异构体,这种异构现象称为酮醇互变异构。 CH2=CH-CH2-C CH≡Br2/CCl4HC≡CHHClHgCl2/C120~180℃CH2=CH-Cl氯乙烯CH2-CH-CH2-C CH≡BrBrCCCCOHO酮式(稳定)烯醇式(不稳定)Hg2+,H2SO4~100℃O[ ]HCCHHO-HCH3-CHHC CH≡H2O其他炔烃水化时,则生成酮。例如: CH3C CH + H≡2OHgSO4H2SO4HgSO4H2SO4[CH3-C=CH]OHCCH3O91%CH3-C-CH3OC CH + H≡2O (4)HCN、EtOH、CH3COOH等的亲核加成反应: 3、聚合反应 炔烃能起聚合反应,它一般不聚合成高聚物,在不同的催化剂作用下,发生不同的低聚反应,二聚、三聚、四聚。 4、氧化反应 与高锰酸钾的反应如下: 反应后高锰酸钾溶液颜色褪去,这个反应可用作定性鉴定。 叁键比双键难于氧化,双键和叁键同时存在时,双键首先被氧化。 教法:启发、互动教学,培养自主学习能力 1.通过设问、启发来引导学生深入思考、激发兴趣 2.通过讲授、讨论解决问题 3.“教、学、做”相结合 手段:多媒体课件、板书、课堂练习 1、 完成作业:书本上作业:P48-P50: 3.1 3.2 3.11 3.15 3.20 3.21 3.23 2、下列化合物分子中,没有构成共轭体系的是( )? A. BrB.OHC.NH2D. OH 作业 H5C2COOHC=CCH3 3、化合物H3C属于 ( ) A. E型或顺式 B. E型或反式 C. Z型或顺式 D. Z型或反式 4、推断题: 有A、B、C三种化合物,分子式都为C5H8,它们都能使溴的四氯化碳溶液褪色,A用硝酸银的氨溶液处理生成白色沉淀,而B、C无此反应。A、B两化合物在催化剂存在下与过量的氢气作用,都生成正戊烷,在同样条件下,C仅能吸收一摩尔氢气,生成的产物为C5H10。B经酸性高锰酸钾氧化后得到乙酸和丙酸,C经酸性高锰酸钾氧化后得戊二酸。试写出A、B、C三种化合物的构造式。 看参考书的相关内容 预习第四章 环烃 《有机化学》范望喜,张爱东 主编 华中师范大学出版社,2007 《有机化学》汪小兰 主编 (第四版) 高等教育出版社,2010 《有机化学》王积涛 主编 (第二版) 南开大学出版社,2009 《有机化学》胡红纹 主编 (第三版) 高等教育出版社,2006 《有机化学》邢其毅 主编 (第三版) 高等教育出版社,2005 http://www.asiacoat.com/ http://wenku.http://www.china-audit.com/ http://www.baike.com 备注 注意授课时与前面的第三章和第二章关于命名方法的相互联系。 主要 参考资料