不饱和脂肪烃课件.pptxVIP

1 / 129 　不饱和脂肪烃 2 / 129【本章导读】　　水杯、方便袋、轮胎，它们都是高分子化合物，分别是聚乙烯、聚丙烯、聚1,3-丁二烯，这些聚合物所制成的产品都和我们的生活息息相关，那么合成这些聚合物所用的低分子原料是什么呢？这就是我们这章所要学习的乙烯、丙烯、乙炔、1,3-丁二烯等不饱和烃，它们分别属于烯烃、炔烃、共轭二烯烃。本章主要学习不饱和脂肪烃的结构、命名、性质与用途。 【本章导读】 3 / 129第一节　不饱和脂肪烃的分类和结构 一、不饱和烃的通分类不饱和脂肪烃包括烯烃、炔烃。 1．烯烃　　烯烃是分子中含有一个　　　　双键的不饱和脂肪烃，　　　　双键是烯烃的官能团。最简单的烯烃是乙烯(CH2 = CH2)，　　　　双键位于末端的烯烃通常叫做末端烯烃或α-烯烃。如1-丁烯(CH2 = CHCH2CH3)即是α-烯烃。烯烃的通式是CnH2n（n表示C原子数）。第一节　不饱和脂肪烃的分类和结构 4 / 129　　不饱和脂肪烃分子中含有两个　　　　　双键的，叫做二烯烃，它的通式是CnH2n-2，与碳原子数相同的炔烃互为同分异构体。按照这两个双键的相对位置，通常把二烯烃分为三类：（1）累积双键二烯烃 两个双键连接在同一个碳原子上的，叫做累积双键，含有累积双键的二烯烃叫做累积双键二烯烃，简称累积二烯烃。实例：丙二烯 1,2-丁二烯 第一节　不饱和脂肪烃的分类和结构 5 / 129（2）共轭双键二烯烃 两个双键被一个单键隔开的（即双键和单键相互交替的），叫做共轭双键，含有共轭双键的二烯烃叫做共轭双键二烯烃，简称共轭二烯烃。 实例：1,3-丁二烯 2-甲基-1,3-丁二烯 （3）隔离双键二烯烃 两个双键被两个或两个以上单键隔开的，叫做隔离双键，含有隔离双键的二烯烃叫做隔离（孤立）双键二烯烃，简称隔离（孤立）二烯烃， 实例：1,4-戊二烯 3,3-二甲基-1,4-己二烯 第一节　不饱和脂肪烃的分类和结构 6 / 129　　三种不同类型的二烯烃中，累积二烯烃由于分子中的两个双键连在同一个碳原子上，很不稳定，自然界极少存在。隔离二烯烃分子中的两个双键相距较远，彼此没有什么影响，相当于两个孤立的烯烃，与烯烃的性质相似。只有共轭二烯烃分子中的两个双键被一个单键连接起来，由于结构比较特殊，具有独特的性质，是本章学习讨论的重点。2．炔烃　　不饱和脂肪烃分子中含有　　　　三键的，叫做炔烃。　　　　三键是炔烃的官能团，通式是CnH2n-2（n表示C原子数）。在炔烃分子中，　　　　三键处于末端的，例如HC≡CH、RC≡CH，叫做末端炔烃。第一节　不饱和脂肪烃的分类和结构 7 / 129二、不饱和脂肪烃的结构分别以乙烯、乙炔、1，3—丁二烯为例进行说明。1、sp2杂化轨道第一节　不饱和脂肪烃的分类和结构 8 / 129杂　化sp2杂化轨道立体图C原子未杂化的Pz轨道第一节　不饱和脂肪烃的分类和结构 9 / 129　　近代物理方法证明，乙烯分子中的双键并不等于两个单键，C－C的键能为347.3kJ/mol，而C＝C的键能是610.9kJ/mol，小于两个C－C的键能之和。可以肯定，双键中的两个价键是不同的。其中包含一个较弱的共价键。乙烯分子中所有原子均分布在同一平面内，键角接近1200所以乙烯碳原子的几何构型为平面三角形。俯视图侧视图第一节　不饱和脂肪烃的分类和结构 10 / 129两个Pz轨道“肩并肩”重叠π轨道 　　每个碳原子上还各有一个未参与杂化的pz轨道，它们的对称轴都垂直于乙烯分子所在的平面，互相平行，这样两个pz轨道进行另一种方式的重叠——如图3-5 图3-5 乙烯分子中的π键(1)乙烯分子的平面形结构第一节　不饱和脂肪烃的分类和结构 11 / 129　　在C＝C双键中，一个是σ键，另一个是π键，不是两个等同的共价键。故其两个C原子核比只以一个σ键相连的更为靠近，而且结合得也牢固。　　σ键和π键的键能数据表明，σ键较强，而π键较弱，因而π键较易断裂。此外，π电子也不像σ电子那样集中在两个C原子核之间，而是分散成上下两方，故两个C原子核对π电子的“束缚力”就较小，所以，具有较大的流动性，在外界的影响下，例如当试剂进攻时，π电子就比较容易被极化，导致π键断裂发生加成反应。小贴士第一节　不饱和脂肪烃的分类和结构 12 / 129比较说明一个σ键与一个π键之间的异同(1)由原子轨道间头对头交盖而成；(2)电子云对键轴呈圆柱形对称分布；(3)交盖充分，键能大；(4)能自由旋转；(5)两个原子间只能有一个σ键；σ键(1)原子轨道间肩并肩侧面交盖而成；(2)电子云以σ键轴所在平面为对称面分布(3)交盖不够充分，键能小；(4)不能自由旋转；(5)两个原子间可以有一个或两个π键；π键为上下两层；第一节　不饱和脂肪烃的分类和结构 13 / 12