有机化学 第三章 烯烃、炔烃和二烯烃

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第二节 二烯烃(2学时)

一、二烯烃的分类和命名

分子中含有两个或两个以上碳碳双键的不饱和烃称为多烯烃。二烯烃的通式为CnH2n-2。

(一)二烯烃的分类

根据二烯烃中两个双键的相对位置的不同,可将二烯烃分为三类:

1.累积二烯烃 两个双键与同一个碳原子相连接,即分子中含有 C C C 结构。

例如:丙二烯 CH2=C=CH2 。

2.隔离二烯烃 两个双键被两个或两个以上的单键隔开,即分子为 C C (CH 2 )n C C 。例如,1、4-戊二烯 CH2=CH-CH2-CH=CH2。

3.共轭二烯烃 两个双键被一个单键隔开,即分子骨架为 C C C C 。

例如,1,3-丁二烯 CH2=CH-CH=CH2。 (二)二烯烃的命名

二烯烃的命名与烯烃相似,选择含有两个双键的最长的碳链为主链,从距离双键最近的一端经主链上的碳原子编号,词尾为―某二烯‖,两个双键的位置用阿拉伯数字标明在前,中间用短线隔开。若有取代基时,则将取代基的位次和名称加在前面。例如:

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CH2=C(CH3)CH=CH2 2-甲基-1,3-丁二烯 CH3CH2CH=CHCH2CH(CH2)4CH3 3,6-十二碳二烯

若有顺反异构请标明,例如:

CCHHCCHH 二、共轭二烯烃的结构 – 共轭效应 (一)共轭二烯烃的结构 以1,3-丁二烯为例:

现代物理方法测定,1,3-丁二烯的结构为一平面型分子,它的键参数如下:

H0.108H122.4度0.148HHH119.8度HCHCH2CH3CH320.1330.154单位:nm0.134双键与乙烯相比,变长了;单键与乙烷相比,变短了。总的说来,是键长趋于平均化了。

杂化轨道理论认为:1,3-丁二烯分子中每个C都是SP2

杂化,它们分别形成3个C-C?键和6个C-H ?键,并且所有的?键键轴和原子都在一个平面上。

H

H↑H3C↑CCHH↑H↑H3C↑HCCHCH3↑↑↑2Z,4Z-2,4-已二烯

CH32Z,4E-2,4-已二烯HHH34

此外,每个C上都还有一个未杂化的P轨道,这些P轨道的对称轴相互平行,垂直于分子平面。在形成?键的同时,它们可以相互靠近,从侧面发生肩并肩的重叠,形成一个大的?键。

(二)共轭效应

[共轭体系]:π电子不是固定在一个双键C原子之间,而是扩散到几个双键C原子之间,形成一个整体。这种现象叫离域。这样的体系,叫共轭体系。

π-π共轭体系:CH2=CH-CH=CH2,CH=CH-, CH=O,苯等。

p-π共轭体系:CH2=CHCl

[共轭效应]:指共轭体系中,原子间的一种相互影响。这种影响,使得分子更稳定,内能更小,键长趋于平均化,并引起物质性质的一系列改变。

静态共轭效应和动态共轭效应

正共轭效应(+C)和负共轭效应(-C)

HHHHHHH2CCHCl+CH2CCHCH=O-C35

[共轭效应特点] 1)共平面性 2)键长趋于平均化。 3)折射率高。

4)共轭链中π电子云转移时,链上出现正负性交替现象。

H2Cδ+δCHCH=CH2 -δ+δ -5)共轭效应,使得体系内能降低。 例:1,3丁二烯,其氢化热较低。

氢化热:1mol不饱和(一个双键)化合物氢化时,所放出的热量。

单烯烃的氢化热为125.5kJ/mol

预计: 1,3丁二烯的氢化热为251KJ/mol

13KJ/mol

实测: 1,3丁二烯的氢化热为238KJ/mol 1,3丁二烯238KJ/mol

[超共轭效应]:烷基上的C原子与H原子结合,对于电子云屏蔽的效力很小,所以这些电子比较容易与邻近的π电子共轭,发生电子的离域现象。即σ键与π键之间的电子位移,使体系变得稳定,这种σ键的共轭称为超共轭效应。

超共轭效应一般是给电子的,其大小顺序如下: -CH3 > -CH2R > -CHR2 > -CR3

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