炔烴
一、結(jié)構(gòu): 炔烴的碳為sp雜化,三鍵由一個σ鍵和兩個π鍵組成。 二、化學(xué)性質(zhì): (一)、炔氫的反應(yīng) 端炔氫表現(xiàn)出一定的弱酸性,與強(qiáng)堿或活性金屬反應(yīng)可形成金屬化合物。 在乙炔、乙烯、乙烷中,因為乙炔負(fù)離子有較高的穩(wěn)定性(s成分占的比例大),其堿性就越弱,而共軛酸的酸性就越強(qiáng)。 應(yīng)用:炔化鈉與伯鹵代烷反應(yīng)可以由乙炔制備高級炔烴。 端炔氫鑒別:(1) 將乙炔通入硝酸銀的氨溶液或氯化亞銅的氨溶液中,有不溶性的沉淀生成。(2) 高錳酸鉀溶液:端炔烴氧化成CO?,內(nèi)炔烴氧化成羧酸。 (二)、加成反應(yīng) 1.加氫與還原: Pt或Pd/H?,最終生成烷烴;林德拉(Lindlar)催化劑:Pd+BaSO4(或CaCO?)/喹啉(或醋酸鉛),產(chǎn)物為順式烯烴;金屬鈉或鋰/液態(tài)氨,產(chǎn)物為反式烯烴(反應(yīng)的中間體為自由基)。 2.與鹵素及鹵化氫加成: 炔烴的親電加成反應(yīng)比烯烴要慢。 (1) 與鹵素加成: 反式加成;生成鄰二鹵代烯(活性低),最終生成四鹵代烷。 (2) 與鹵化氫加成: 反式加成;馬氏規(guī)則;生成同碳二鹵代烷(偕二鹵代烷);與溴化氫加成時,也存在過氧化物效應(yīng)。 (3) 與水加成: 馬氏規(guī)則;硫酸汞和硫酸催化;反應(yīng)中涉及到烯醇式和酮式間的互變異構(gòu)。 (4) 親核加成: 親核試劑進(jìn)攻而引起的加成反應(yīng);親核試劑:ROˉ、ˉCN、CH3COOˉ,具體的親核加成反應(yīng)會在醛酮中詳細(xì)講述。 (三)、氧化反應(yīng) 炔烴經(jīng)高錳酸鉀氧化,一般(RC?)部分氧化成羧酸;(?CH)部分氧化成CO? 二烯烴 一、共振論 共振論的簡介,大家多看幾遍,了解即可,注意將其與互變異構(gòu)區(qū)別開。 二、共軛二烯烴 1. 親電加成 低溫條件下以1,2-加成為主,為動力學(xué)控制;高溫條件下以1,4-加成為主,為熱力學(xué)控制。 2.狄爾斯-阿爾德反應(yīng)(D-A反應(yīng)) 共軛二烯烴與含活潑烯鍵或炔鍵的化合物反應(yīng),生成含六元環(huán)的化合物。 注:雙烯體、親雙烯體概念;雙烯體帶供電子基團(tuán),親雙烯體帶吸電子基團(tuán)有利于反應(yīng);反應(yīng)有高度的立體專一性,順式加成、順式構(gòu)象才能反應(yīng),得內(nèi)型產(chǎn)物。(結(jié)合不飽和醛酮一節(jié)中的D-A反應(yīng),認(rèn)真總結(jié)記憶) 三、聚集二烯烴 丙二烯中間碳為sp雜化,兩端碳為sp2雜化,兩個末端亞甲基位于相互垂直的平面上。 如圖,當(dāng)丙二烯的兩端碳原子各自連有不同取代基的化合物(即a≠b)存在一對對映異構(gòu)體,這類化合物中不存在手性碳,有的只是手性軸。 若將丙二烯的兩個雙鍵替換成環(huán),則得到螺環(huán)型類的對映異構(gòu)體: 四、共軛體系 1.π-π共軛:雙鍵與單鍵交替,例:1,3-丁二烯。 2.p-π共軛:與雙鍵碳原子相連原子上的p軌道,與雙鍵的π軌道形成的共軛體系,例:烯丙基碳正離子。 3. σ-π超共軛; σ-p超共軛。 五、共軛作用: 吸電子共軛作用和供電子共軛作用(各自相應(yīng)的取代基) 脂環(huán)烴 命名 橋環(huán)脂環(huán)烴和螺環(huán)脂環(huán)烴的命名規(guī)則 結(jié)構(gòu) 1.穩(wěn)定性: 三四元環(huán),內(nèi)能高,分子不穩(wěn)定;環(huán)己烷、環(huán)戊烷,內(nèi)能低,分子穩(wěn)定。 2.拜爾張力學(xué)說: 環(huán)丙烷的角張力最大,最不穩(wěn)定,環(huán)丁烷次之。缺陷:該學(xué)說把環(huán)碳原子都看成在同一平面上,這樣的假設(shè)不切合實際。 環(huán)己烷的構(gòu)象 典型構(gòu)象:椅式構(gòu)象(穩(wěn)定)和船式構(gòu)象;椅式構(gòu)象的翻環(huán)作用;這些結(jié)構(gòu)要做到會畫會認(rèn)。 化學(xué)性質(zhì) 環(huán)烷烴在光照或在較高的溫度下可與鹵素發(fā)生自由基取代反應(yīng),在常溫下與氧化劑(高錳酸鉀)不發(fā)生反應(yīng)。 環(huán)丙烷、環(huán)丁烷不穩(wěn)定,易開環(huán)發(fā)生加成反應(yīng),顯示出烯烴的特性。 小環(huán)烷烴與溴的加成反應(yīng),可以用來鑒別含有三元環(huán)或四元環(huán)的化合物。與鹵化氫加成,存在區(qū)域選擇性(馬氏規(guī)則)。 多取代脂環(huán)化合物的立體異構(gòu) 1.對映異構(gòu) 順、反-1,4-二甲基環(huán)己烷均不是手性分子;順-1,2-二甲基環(huán)己烷也是非手性分子;反-1,2-二甲基環(huán)己烷是手性分子;若1、2位取代基不相同,則不管是順式還是反式異構(gòu)體都是手性分子。 2.取代環(huán)己烷的構(gòu)象 (1) 一取代環(huán)己烷的構(gòu)象:取代基在e鍵上為優(yōu)勢構(gòu)象 (2) 二取代環(huán)己烷的構(gòu)象:不同二取代甲基環(huán)己烷的異構(gòu)體穩(wěn)定性,若取代基不同,優(yōu)勢構(gòu)象為體積大的基團(tuán)處于e鍵上。 (3) 多取代環(huán)己烷的構(gòu)象:正常情況下以書上的四條規(guī)則判斷;若取代基為極性基團(tuán),還要考慮氫鍵和偶極-偶極相互作用,書上的三個例子需要掌握。 3.十氫萘的構(gòu)象 順式十氫萘、反式十氫萘均為非手性分子。