《有机化学》课程PPT教学课件：第三章 不饱和烃（3.5）烯烃和炔烃的化学性质（3.5.1-3.5.3）

(五)烯烃和炔烃的化学性质 (1)加氢 (2)亲电加成 (3)亲核加成 (4)氧化反应 (5)聚合反应 (6)a氢原子的反应 (⑦)炔烃的活泼氢反应

(五) 烯烃和炔烃的化学性质 (1) 加氢 (2) 亲电加成 (3) 亲核加成 (4) 氧化反应 (5) 聚合反应 (6) α-氢原子的反应 (7) 炔烃的活泼氢反应

(五)烯烃和炔烃的化学性质 烯烃:由于π键键能小,易破裂,∴烯烃的反应都是 围绕着π键进行的: ①π键电子云流动,较松散,可作为一电子源,起 lewis碱的作用,与亲电试剂发生加成反应 X-Y一 C—0 ②a-H,受C=C影响,可发生取代反应 炔烃官能团:一C=C-1个、2个兀 ①有π键:性质类似烯烃,如加成、氧化、聚合; ②2个相互⊥的π:有不同于烯烃的性质,如炔氢的酸 性

(五) 烯烃和炔烃的化学性质 烯烃：由于π键键能小，易破裂，∴烯烃的反应都是 围绕着π键进行的： ① π键电子云流动， 较松散，可作为一电子源，起 lewis碱的作用，与亲电试剂发生加成反应： C=C + X-Y C C X Y 炔烃官能团：－C≡C－ 1个σ、2个π ① 有π键：性质类似烯烃，如加成、氧化、聚合； ② 2个相互⊥的π：有不同于烯烃的性质，如炔氢的酸 性。 ②α－H，受C=C影响，可发生取代反应

(1)加氢 (甲)催化加氢 (乙)还原氢化 (丙)氢化热与烯烃的稳定性

(1) 加氢 (甲) 催化加氢 (乙) 还原氢化 (丙) 氢化热与烯烃的稳定性

(1)加氢 (甲)催化加氢 在适当的催化剂作用下,烯烃或炔烃与氢加成生成 烷烃: 催化剂 CH2=CH2 H2 CH3-CH3 Ni or pd. pt RC≡CH+H2 RCH2 CH3 Cat.:Pt、Pd、Rh、Ni i等 N须经处理,得 Raney ni,又叫活性Ni、骨架Ni。 这种镍特点是具有很大的表面积,便于反应按下列机 理进行 吸附 G2H4 H CH TCH H-CH2-CH2-H Dm解吸 中间形成一个NH键(半氢化态)为过渡态

(1) 加氢 (甲) 催化加氢 在适当的催化剂作用下，烯烃或炔烃与氢加成生成 烷烃： Cat.：Pt、Pd、Rh、Ni等。 Ni须经处理，得Raney Ni，又叫活性Ni、骨架Ni。 这种镍特点是具有很大的表面积，便于反应按下列机 理进行： 中间形成一个Ni-H键(半氢化态)为过渡态。 CH2 =CH2 + H2 CH3 -CH3 催化剂 RCH2 CH3 Ni or Pd,Pt RC CH + H2 H2 H H H H CH2 =CH2 H-CH2 -CH2 -H 吸 附 C2 H4 解 吸

催化加氢反应的意义 ①实验室制备纯烷烃;工业上利用此反应可 使粗汽油中的少量烯烃(易氧化、聚合)还原为 烷烃,提高油品质量。 ②根据被吸收的氢气的体积,测定分子中双 键或三键的数目

催化加氢反应的意义： ① 实验室制备纯烷烃；工业上利用此反应可 使粗汽油中的少量烯烃(易氧化、聚合)还原为 烷烃，提高油品质量。 ② 根据被吸收的氢气的体积，测定分子中双 键或三键的数目

使用特殊的催化剂,可使炔烃部分加氢,得到 烯烃: RC≡CH+H I ind lar RCH=CH lindlar: Pd-CaCO/HOac (Pd沉淀于CaCO3上,再经HOAc处理) 其他用于炔烃部分加氢的催化剂还有: ①Cram催化剂:Pd/BaSO4-喹啉 (Pd/BaSO4中加入喹啉) ②P-2催化剂:NB(乙醇溶液中,用硼氢化钠还原醋 酸镍得到)。 P2催化剂又称为 Brown催化剂

lindlar： Pd-CaCO3 /HOAc ( Pd沉淀于CaCO3上，再经HOAc处理) 其他用于炔烃部分加氢的催化剂还有： ①Cram催化剂：Pd/BaSO4 -喹啉 (Pd/BaSO4中加入喹啉)； ②P-2催化剂：Ni2B (乙醇溶液中，用硼氢化钠还原醋 酸镍得到)。 P-2催化剂又称为Brown催化剂。 使用特殊的催化剂，可使炔烃部分加氢，得到 烯烃： RC CH + H2 RCH=CH2 lindlar

分子中同时含有双键和三键时,三键首先加氢,因为三 键优先被吸附。例 CH lindlar HC≡CG=CHCH2CH2OH+H2 H2= CH-C= CHCH2CH2OH 利用此性质可将乙烯中的少量乙炔转化为乙烯,防止 在制备低压聚乙烯时,少量的炔烃使齐格勒-纳塔催化 剂失活

分子中同时含有双键和三键时，三键首先加氢，因为三 键优先被吸附。例： 利用此性质可将乙烯中的少量乙炔转化为乙烯，防止 在制备低压聚乙烯时，少量的炔烃使齐格勒-纳塔催化 剂失活。 HC C-C CHCH2 CH2 OH CH3 + H2 lindlar H2 C CH-C CHCH2 CH2 OH CH3

催化加氢反应的立体化学:顺式加成 例1 N H2 H3C CH3 例2: P-2催化剂 12\ CH2CH3 CH3CH2C≡C-CH2CH3+Hz

催化加氢反应的立体化学：顺式加成! CH3 CH3 + H2 N i CH3 H3 C H H CH3 CH2 -C C-CH2 CH3 + H2 C=C CH3 CH2 H CH2 CH3 H P-2催化剂 例1： 例2：

(乙)还原氢化 在液氨中用金属钠或金属锂还原炔烃,主要得到反式 烯烃 Na-液NH (ch2 )3CH CH3CH2-C≡G(H2)3CH C=0 33°cCH3CH2 在醚中用乙硼烷还原炔烃,再经醋酸处理,则主要得 到顺式烯烃: B2Hb,醚、cH19co0H 12\. CH2CH3 CH3CH2C≡C-CH2CH3 C=C 0°C

(乙) 还原氢化 在液氨中用金属钠或金属锂还原炔烃，主要得到反式 烯烃： 在醚中用乙硼烷还原炔烃，再经醋酸处理，则主要得 到顺式烯烃： C=C H CH3 CH2 (CH2 )3 CH3 H Na-液NH3 -33 C。 CH3 CH2 -C C(CH2 )3 CH3 CH3 CH2 -C C-CH2 CH3 B2 H6， 醚 0 C。 C H3 COOH C=C CH3 CH2 H CH2 CH3 H

(丙)氢化热与烯烃的稳定性 氢化热—1mol不饱和烃氢化时所放出的能量称为氢化热。 氢化热越高,说明原来的不饱和烃的内能越高,稳定性越 差。因此,可以利用氢化热获得不饱和烃的相对稳定性信息。 不同结构的烯烃进行催化加氢时反应热数据如下 氢化热 氢化热 烯烃 烯烃 kI·mdl /k·md CHch 2 1372(CH32C=CH 118.8 CH CH=CH 1259顺CH3CH2CH=CHCH2 1197 CH CHCH=CH 126.8 -CH CH,CH=CHCH 1155 CH3CH2 CH2CH=CH2 125.9 CH3 CH2CH3)C=CH2 1192 (CH3)2CHCH=CH 126.8(CH3)2CH(CH3)C=CH2 1172 (CH3)3CCH=CH 126.8 (CH3)2C=CHCH 112.5 顺CH2CH=CHCH 1197(CH)2C=C(CH2)2 1113 反-CH3CH=CHCH3 1155

(丙) 氢化热与烯烃的稳定性 氢化热——1mol不饱和烃氢化时所放出的能量称为氢化热 。 氢化热越高，说明原来的不饱和烃的内能越高，稳定性越 差。因此，可以利用氢化热获得不饱和烃的相对稳定性信息。 不同结构的烯烃进行催化加氢时反应热数据如下 ：