5.1二烯烃的分类和命名(课件）-《有机化学》同步教学（高教版）

第五章 二烯烃 二烯烃的分类和命名； 1，3-丁二烯烃的结构； 共轭π键和共轭效应； 共轭二烯烃的化学性质； 1，3-丁二烯的制法。 主要内容： 了解二烯烃的分类； 掌握二烯烃的命名； 理解共轭π键的形成及共轭效应； 掌握二烯烃的化学性质。 学习目标： 第一节 二烯烃的分类和命名 1,3–丁二烯 1,4–戊二烯 　　二烯烃:脂肪烃分子中含有两个C＝C双键的烃叫做二烯烃，其通式为CnH2n-2，与炔烃是同分异构体。 　　 　　二烯烃根据两个双键的相对位置分类。 1.累积双键二烯烃：两个双键连在同一个碳原子上的二烯烃。例： 2.共轭二烯烃：两个双键被一个单键隔开的二烯烃。例： 一、二烯烃的分类 中间C为sp杂化 3. 隔离二烯烃：两个双键被两个或两个以上单键所隔开的二烯烃。例： 二烯烃的命名与烯烃相似，只是在“烯”前面加上“二”字，编号时使双键的位次和保持较小，命名时用阿伯数字分别注明两个双键的位置。例： 二、二烯烃的命名 二烯烃的顺反异构体的命名如： 顺,顺–2,4–己二烯 (2Z,4Z)–2,4–己二烯 顺,反–2,4–己二烯 (2Z,4E)–2,4–己二烯 最简单的共轭二烯烃-- 1,3-丁二烯结构: 1,3-丁二烯结构 (1)每个碳原子均为sp2杂化的. (2)四个碳原子与六个氢原子处于同一平面. 一、共轭二烯烃的结构 第二节 共轭二烯烃的结构与共轭效应 1. σ键在同一平面 在1,3-丁二烯分子中，碳原子均为sp2杂化，每一个碳原子的sp2杂化轨道互相重叠或与氢的1s轨道重叠形成C－C σ键或C－H σ键，这些σ键处在同一平面上，键角接近120°。 σ键所在平面在纸面上 2. 共轭π键 每个碳原子上没有参与杂化的p轨道都垂直于σ键所在的平面，因此，除C1与C2、C3与C4可以“肩并肩”的方式重叠形成π键外，C2与C3之间的电子云也可部分重叠，从而减弱了C1与C2、C3与C4之间的成键能力，故C1与C2、C3与C4所形成的价键的键长增长，而C2与C3所形成的价键的键长缩短，使键长趋于平均化。 1,3-丁二烯结构示意图 1,3–丁二烯的π键 1.共轭大π键 由于C2与C3的p轨道的重叠，从而形成了包括四个碳原子在内的四个p轨道为一体的大π键，其结果是C1-C2或C3-C4的p电子并不象单烯烃那样只局限在两个碳原子核周围（电子的定域），而是可以扩展到四个碳原子核的周围，这种现象称电子的离域,这样的键为共轭大π键。 二、共轭效应 在1,3-丁二烯中，发生了π电子的离域。凡是能发生电子离域的分子结构称为共轭体系。1,3-丁二烯中的共轭体系称为π-π共轭体系。由于电子离域所形成的大π键叫做离域键。π电子的离域使共轭体系的内能降低，降低的数值称为离域能。 　　 1,3-戊二烯的离域能(共轭能) 离域能 知识拓展：共轭能 (离域能) 1,3-戊二烯的氢化热: = -226 kJ/mol 1,4- 戊二烯的氢化热: = -254 kJ/mol 丁烯的氢化热: = -127 kJ/mol 　　2.共轭效应 共轭分子的一头发生反应时，使整个共轭体系的原子，不论距离远近，均受到影响，这是因为p电子在整个分子中的离域现象所引起的。不管共轭体系有多大，其作用贯穿在整个共轭体系中，这种电子通过共轭体系的传递方式，叫共轭效应。 或 特点： （1）极性交替； （2）共轭效应的传递不受传递距离的影响。 3. 共轭效应的传递与表示 4.共轭体系的特点 ⑴共轭体系内所有原子均处在同一平面上，形成大π键的电子都垂直于这个平面； ⑵共轭体系内的单、双键的键长趋于平均化，共轭链越长，单、双键的平均化程度越高； ⑶共轭体系内电子发生转移时，在共轭链上出现正负交替； ⑷共轭体系的能量比非共轭体系低。 1. 烷基正离子的稳定性 （2）超共轭效应解释稳定性 （1）稳定性： 叔碳(3 ) > 仲碳(2 ) > 伯碳(1 ) > 甲基正离子 三、共轭效应应用的实例 a. σ,π–超共轭: 丙烯 H 其结果是增加了π键的电子云密度 参与超共轭的C－Hσ键越多，超共轭效应越强 ： < < 超共轭效应依次增大 b.σ,p–超共轭: σ,p– 轨道进行侧面交盖，σ电子离域-—σ,p–超共轭效应 2. 烷基自由基的稳定性 烷基自由基的稳定次序: 3 º R · > 2 º R · > 1º R · > ·CH3 超共轭效应解释稳定性 $$