5.3共轭二烯烃的反应性质(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： 1.催化加氢 　　与烯烃相似，共轭二烯烃可以与卤素、卤化氢等发生亲电加成反应。在催化剂铂、钯或雷内镍的作用下，1,3-丁二烯可与一分子氢加成生成1,2-加成产物与1,4-加成产物，又可与两分子氢加成生成正丁烷。 第三节 共轭二烯烃的反应性质 一、1,2-加成 和 1,4-加成 2.亲电加成 （1）加氯或溴 　　1,3-丁二烯可与氯或溴加成，1,3-丁二烯与溴可发生1,2-加成生成3,4-二溴-1-丁烯，也可发生1,4-加成生成1,4-二溴-2-丁烯。 共轭加成 1,2–加成产物 ＋ 1,4–加成产物 (62%) (38%) (37%) (63%) 极性溶剂利于1,4–加成反应 (20%) (80%) -80℃ 40℃ (80%) (20%) 低温利于1,2–加成，温度升高，利于1,4–加成 (2)加氯化氢或溴化氢 　　1,3-丁二烯与一分子氯化氢或溴化氢加成时，即生成1，2-加成产物，又生成1，4-加成产物。如： 　　共轭二烯可以与含有双键的化合物发生1,4-加成生成六员环状化合物，这个反应称为狄尔斯-阿尔德（Diels-Alder）反应，又叫双烯合成反应。 此反应中含的C=C共轭双键的化合物称为双烯体，乙烯或其衍生物，如丙烯醛、丙烯酸或丙烯腈等叫亲双烯体。当乙烯上连有-CHO，-COOH，-CN等基团时，对反应特别有利。 二、双烯合成(狄尔斯-阿尔德反应) 双烯体 亲双烯体 加成物 马来酐 狄尔斯-阿尔德反应特征： 1.以顺势构象进行反应，反应条件是加热或光照。 2.双烯体可以是链状，也可以是环状，如环戊二烯、环乙二烯。 3.亲双烯体双键碳原子上连有吸电子基团时，反应交易进行。 Otto Diels and Kurt Alder(Germany) 获得1950 诺贝尔化学奖. 　　在催化剂存在下，共轭二烯烃可以聚合为高分子化合物—橡胶。橡胶是一类具有高弹性的高分子化合物，因结构不同，性质不同，用途也不相同。橡胶分为天然橡胶与合成橡胶两大类。 1.天然橡胶 　　天然橡胶主要来源于橡胶树。是线型高分子化合物， 平均相对分子质量为200000~500000。将天然橡胶干馏得到异戊二烯。 三、聚合与橡胶 天然橡胶的结构相当于顺-1，4-聚异戊二烯： 橡胶是工农业生产、交通运输、国防建设和日常生活中不可缺少的物质。 2.合成橡胶 （1）顺丁橡胶 　　随着催化剂和聚合反应研究的发展，工业上使用齐格勒-纳塔催化剂可以使1,3-丁二烯基本上都是按1,4-加成方式聚合，所得的聚丁二烯称为顺-1,4-聚丁二烯，简称顺丁橡胶。 顺丁橡胶的主要用途是制造轮胎。 （2）异戊橡胶 　　在络合催化剂（三异丁基铝-四氯化钛）的催化下，在加氢汽油溶剂中，~30℃，异戊二烯即聚合生成异戊橡胶，含顺-1，4-聚异戊二烯约97%。 异戊橡胶的分子结构与天然橡胶相同，所以其化学、物理性能与天然橡胶相似，又叫“合成天然橡胶”。 （3）氯丁橡胶 　　 在引发剂（如硫酸钾）的作用下，~40℃，2-氯-1，3-丁二烯即聚合生成氯丁橡胶——聚-2-氯-1，3-丁二烯或聚氯丁二烯。 氯丁橡胶的强度与弹性和天然橡胶先进，耐臭氧、耐油、耐化学药品（氧化性强的酸除外）的性能超过天然橡胶，所以多用于制造轮胎、运输带、油箱及贮罐的衬里等。 　　1，3-丁二烯是无色可燃气体，沸点-4.4℃，在空气中的爆炸范围是2.0%到11.5%（体积分数），不溶于水，易溶于油、苯等有机溶剂。　　 第四节 1，3-丁二烯的制备 一、从石油裂解气中分离 二、丁烷或丁烯脱氢 $$