2第二章脂烃(课件)《有机化学(第二版)》同步教学（化学工业出版社）

第二章脂烃 2024.1.3 汇报人姓名 1． 1，3-丁二烯的结构 1，3-丁二烯（简称丁二烯）是最简单的共轭二烯烃，他的结构体现了所有共轭二烯烃的结构特征。用物理方法测得，丁二烯分子中的四个碳原子和六个氢原子在同一平面上，其键长和键角的数据如图2-7所示。 图2-7 1，3-丁二烯的键长和键角 第一节脂烃的结构与杂化轨道 一、共轭二烯烃的结构及共轭效应 2．共轭体系 具有共轭π键的体系叫做共轭体系。它是指分子中发生原子轨道重叠的部分，可以是整个分子，也可以是分子的一部分。它主要包括以下三类： (1)π-π共轭体系 凡双键和单键交替排列的结构是由π键和π键形成的共轭体系，叫做π-π共轭体系。1，3-丁二烯以及其他的共轭二烯烃都属于π-π共轭体系。 1，3-丁二烯分子中的大π键如图: ⑵ p-π共轭体系 具有p轨道且与双键碳原子直接相连的原子，其p轨道与双键π轨道平行并侧面重叠形成共轭，这种共轭体系叫做p-π共轭体系。例如： 氯乙烯的p-π共轭体系 ⑶σ-π超共轭体系 碳氢σ键与相邻双键π轨道可以发生一定程度的侧面重叠，形成的共轭体系叫做σ-π超共轭体系。 丙烯的σ-π超共轭体系 . . . . . . H 在共轭体系中，形成共轭π键的所有原子是一个整体，它们之间的互相影响叫做共轭效应，用符号C表示。共轭效应具有如下特点： (1) 键长趋于平均化　由于发生了电子的离域，共轭体系的电子云密度趋于平均化，从而使双键和单键的键长趋于平均化。 (2) 体系能量低，比较稳定 由于电子的离域导致共轭体系内能降低，体系比较稳定。 一般电子云密度平均化程度愈大，说明共轭程度愈大，体系更加稳定。 (3) 极性交替现象沿共轭链传递 当共轭体系受到外界试剂进攻或分子中其他基团的影响时，形成共轭键的原子上的电荷会发生正负极性交替现象，这种现象可沿共轭链传递而不减弱。 3．共轭效应 1，3-戊二烯受分子内甲基的影响，发生极化： 例如：1，3-丁二烯分子受到试剂（如H＋）进攻时，发生极化： 1．环丙烷的结构 在环丙烷分子中，三个碳原子都是sp3杂化的。显然，它们的sp3杂化轨道不可能沿键轴方向重叠。相邻两个碳原子的两个sp3杂化轨道，在形成C—C键时，其对称轴不在同一条直线上，而是以弯曲方向重叠，形成的C—C键是弯曲的，形似“香蕉”，称为“弯曲键”或“香蕉键”。 环丙烷分子中弯曲键的形成 105.5° 60° H H H H H H 二、环烷烃的结构及环的稳定性 有机化合物在燃烧时会放出热量。1mol化合物分子燃烧时放出的热量叫做该化合物分子的燃烧热。分子的平均燃烧热高，说明该化合物分子的内能高，内能越高，分子稳定性越差。 在烷烃中，不论分子中含有多少个碳原子，每个CH2的燃烧热都接近654.8kJ/mol。而在环烷烃中，每个CH2的燃烧热却因环的大小不同而差异较大。环丙烷、环丁烷分子中CH2的燃烧热较高，这说明环丙烷、环丁烷分子的环张力大，内能较高，很不稳定。而环戊烷、环己烷分子中CH2的燃烧热则与烷烃接近或相同，这说明环戊烷、环己烷分子的环张力小，内能较低，比较稳定。在环烷烃中，除环丙烷的碳原子为平面结构外，其余的成环碳原子都不在同一平面上，这样可以很好的克服环的扭转张力，从而形成稳定的结构 2．燃烧热与稳定性 常温常压下，四个碳原子以内的脂烃为气体；C5～C16的烷烃、C5～C18的烯烃、C5～C17的炔烃、C5～C11的环烷烃为液体；高级脂烃为固体。 一、物态 同系列的烃化合物的沸点随分子中碳原子数的增加而升高。同碳数的环烷烃比相应的烷烃的沸点高。同碳数的炔烃比相应的烯烃和烷烃的沸点高。 在碳原子数目相同的烷烃异构体中，直链烷烃的沸点较高，支链烷烃的沸点较低，支链越多，沸点越低。 二、沸点（b.p.） 第二节 脂烃的物理性质 三、熔点（m.p.） 同系列的烃化合物的熔点基本上也是随分子中碳原子数目的增加而升高。对于烷烃，C3以下的变化不规则，自C4开始随着碳原子数目的增加而逐渐升高，其中含偶数碳原子烷烃的熔点比相邻含奇数碳原子烷烃的熔点升高多一些。这种变化趋势称为锯齿形上升。 同系列的烃化合物，随分子中碳原子数目增加而