第二章烃(课件)《有机化学基础》第二节不饱和链烃第二课时同步教学(人卫版第4版)
2024-01-07
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普通
内容正文:
有机化学
三、氧化
1.氧化剂氧化
稀的高锰酸钾溶液在低温时可把烯烃氧化为连二醇,高锰酸钾则被还原成棕色的二氧化锰从溶液中析出。
此反应常用以检验C=C双键。常温时,把高锰酸钾稀溶液(约2%)滴加到含有C=C双键的有机化合物或溶液中,摇荡,C=C双键就与高锰酸钾反应而使溶液的紫色褪去,同时生成棕色的二氧化锰沉淀。
如用酸性高锰酸钾,浓度很高或过量太多,可以使生成的二醇继续氧化。在原来双键位置上发生断裂,得到的产物将是酮和羧酸的混合物。
反应用途:
1.鉴别烯烃。
2.制备一定结构的有机酸和酮。
3.推测原烯烃的结构。
2.催化氧化
烯烃催化氧化可生成不同的产物。如:
工业上生产环氧乙烷就是采用的上式3)的制法。因温度低于220℃,这反应太慢;超过300℃,便部分地氧化成二氧化碳和水,产率下降,所以控制反应温度十分重要。
四、α-氢原子的放应
和双键直接相连的碳原子叫做α-碳原子,α-碳原子上的氢原子叫做α-氢原子。α-氢原子的地位特殊,它受双键的影响,具有活泼性质。和一般烷烃的氢不同,α-氢原子容易发生取代反应和氧化反应。
1.氯代
有α-氢原子的烯烃和氯在高温作用下,发生α-氢原子被氯取代的反应,得到的是取代产物而不是加成产物。
在这个反应条件下,有利于氯自由基的生成,由于α-氢原子活泼,所以首先被取代。
2.氧化
烯烃的α-氢原子被氧化,丙烯在一定条件下,可被氧化为丙烯醛。若条件不同,丙烯还可被氧化为丙烯酸。
丙烯在氨存在下,可进行氨化氧化反应,简称氨氧化反应。由此可得到丙烯腈。
丙烯醛、丙烯酸和丙烯腈分子中仍具有双键,它们仍可作为单体进行聚合,得到不同性质和用途的高聚物。它们都是主要的有机原料。
C=C双键亲电加成反应机理
一、原子或基团的电子效应和立体效应
烯烃的化学性质主要表现在官能团碳(C)碳(C)双键上,以及受双键影响较大的α-碳原子上。
1.电子效应
(1)诱导效应 说明原子或基团的诱导效应的典型例子是脂肪酸和卤代脂肪酸的酸性强度。氯乙酸的酸性强度比乙酸强,就是来自氯原子的诱导效应。
Cl原子的电负性(3.0)明显比H原子(2.1)大,拉电子的能力明显的比H电子的强。在氯乙酸分子中,由于Cl原子较强的拉电子能力,Cl-C键σ电子就向Cl原子方面偏移(偏移的方向用箭头表示),从而使氯乙酸分子中的C2原子与乙酸分子中相应的C2原子相比电性变得较正。在氯乙酸分子中,Cl原子的这种电子作用,通过C2原子影响到C1原子,在通过C1原子影响到O原子,结果是,O-H键σ电子如箭号所示偏向O原子,从而有利于H原子解离为质子,导致氯乙酸的酸性比乙酸的强。
诱导效应:在氯乙酸分子中,Cl原子较强的拉电子性所产生的影响不是仅仅局限于Cl-C键范围内,而是沿着σ键传递到整个分子中,从而影响分子的性质,这种效应叫诱导效应。
诱导效应的特点:
效应的强弱取决于原子(团)的吸(斥)电子能力的大小;
诱导效应沿碳链传递时,随碳链的增长而迅速减弱。一般相隔三个碳原子后就可忽略不计了;
诱导效应具有加和性。如几个基团同时对某一个键产生作用,则这个键所受到的诱导效应是这几个基团诱导效应的“加和”(方向相同时叠加,方向相反时互减)。
拉电子基:原子或基团是拉电子的还是推电子,与其电负性有关。以氢原子为标准,当原子或基团的电负性大于氢原子时,该原子或基团具有拉电子性,叫拉电子基。
拉电子诱导效应:由拉电子及引起的电子效应。即这样的基团具有-I效应。
推电子基:当原子或基团的电负性小于氢原子时,该原子或基团具有推电子性。用+I表示,即这样的原子或基团具有+I效应。
一些拉电子基的-I效应由强到弱的次序是:
一些拉电子基的+I效应由强到弱的次序是:
范德华半径用于衡量原子或基团“体积”的大小,是研究原子或基团立体效应的重要数据。
有机化合物分子中原子或基团”体积“的大小,挤范德华半径的大小,对有机化合物的性质也有影响。这是原子或基团的立体效应。烷基立体效应大小的顺序是:
(3) 加硫酸
(4) 加水
4 氧化反应
(1) 高锰酸钾
在稀的、冷的中性或碱性条件下和高锰酸钾作用,生成顺式邻位二醇。
高锰酸钾可用于双键的定性检验,在反应中高锰酸钾的紫色褪去,并生成二氧化锰沉淀。
(2) 臭氧化反应
臭氧化物易爆炸,一般用不着把它分离出来,可直接在溶液中加水分解,产物为醛或酮。
Zn粉
因为在反应中有H2O2生成,所以水解时应加入还原剂,如锌粉,以免醛被H2O2氧化。
(3) 催化氧化
环氧乙烷
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