内容正文:
共轭二烯烃的化学性质-1,2和1,4加成、
双烯合成反应
· 教学目标
1、 掌握共轭二烯烃的化学反应1,2-和1,4-加成、双烯合成反应
2、 掌握反应进行的条件及产物。
· 教学思想
本节课的教学内容属第第二模块 烯烃、二烯烃,采用先行组织者教学策略,激发学生的求知欲,确保学生有意义地获取和保持知识,灵活运用所学知识解决实际问题。
· 教学重难点
重点:共轭二烯烃1,2-加成和1,4-加成反应、双烯合成反应的概念及类型
难点:1,2-加成和1,4-加成反应的影响因素、双烯合成反应的特征
· 教学方法和策略
· 采用先行组织者的教学策略,用旧知识联系当前的学习任务,扩充原来的认知结构。以讲授法为主,辅以提问法。
· 具体策略:1,2-和1,4-加成双烯合成反应对反应应用进行总结
· 教学设计思路
教学内容
教学组织
教学意图
共轭二烯烃1,2-加成和1,4-加成
以1,3-丁二烯为例,分析其与卤素单质或卤化氢的加成反应,既可发生1,2-加成,又可发生1,4-加成。
掌握超共轭二烯烃的1,2-加成和1,4-加成反应性质。
分析温度、溶剂极性对两种加成反应产物的影响。
掌握不同化学反应温度、溶剂极性条件下1,2-加成和1,4-加成的产物分布。
双烯合成反应的基本概念
从Diels和Alder发现双烯合成反应出发,介绍双烯合成反应的基本类型,以及双烯体和亲双烯体。
掌握共轭二烯烃与含有双键或三键的化合物发生加成反应,生产六元环状化合物的过程。
双烯合成的特点和意义
分析双烯合成反应的区域选择性;常见的双烯体和亲双烯体;双烯合成的意义。
深入理解双烯合成反应,以及在实际生产中的应用价值。
巩固小结
总结本节课的内容布置练习作业
加深对本节课所学知识的理解。
导入:共轭二烯烃分子中的碳碳双键与单烯烃相似,也可发生加成、氧化和聚合等一系列反应。此外,由于共轭效应的影响,共轭二烯烃还可发生一些特殊的反应。下面以1,3-丁二烯为例,主要讨论共轭二烯烃的特性。
一、共轭二烯烃的1,2-加成和1,4-加成
共轭二烯烃在与1mol卤素或卤化氢等试剂加成时。既可发生1,2-加成,也可发生1,4-加成,所以可得两种产物。共轭二烯烃与卤化氢加成时,遵循马氏规则。
共轭二烯烃与一分子亲电试剂加成时,有两种加成方式:一种是断开一个π键,亲电试剂的两部分加到双键的两端,另一双键不变,这称为1,2-加成;另一种是试剂加在共轭双烯两端的碳原子上,同时在C2~C3原子之间形成一个新的π键,这称为1,4-加成。
控制反应条件,可调节两种产物的比例。比如在25℃,用HCl长时间处理上述产物,则1,2-加成产物逐渐转变成为1,4-加成产物。最后到达平衡时,1,2-加成产物占25%,1,4-加成产物占75%。
共轭二烯烃的1,2-加成和1,4-加成是同时发生的,哪一反应占优,决定于反应温度、反应物结构、产物稳定性和溶剂极性。通常极性溶剂、较高温度有利于1,4-加成;非极性溶剂、较低温度有利于1,2-加成。例如:
二、双烯合成
在一定条件下,共轭二烯烃可与含有C=C双键(或C≡C叁键)的化合物进行1,4-加成反应,生成环状化合物,这类反应称为双烯合成反应。也叫狄尔斯(Diels O)-阿尔德(Alder K)反应。例如:
在上述反应中,含有共轭双键的二烯烃叫做双烯体,与双烯体发生双烯合成反应的不饱和化合物称为亲双烯体。如果亲双烯体连有吸电子基(如-CHO、-COR、-CN、-NO2等时),或者双烯体中有供电子基(如-R等),反应则较易进行。例如:
狄尔斯-阿尔德反应是共轭二烯烃的特征反应,是合成六元环状化合物的方法之一。它既不是离子反应,也不是自由基反应,而是协同反应。其反应特征是:新键的生成和旧键的断裂同时发生并协同进行,不需要催化剂,一般只要求在光或热的作用下发生反应。
双烯合成有很强的区域选择性,当双烯体和亲双烯体上均有取代基时,产物以两个取代基处于邻位或对位的占优势。
一般地,当亲双烯体上连有吸电子取代基(如硝基、羧基、羰基等)和双烯体上连有给电子取代基(如烷基)时,反应容易进行。
常见的亲双烯体:
双烯合成的意义:
(1) 由直链化合物制备六元环状化合物。产量高,在理论上和生产上都占有重要地位。
(2) 该反应可逆,高温时加成产物又会分解为原来的共轭二烯烃。可用于检验或提纯共轭二烯烃。
三、本节小结
本结要点包括:(1)1,2-和1,4-加成反应; (2)双烯合成反应;
· 练习
完成下列反应。
(1) (2)
(3)
(4)
· 教学评价和反思
·