(五)烯烃和炔烃的化学性质 ()加氢 (2)亲电加成 (3)亲核加成 (4)氧化反应 (⑤)聚合反应 (6)-氢原子的反应 (⑦)炔烃的活泼氢反应
(五) 烯烃和炔烃的化学性质 (1) 加氢 (2) 亲电加成 (3) 亲核加成 (4) 氧化反应 (5) 聚合反应 (6) α-氢原子的反应 (7) 炔烃的活泼氢反应
(五)烯烃和炔烃的化学性质 烯烃:由于π键键能小,易破裂,烯烃的反应都是 围绕着π键进行的: ①π键电子云流动,较松散,可作为一电子源,起 lewis碱的作用,与亲电试剂发生加成反应: c-c+x-Y 是- ②a一H,受C=C影响,可发生取代反应。 炔烃官能团:一C=C-1个σ、2个元 ①有π键:性质类似烯烃,如加成、氧化、聚合: ②2个相互⊥的π:有不同于烯烃的性质,如炔氢的酸 性。 同
(五) 烯烃和炔烃的化学性质 烯烃:由于π键键能小,易破裂,∴烯烃的反应都是 围绕着π键进行的: ① π键电子云流动, 较松散,可作为一电子源,起 lewis碱的作用,与亲电试剂发生加成反应: C=C + X-Y C C X Y 炔烃官能团:-C≡C- 1个σ、2个π ① 有π键:性质类似烯烃,如加成、氧化、聚合; ② 2个相互⊥的π:有不同于烯烃的性质,如炔氢的酸 性。 ②α-H,受C=C影响,可发生取代反应
(1)加氢 (甲)催化加氢 (乙)还原氢化 (丙)氢化热与烯烃的稳定性 国
(1) 加氢 (甲) 催化加氢 (乙) 还原氢化 (丙) 氢化热与烯烃的稳定性
(1)加氢 (甲)催化加氢 在适当的催化剂作用下,烯烃或炔烃与氢加成生成 烷烃: 0H2=0H2+2催化剂CHg-0H9 RC≡CH+H2N Ni or Pd,Pt RCH2CH3 Cat.:Pt、Pd、Rh、Ni等。 Ni须经处理,得Raney Ni,又叫活性Ni、骨架Ni。 这种镍特点是具有很大的表面积,便于反应按下列机 理进行: H2 吸附、 HH CH2TCH2 H-CH2-CH2-H mmm Hn '刀7 中间形成一个i-H键(半氢化态)为过渡态
(1) 加氢 (甲) 催化加氢 在适当的催化剂作用下,烯烃或炔烃与氢加成生成 烷烃: Cat.:Pt、Pd、Rh、Ni等。 Ni须经处理,得Raney Ni,又叫活性Ni、骨架Ni。 这种镍特点是具有很大的表面积,便于反应按下列机 理进行: 中间形成一个Ni-H键(半氢化态)为过渡态。 CH2 =CH2 + H2 CH3 -CH3 催化剂 RCH2 CH3 Ni or Pd,Pt RC CH + H2 H2 H H H H CH2 =CH2 H-CH2 -CH2 -H 吸 附 C2 H4 解 吸
催化加氢反应的意义: ①实验室制备纯烷烃;工业上利用此反应可 使粗汽油中的少量烯烃(易氧化、聚合)还原为 烷烃,提高油品质量。 ② 根据被吸收的氢气的体积,测定分子中双 键或三键的数目
催化加氢反应的意义: ① 实验室制备纯烷烃;工业上利用此反应可 使粗汽油中的少量烯烃(易氧化、聚合)还原为 烷烃,提高油品质量。 ② 根据被吸收的氢气的体积,测定分子中双 键或三键的数目
使用特殊的催化剂,可使炔烃部分加氢,得到 烯烃: RC=CH+H2 lindlar,RCH=CH2 lindlar:Pd-CaCO/HOAc (Pd沉淀于CaCO,上,再经HOAc处理) 其他用于炔烃部分加氢的催化剂还有: ①Cram催化剂:Pd/BaSO,-喹啉 (Pd/BaSO,中加入喹啉); ②P-2催化剂:Ni,B(乙醇溶液中,用硼氢化钠还原醋 酸镍得到)。 P-2催化剂又称为Brown催化剂
lindlar: Pd-CaCO3 /HOAc ( Pd沉淀于CaCO3上,再经HOAc处理) 其他用于炔烃部分加氢的催化剂还有: ①Cram催化剂:Pd/BaSO4 -喹啉 (Pd/BaSO4中加入喹啉); ②P-2催化剂:Ni2B (乙醇溶液中,用硼氢化钠还原醋 酸镍得到)。 P-2催化剂又称为Brown催化剂。 使用特殊的催化剂,可使炔烃部分加氢,得到 烯烃: RC CH + H2 RCH=CH2 lindlar
分子中同时含有双键和三键时,三键首先加氢,因为三 键优先被吸附。例: CH3 CH3 HC=C-C=CHCH2CH2OH H2 lindIarHC-C-CHCH2CH2OH 利用此性质可将乙烯中的少量乙炔转化为乙烯,防止 在制备低压聚乙烯时,少量的炔烃使齐格勒-纳塔催化 剂失活
分子中同时含有双键和三键时,三键首先加氢,因为三 键优先被吸附。例: 利用此性质可将乙烯中的少量乙炔转化为乙烯,防止 在制备低压聚乙烯时,少量的炔烃使齐格勒-纳塔催化 剂失活。 HC C-C CHCH2 CH2 OH CH3 + H2 lindlar H2 C CH-C CHCH2 CH2 OH CH3
催化加氢反应的立体化学:顺式加成! 例1: CH3 CH3 +H2 H30 CH3 例2: CH2CH3 CH3CH2-C=C-CH2CH3 H2 P-2催化剂, CH3CH2 夕 国
催化加氢反应的立体化学:顺式加成! CH3 CH3 + H2 N i CH3 H3 C H H CH3 CH2 -C C-CH2 CH3 + H2 C=C CH3 CH2 H CH2 CH3 H P-2催化剂 例1: 例2:
(乙)还原氢化 在液氨中用金属钠或金属锂还原炔烃,主要得到反式 烯烃: Na-液NH (CH2)3CH3 CH3CH2-C=C(CH2>3CH3 H.c -33°C CH3CH2 在醚中用乙硼烷还原炔烃,再经醋酸处理,则主要得 到顺式烯烃: CH2CH2-C=C-CH2CHg B2州6,醚 CHgC0OH、 CH3CH2 CH2CH3 C=C oc H
(乙) 还原氢化 在液氨中用金属钠或金属锂还原炔烃,主要得到反式 烯烃: 在醚中用乙硼烷还原炔烃,再经醋酸处理,则主要得 到顺式烯烃: C=C H CH3 CH2 (CH2 )3 CH3 H Na-液NH3 -33 C。 CH3 CH2 -C C(CH2 )3 CH3 CH3 CH2 -C C-CH2 CH3 B2 H6, 醚 0 C。 C H3 COOH C=C CH3 CH2 H CH2 CH3 H
(丙)氢化热与烯烃的稳定性 氢化热一1ol不饱和烃氢化时所放出的能量称为氢化热。 氢化热越高,说明原来的不饱和烃的内能越高,稳定性越 差。因此,可以利用氢化热获得不饱和烃的相对稳定性信息。 不同结构的烯烃进行催化加氢时反应热数据如下: 烯烃 氢化热 烯烃 氢化热 k·ma kJ·mall CHz-CH2 137.2 (CHC-CH2 118.8 CHCH-CH2 125.9 顺-CHCH2CH=CHCH 119.7 CH2CH2CH-CH2 126.8 反.CH3CH2CH=CHCH 115.5 CH3CH2CH2CH-CH2 125.9 CH3CH/CH)C-CH2 119.2 (CH)2CHCH-CH2 126.8 (CH)2CH(CHC-CH2 117.2 (CH:)3CCH=CH2 126.8 (CH)2C-CHCH 112.5 顺-CHCH=CHCH 119.7 (CH)2C-C(CH2 111.3 反.CHCH=CHCH3 115.5
(丙) 氢化热与烯烃的稳定性 氢化热——1mol不饱和烃氢化时所放出的能量称为氢化热 。 氢化热越高,说明原来的不饱和烃的内能越高,稳定性越 差。因此,可以利用氢化热获得不饱和烃的相对稳定性信息。 不同结构的烯烃进行催化加氢时反应热数据如下 :