有机化学教案 修改(18页).doc

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1、有机化学教案第二章烷烃和环烷烃自由基取代反应第五节烷烃和环烷烃的化学性质一、卤代反应卤素反应的活性次序为：F2>Cl2>Br2>I2对于同一烷烃,不同级别的氢原子被取代的难易程度也不是相同的。大量的实验证明叔氢原子最容易被取代，伯氢原子最难被取代。二、氧化反应三、环烷烃的反应1.卤代反应2.氧化反应不论是小环或大环环烷烃的氧化反应都与烷烃相似，在通常条件下不易发生氧化反应，在室温下它不与高锰酸钾水溶液反应，因此这可作为环烷烃与烯烃、炔烃的鉴别反应环烯烃的化学性质与烯烃相同，很容易被氧化开环。3.加成反应（1）加氢环烷烃加氢反应的活性不同

2、，其活性为环丙烷>环丁烷>环戊烷。（2）卤素（3）加卤化氢环丙烷及其衍生物很容易与卤化氢发生加成反应而开环。第六节烷烃的卤代反应历程一、甲烷的氯代反应历程卤代反应机理：实验证明，甲烷的卤代反应机理为游离基链反应，这种反应的特点是反应过程中形成一个活泼的原子或游离基。其反应过程如下：（1）链引发:在光照或加热至250—400度时，氯分子吸收光能而发生共价键的均裂，产生两个氯原子游离基，使反应引发。（2）链增长：氯原子游离基能量高，反应性能活泼。当它与体系中浓度很高的甲烷分子碰撞时，从甲烷分子中夺取一个氢原子，结果生成了氯化氢分子和一个新的

3、游离基——甲基游离基。甲基游离基与体系中的氯分子碰撞,生成一氯甲烷和氯原子游离基.反应一步又一步地传递下去，所以称为链反应。（3）链终止：随着反应的进行，甲烷迅速消耗，游离基的浓度不断增加，游离基与游离基之间发生碰撞结合生成分子的机会就会增加。第三章烯烃和炔烃亲电加成反应第五节烯烃与炔烃的化学性质一、加成反应定义：碳碳双键中的π键断裂，两个一价原子或原子团分别加到π键两端的碳原子上，形成两个新的σ键，生成饱和的化合物。1．催化加氢2．加卤素将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，溴的颜色很快褪去，常用这个反应来检验烯烃。当分子中同时存在双键和叁键

4、时，与溴的加成首先发生在双键上。3．加卤化氢同一烯烃与不同的卤化氢加成时，加碘化氢最容易，加溴化氢次之，加氯化氢最难。不对称炔烃加卤化氢时，服从马氏规则。例如：在汞盐的催化作用下，乙炔与氯化氢在气相发生加成反应，生成氯乙烯。在光或过氧化物作用下，炔烃与溴化氢的加成反应，得到反马氏规则的加成产物。如：4.加硫酸（加水）烯烃能与浓硫酸反应，生成硫酸氢烷酯。硫酸氢烷酯易溶于硫酸，用水稀释后水解生成醇。工业上用这种方法合成醇，称为烯烃间接水合法。在稀酸（10℅H2SO4）中，炔烃比烯烃容易发生加成反应。例如，在10℅H2SO4和5℅硫酸汞溶液中

5、，乙炔与水加成生成乙醛，此反应称为乙炔的水化反应或库切洛夫反应。汞盐是催化剂。其他的炔烃水化得到酮。如5.加次卤酸烯烃与次卤酸加成，生成β-卤代醇。由于次卤酸不稳定，常用烯烃与卤素的水溶液反应。如：二、氧化反应烯烃很容易发生氧化反应，随氧化剂和反应条件的不同，氧化产物也不同。氧化反应发生时，首先是碳碳双键中的π键打开；当反应条件强烈时，σ键也可断裂。这些氧化反应在合成和定烯烃分子结构中是很有价值的。1.被高锰酸钾氧化用碱性冷高锰酸钾稀溶液作氧化剂，反应结果使双键碳原子上各引入一个羟基，生成邻二醇。若用酸性高锰酸钾溶液氧化烯烃，则反应迅速

6、发生，此时，不仅π键打开，σ键也可断裂。双键断裂时，由于双键碳原子连接的烃基不同，氧化产物也不同。炔烃被高锰酸钾或臭氧化时，生成羧酸或二氧化碳。如：2.臭氧化在低温时，将含有臭氧的氧气流通入液体烯烃或烯烃的四氯化碳溶液中，臭氧迅速与烯烃作用，生成粘稠状的臭氧化物，此反应称为臭氧化反应。如：+臭氧化物在游离状态下很不稳定，容易发生爆炸。在一般情况下，不必从反应溶液中分离出来，可直接加水进行水解，产物为醛或酮，或者为醛酮混合物，另外还有过氧化氢生成。为了避免生成的醛被过氧化氢继续氧化为羧酸，臭氧化物水解时需在还原剂存在的条件下进行，常用的还

7、原剂为锌粉。不同的烯烃经臭氧化后再在还原剂存在下进行水解，可以得到不同的醛或酮。例如：烯烃经臭氧化再水解，分子中的CH2=部分变为甲醛，RCH=部分变成醛，R2C=部分变成酮。这样，可通过测定反应后的生成物而推测原来烯烃的结构。三、聚合反应在一定的条件下，烯烃分子中的π键断裂，发生同类分子间的加成反应，生成高分子化合物（聚合物），这种类型的聚合反应称为加成聚合反应，简称加聚反应。在不同的催化剂作用下，乙炔可以分别聚合成链状或环状化合物。与烯烃的聚合不同的是，炔烃一般不聚合成高分子化合物。例如，将乙炔通入氯化亚铜和氯化铵的强酸溶液时，可发

8、生二聚或三聚作用。四、炔化物的生成与叁键碳原子直接相连的氢原子活泼性较大。因SP杂化的碳原子表现出较大的电负性，使与叁键碳原子直接相连的氢原子较之一般的碳氢键，显示出弱酸性，可与强碱、碱金属或某些重金属离子