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文檔簡介
第二章官能團化和官能團轉換的基本反應2.1官能團化烷烴烯烴炔烴芳烴雜環R-HR-A官能團化構效關系1烷烴的官能團化結構特點:C:SP3雜化正四面體σ鍵碳氫鍵極性較小(特殊條件)碳氫鍵斷裂:氫原子被取代自由基機理:思考:1.不同氫原子的反應活性順序?2.自由基的活性順序?3.鹵素氯、溴的反應活性誰好?選擇性呢?2烯烴的官能團化烯烴的結構特征:雙鍵碳是sp2雜化。平面三角形.鍵是由p軌道側面重疊形成。反應:親電加成α-H的反應氧化反應構效加鹵反應(Cl2,Br2)
與鹵化氫的加成加H2SO4加H2O過氧化物效應思考:親電加成反應的規則?反應機理?與鹵素加成的立體選擇?烯烴的氧化反應:KMnO4氧化臭氧化思考:烯烴(高錳酸鉀、臭氧)發生氧化反應的現象?烯烴發生氧化反應的用途?過氧酸氧化?3炔烴的官能團化結構特點:C原子SP3雜化直線型分子一個σ鍵兩個鍵親電加成親核加成(與烯烴性質的最大差異)D-A反應催化氫化氧化反應結構反應化學反應碳碳π鍵(電子云密度大,易發生親電反應)核較為暴露的sp雜化的碳連在電負性較強的原子上的氫主要反應部位:
C-H鍵中,C使用的雜化軌道S軌道成分越多,H的酸性越強。生成的炔鈉是一個親核試劑這個反應可以用于制備高級炔烴R-CCHR-CCCuR-CCNaR-CCAgR-CCCuR-CCH+Ag(CN)-2+HO-R-CCAgR-CCH+AgNO3R-CCH+Cu2(NO3)2NaNH2Ag(NH3)+2NO3Cu(NH3)+2ClHNO3HNO3-CN+H2O純化炔烴的方法鑒別生成金屬炔化物(1)KMnO4氧化
反應后高錳酸鉀溶液的顏色褪去,析出棕褐色的MnO2沉淀。因此這個反應可用作定性鑒定。氧化反應
(2)O3氧化,可發名生叁其鍵的捆斷裂,生成麻兩個重羧酸,例如:叁鍵銀比雙攪鍵難摸于加劣成,腿也難攪于氧資化,溪炔烴痰的氧材化速洗率比摸烯烴鑰的慢成,如大在一毀化合括物中貍,雙鍵釋和叁劃鍵同票時存貌在時些,氧辛化首竹先發衫生的療雙鍵炒上。催化急加氫*1壁C籠H2=C勒H-混CH2CH2-CC咳H乘+峰H2(1貼mo捷l)CH3CH2CH2CH2-CC中H烯烴桿比炔阻烴更擺易氫駱化*2膠C夢H2=C姥H-瘡CC橡H型+緊H2(1佳mo抽l)CH2=C設H-伏CH=絹CH2共軛蓄雙鍵叔較穩彈定NiNi親電尖加成(1)R-粗C≡詞C-底H與HX等加運成時瞇先得派一鹵懂代烯卻,而淺后得威二鹵怕代烷假,遵脊循馬氏痛規則。例如:(2)勒炔烴臂的親鄉豐電加符成比漠烯烴豈困難豆。例如bc原因厚:1°炔碳戒原子虛是sp雜化雨的,鉛雜化推軌道池中S的成難分大吵,S的分吹大,芽鍵長后就越秘短,零鍵的網離解你能就灣越大度。2°兩個棄軌道據分布您與鍵叨的四嗽周,割重疊豬程度烤比乙桿烯中笛的要湖大嚷,比觀雙鍵香難于省極化貢。a柳C渣H2=C決H2+嚴B拘r2/C俊Cl4溴褪混色快H-顏C≡越C-繪H棉+哈Br2/C塞Cl4溴褪汗色慢[思考污題]為什粱么親歐電加松成的初活性瘡:炔孔烴<烯烴轟?炔烴杯的硼汁氫化芝反應淡:一烷皺基炔的硼惰氫化–氧化產物統為醛掩;而二烷貨基炔的硼孩氫化–氧化產物恢為酮按。這種訓異構鈔現象翻稱為溫酮醇夕互變摘異構辰。這一似反應勢是庫延切洛叼夫在18尋81年發禽現的陡,故礎稱為庫切北洛夫劫反應。在炔糠烴加預水的秩反應館中,般生成慮先一厘個很不鋤穩定顫的醇時烯,烯圾醇很貸快轉竿變為穩定臘的羰浸基化判合物(酮式駁結構塑)。水化餡反應其他恒炔烴糞水化犬時,迷則變羽成酮。例如:丙炔愚得丙晨酮,畜苯乙貪炔得編苯乙法酮。結論:炔烴晝水合蓬,除落乙炔貌得到箏乙醛巨外,一烷繪基炔背都將詳得到幕甲基泊酮,二烷現基炔(R閥≠C皮H3稱)都將停得到浸非甲狐基酮違。炔烴辮的親爛電加輕成不句如烯園烴活菊潑,凳當一忍個既足含有孫雙鍵潮又含興有叁斧鍵的觸不共劈燕軛分獲子與疾溴發擠生親件電性留加成讓時,近通常絡溴首承先加病到雙垮鍵上踐。例:當雙糊鍵與陣叁鍵忙共軛紀時,黎親電秘加成胡首先顆加到深叁鍵徐上。省(了儲解)例:還原R-愁CC紹-R品’H2/N稼i,杠or跪P畜d,位o掉r繁PtRC辜H2CH2R’H2/吃Pd諒-C鐘aC析O3or伐P閥d-染Ba柿SO4or吃Ni屬B硼氫線化RC欠OO胖H泉~燭0oCNa樸,姜NH3Li建Al錯H4(T橋HF帶)(>鼻90關%)(9抽0%趕)(8雅2%異)碳碳π鍵的銅反應4芳烴近的官昆能團嶄化以苯本為例輕;大赴家自稻己從膚苯的艱結構妖來分僅析,閣苯環汽上能繞發生哪橋些反毛應?苯環劉上有游雙鍵忠,容透易發炕生親懲電加燒成反梳應嗎找?苯環鐮上典哥型的件反應跨是什蘋么?乳能否析用電惰子中墨間體炕加以叉說明取代氧苯衍常生物誦的官浪能團永化,六環上沈已有辣官能對團對譜引入核的官能團座位置向有何棒影響泳?5簡單拿雜環禽化合灘物的拘官能曬團化sp2雜化怎,Π56,由于日環中乳雜原揀子以脅共用豬電子臭對參閣與共猶軛,使環次內碳盈原子急上的衣電子早云密選度大鑒于苯盒環,重因而蜘親電圾取代比苯蟻容易伙。芳香族性:盆呋喃<吡咯<噻吩<苯(蔥離域轉能,需電負旋性解藏釋)1親電拿取代(α-位)SSBrCl2-4袖0℃Br2CH3CO友OH甲,校0崗℃(1)鹵悠化(3)磺化:吡嘴咯,呋喃陵對強弓酸敏居感,章需要鈔較緩取和的喪磺化程劑,SO3-吡啶(2)皇硝化活潑妖性:尼吡咯沃>呋蕩喃>宴噻吩>苯(4)付克疲酰基錄化:(森烷基理化產剪率較皇低,時選擇搜性差)OOCOCH3(C作H3CO玩)2OBF3(C2H5)2O2-乙酰觸基吡冰咯先在N上酰面化,然后祝重排+思考滋:為什共么簡萬單雜咱環化否合物餓的親還電取驢代反添應一觸般發玻生在α位?2、加斥成-開加H23、呋冤喃的聾共軛招二烯床性質(吡欠咯、退噻吩吩較難唐)呋損喃芳掏香性司最差呋喃擔可使哄浸過魚鹽酸第的松率木片竹顯綠葡色。4、噻凝吩:應用賞于除嫌去石秩油和跨粗苯呼中的壤噻吩5、吡琴咯的算弱酸疼性四氫逼吡咯封的堿澡性明煙顯大嫁于吡爛咯,能存在灶于脯肝氨酸挖中NNCOOH1)烏C偏O22)什H3O+參與呢共軛NaH類似去苯酚魂鈉2-吡咯邀甲酸NHNHNNN2Cl+pH良=7做-9吡咯賽鉀可發融生Re農im戲er律——Ti偶em紅an曬n反應2.阻2官能菠團轉疑化1羥基船的轉惹換結構結:反應蔽:1與氫扮鹵酸房誠反應告(制膝鹵代員烴的拼重要振方法假)a、反咳應速踐度與低氫鹵撕酸的襯活性社和醇踩的結兩構有穩關。HX的反滅應活臂性:HI淺>HB左r>HC期l醇的臥活性編次序矛:烯丙懇式醇>叔醇>仲醇>伯醇>飯CH3OHb、醇鐮與HX的反宜應為渣親核冊取代鞠反應籠,伯腰醇為SN銹2歷程六,叔醇動、烯偏丙醇喜為SN得1歷程宴,仲萬醇多狂為SN必1歷程牙。C、β位上憶有支躲鏈的綠伯醇以、仲險醇與HX的反穗應常享有重塔排產相物生悉成。注意寶:2與鹵寬化磷圾和亞純硫酰杯氯反為應3與酸融反應霜(成眠酯反榜應)1)與無疏機酸陸反應醇與去含氧音無機懷酸硫縱酸、袍硝酸簡、磷護酸反患應生濟成無妻機酸價酯高級擱醇的等硫酸推酯是蒸常用剃的合萬成洗悟滌劑紐奉之一如C12H25OS響O2ON駛a(十二稍烷基匯磺酸辭鈉)2)與燦有機扁酸反夜應4脫水某反應醇與長催化泥劑共變熱即局發生余脫水主反應西,隨懷反應籮條件科而異可發蝦生分浸子內湖或分伐子間貓的脫暑水反嗚應。醇的軟脫水示反應摩活性辣:3°尼R-甜OH狗>輔2°啟R-它OH按>浮1°被R-廉OH酚的銅官能菠團轉箭換酚主朗要是邀轉化得成醚斧的反叼應親核震取代羽反應鹵代翠烷分命子中比的碳昨鹵鍵蔬能發距生多擊鐘類央型的追反應近。由于爬鹵素巨是一焰個較舌好的郊離去文基團忘,可朗以與H2O、NH3、RO拉-、I-、SH金-、CN賴-、SC截N-、NO2-、和南炔基等檢親核墓試劑爪發生愉親核斷取代須反應分。2含鹵夏化合努物的朋轉換反應猴中生倒成沉女淀,再反應勉速度賺與R的結煤構有術關,偏可用答于鑒別東不同柄類的RX。R反應緊現象主要床產生艘沉淀加熱令,產茶生沉撕淀加熱途,等快一段做時間才產倡生沉闊淀長時籃間加筒熱,也不伏產生吩沉淀鹵代碎烴的竭親核規取代沖生成拔多類錯重要銜產物納,最有鈴用的糕有機攜反應奸之一.反應治活性澇:消除濾反應碑:β-消除陳:主要盾生成滿雙鍵茅上烴腹基取百代較皆多的欺扎依代采夫偶規則與金容屬的腳反應傾:1.與鎂升的反亂應反應灰活性:RI匙>RB鹿r>RC壘l>鼠RF1oR產率湖較好予,2o,3o可有欄消除執,偶吵聯發睡生Ph割CH2X,稍C他H2=C份H2X等太樹活潑撒,易泊發生詞偶聯3氨基遮的轉廁換胺分才子中煤,N原子穴是以處不等蹄性sp報3雜化眠成鍵枝的,蕩其構侄型成開棱錐泉形。胺作悉為親絹核試燈劑與替鹵代姑烴發盈生取魚代反衣應,耀生成醋仲胺頭、叔胺對和季磚銨鹽恰。此社反應釋可用較于工再業上孤生產盯胺類濱。但纏往往得到旋的是牌混合于物。繁胺、葉仲胺訪易與辜酰氯煙或酸潤酐等
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