当前课程知识点:简明有机化学(先修课) > 第三章 不饱和烃 > 3.5 共轭二烯烃的结构及反应 > 1. 1,3-丁二烯烃的结构及亲电加成反应
同学们好,上一节课我们介绍了烯烃的加成反应
重点介绍了亲电加成,我们又介绍了烯烃的氧化反应
这节课我们来介绍二烯烃,在二烯烃当中
我们重点来介绍共轭二烯烃
二烯烃,顾名思义是在一个分子中含有两个双键的烯烃叫二烯烃
那么两个双键,我们根据两个双键的位置不同
把二烯烃可以分为三类
一类叫做聚集二烯烃,也叫做累积二烯烃,两个双键相连
比如说丙二烯,注意在丙二烯分子当中
第2个碳它是sp杂化,而1、3号碳是sp2杂化
两个双键相连,这两个π键是相互垂直的
一个是P轨道在这个面,一个在这个面,这是累积二烯烃
累积二烯烃,它内能较高,一般不稳定,在自然界当中存在较少
在这里我们不讨论这类化合物的性质,只是在后面立体化学当中
我们从理论上进行研究,研究它的立体结构
第二类叫做孤立二烯烃,就是两个烯烃,它们之间相隔
两个或者两个以上的饱和碳原子
这类二烯烃,它的化学性质与我们的前面讲的烯烃的化学性质类似
所以我们就可以用前面烯烃化学性质来解释这类化合物
第三类是比较特殊的一类二烯烃,叫做共轭二烯烃
比如在上节课我们提到的1,3-丁二烯,就是共轭二烯烃
所以共轭二烯烃的结构,它通过π-π共轭
形成了一个π44这样一个大的π键体系
它是π-π共轭,所以说大π键,所以键长趋于平均化,它比较稳定
从氢化热来看,它降低了,共轭体系,它可以发生共轭加成反应
比如说1,3-丁二烯与溴化氢加成
它可以生成2号位上加溴,也可以在1号位上加溴,所以得到两个产物
一个是3-溴-1-丁烯,一个是1-溴-2丁烯,得到这么两个化合物
那么前者大家看,它是把一端的双键打开了,是1,2-加成
而后者它是1,4-加成
它的加成,从它加成的产量来看,在零下80℃的时候
1,2-加成产率是80%,1,4-加成占20%
而在略高于室温,在40℃的时候,它1,2-加成产物只有20%
而1,4-加成产物有80%
所以实验结果提示我们,低温的时候,1,2-加成产物为主产物
主要它取决于反应速度的快慢
也就是说在低温条件下,活化能降低,它由动力学来控制的
而加热的时候在40℃的时候,1,4-加成产物为主产物
这主要取决于产物的稳定性,也就是达到平衡时比例比较高,是热力学控制的
那么我们也可以从它的反应机理来看
1,3-丁二烯与溴化氢加成,它仍然是一个亲电加成
氢质子,溴化氢当中的氢首先进攻烯烃,当然它进攻是亲电加成
1,3-丁二烯在溴化氢这个极性试剂作用下,它产生交替极化
在上节课我们已经提到过了,所以1号位置上是δ-
2号位置δ+,3号位置仍然是δ-,4号位置δ+
然后氢离子,我们也称为质子
它首先加到1号位,那么这样就形成了烯丙基正碳离子
它加到1号位使得1,2号位之间产生异裂
所以这个时候第3号位就形成了正碳离子了
好,那么这个正碳离子,大家看
我们从前面电子效应理论分析,它也是比较稳定的
因为它存在的p-π共轭效应,它和π键
它也可以和甲基形成σ-P超共轭效应,同时甲基又有+I效应
所以都使得这个中间体很稳定
当然我们也可以通过共振式来看
关于共振论,在下面我们再来做简单介绍
所以它可以把它写成两个共振结构式
好,那么如果溴在前面这个共振式当中,溴负离子加上去
这个时候它生成的就是1,2-加成产物
如果是后一个共振式加上去,它就是1,4-加成产物
从这个反应机理,以及前面的实验结论告诉我们
1,3-丁二烯如果在室温条件下反应,它主要是1,4-加成
这是1,3-丁二烯的加成反应,当然我们推广到共轭二烯烃的加成
都是按照这种机理进行的
-1.1 有机化合物和有机化学
-1.1 有机化合物和有机化学
-1.2 有机化合物的特点及与其它学科的关系
-1.2 有机化合物的特点及与其它学科的关系
-1.3 有机化合物的结构
--2. 碳的杂化
-1.3 有机化合物的结构
-1.4 有机化合物的分类,有机反应类型及条件
--绪论
-1.4 有机化合物的分类,有机反应类型及条件
-1.5 酸碱的概念以及有机化合物结构的确定
-1.5 酸碱的概念以及有机化合物结构的确定--作业
-本章习题
--本章习题--作业
--第一章绪论
--第一章绪论
-2.1 烷烃的命名
-2.1 烷烃的命名--作业
-2.2 烷烃的结构和构象异构
-2.2 烷烃的结构和构象异构--作业
-2.3 烷烃的物理性质
--烷烃的物理性质
-2.3 烷烃的物理性质--作业
-2.4 烷烃的化学性质
--1. 烷烃的稳定性、氧化反应和燃烧、裂化反应、卤代方应及机理
-2.4 烷烃的化学性质--作业
-2.5 环烷烃的分类和命名
-2.5 环烷烃的分类和命名--作业
-2.6 环烷烃的顺反异构和构象异构
-2.6 环烷烃的顺反异构和构象异构--作业
-2.7 环烷烃的化学性质
--环烷烃的化学性质
-2.7 环烷烃的化学性质--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-3.1 烯烃的结构和命名、烯烃的顺反异构和构型标记
-3.2 烯烃的亲电加成反应
-3.3 诱导效应和共轭效应
--1. 诱导效应
--2. 共轭效应
-3.4 自由基加成反应、硼氢化-氧化反应和烯烃的氧化反应
-3.5 共轭二烯烃的结构及反应
--2. 共振轮
-3.6 烯烃复分解反应简介
-3.7 炔烃的结构和命名
--炔烃的结构及命名
-3.8 炔烃的亲电加成反应和氧化反应
-基本操作演示
--基本操作
-4.1 芳香烃的分类及命名
-4.1 芳香烃的分类及命名--作业
-4.2 苯的结构及其物理性质
-4.2 苯的结构及其物理性质--作业
-4.3 苯的亲电取代反应
--2. 苯的傅-克反应、布兰克氯甲基化反应及加特曼-科赫反应
-4.3 苯的亲电取代反应--作业
-4.4 苯环上亲电取代反应的定位效应
--2. 二取代苯的定位效应及定位效应的应用、苯环侧链的取代及氧化反应
-4.4 苯环上亲电取代反应的定位效应--作业
-4.5 稠环芳香烃
--稠环芳香烃
-4.5 稠环芳香烃--作业
-4.6 芳香性及休克尔规则
-4.6 芳香性及休克尔规则--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-5.1 旋光异构的基本概念
-5.1 旋光异构的基本概念--作业
-5.2 对映异构与手性分子
-5.2 对映异构与手性分子--作业
-5.3 含有一个手性原子的化合物
-5.3 含有一个手性原子的化合物--作业
-5.4 具有两个手性中心的化合物
-5.4 具有两个手性中心的化合物--作业
-5.5 无手性碳原子的手性分子
-5.5 无手性碳原子的手性分子--作业
-5.6 对映异构体的不同生物活性
-5.6 对映异构体的不同生物活性--作业
-5.7 手性化合物的获取方法
-5.7 手性化合物的获取方法--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-6.1 卤代烃的分类与命名
-6.2 卤代烷的结构及其亲核取代反应
-6.3 不饱和卤代烃的亲核取代反应
-6.4 卤代烷的消除反应
--卤代烷的消除反应
-6.5 消除反应与亲核取代反应的竞争和卤代烷与金属镁的反应
-实验演示
--Video
-7.1 醇的结构、分类及命名
-7.2 醇的物理性质和化学性质
--2. 醇的脱水
-7.3 酚的结构、分类、命名及物理性质
-7.4 酚的化学性质
--1. 酚的酸性
-7.5 醚的结构、分类、命名及物理性质
-7.6 醚的化学性质
--醚的化学性质
-8.1 醛酮的分类、命名及结构
-8.1 醛酮的分类、命名及结构--作业
-8.2 醛酮的亲核加成反应
-8.2 醛酮的亲核加成反应--作业
-8.3 羰基的还原和与氨的加成
-8.3 羰基的还原和与氨的加成--作业
-8.4 醛的特殊反应
--醛的特殊反应
-8.4 醛的特殊反应--作业
-8.5 醌
--醌
-8.5 醌--作业
-9.1 羧酸的分类、命名及结构
-9.1 羧酸的分类、命名及结构--作业
-9.2 羧酸的酸性及脱羧反应
-9.2 羧酸的酸性及脱羧反应--作业
-9.3 羧酸α-H的卤代反应及羧酸衍生物的生成
-9.3 羧酸α-H的卤代反应及羧酸衍生物的生成--作业
-9.4 酯化反应
--酯化反应
-9.4 酯化反应--作业
-9.5 Claisen酯缩合反应
-9.5 Claisen酯缩合反应--作业
-9.6 羧酸衍生物的亲核取代反应
-9.6 羧酸衍生物的亲核取代反应--作业
-9.7 羧酸衍生物的还原反应及其与金属化合物的反应
-9.7 羧酸衍生物的还原反应及其与金属化合物的反应--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-实验演示
--薄层色谱
-10.1 硝基化合物
--硝基化合物
-10.1 硝基化合物--作业
-10.2 胺的分类和命名
--1. 胺的分类
--2. 胺的命名
-10.2 胺的分类和命名--作业
-10.3 胺的结构
--胺的结构
-10.3 胺的结构--作业
-10.4 胺的性质
-10.4 胺的性质--作业
-10.5 芳香重氮盐的性质
--芳香重氮盐的性质
-10.5 芳香重氮盐的性质--作业
-10.6 杂环的分类、命名及结构
-10.6 杂环的分类、命名及结构--作业
-10.7 杂环化合物的性质、含两个N原子的杂环化合物以及稠环化合物
--杂环化合物的性质、含两个N原子的杂环化合物以及稠环化合物
-10.7 杂环化合物的性质、含两个N原子的杂环化合物以及稠环化合物--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-11.1 氨基酸
--氨基酸
-11.1 氨基酸--作业
-11.2 肽和蛋白质
--肽和蛋白质
-11.2 肽和蛋白质--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-实验演示
--甲基橙的制备
-12.1 糖的定义、分类和命名
-12.1 糖的定义、分类和命名--作业
-12.2 单糖的结构及表示方法
-12.2 单糖的结构及表示方法--作业
-12.3 单糖的理化性质
--单糖的理化性质
-12.3 单糖的理化性质--作业
-12.4 二糖
--二糖
-12.4 二糖--作业
-12.5 多糖
--多糖
-12.5 多糖--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-13.1 高分子科学发展简史
-13.1 高分子科学发展简史--作业
-13.2 高分子化合物的基本概念
-13.2 高分子化合物的基本概念--作业
-13.3 高分子化合物的结构和性能
-13.3 高分子化合物的结构和性能--作业
-13.4 高分子化合物的应用和展望
-13.4 高分子化合物的应用和展望--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-14.1 钯催化交叉偶联
--钯催化交叉偶联
-14.2 天然产物全合成
--天然产物全合成
-14.3 药物中的有机化学
--药物中的有机化学
-14.4 自修复高分子
--自修复高分子
-14.5 有机化学合成中的新型固体催化剂
-14.6 有机光电功能材料
--有机光电功能材料
-14.7 绿色有机合成化学-光催化的有机新反应
-本章习题
--本章习题--作业
-有机实验室安全事项