'

Алкены (олефины, этиленовые углеводороды)

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Алкены (олефины, этиленовые углеводороды)


Слайд 1

Лекция №8 Строение алкенов 2. Номенклатура алкенов 3. Изомерия 4. Способы получения 4.1. Дегалогенирование 4.2. Дегидратация 4.3. Дебромирование 4.4. Восстановление алкинов 4.5. Реакция Виттига 5. Физические свойства алкенов


Слайд 2

Атомы углерода С=С-связи находятся в состоянии sp2-гибридизации С=С-связь более короткая, чем С-С-связь С=С-связь более прочная, чем простая С-С-связь. Общая энергия С=С-связи 145 ккал Типичная реакция алкенов – электрофильное присоединение АЕ 1. Строение алкенов Алкены - ненасыщенные углеводороды, молекулы которых содержат одну двойную С-С-сявзь CnH2n


Слайд 3

2. Номенклатура алкенов Неразветвленную цепь нумеруют с того конца, ближе к которому находится двойная связь. Суффикс –ан заменяется на –ен: этен, этилен пропен, пропилен гекс-2-ен В случае, разветвления главной считается цепь, включающая двойную связь, даже если эта цепь и не является самой длинной. Нумерация прово- дится таким образом, чтобы С-атом от которого начинается двойная связь, получил наименьший номер: 2-этилпент-1-ен этенил, винил проп-2-енил, аллил


Слайд 4

3. Изомерия 3.1 Структурная изомерия


Слайд 5

цис- и транс- изомеры бут-2-ена цис-бут-2-ен Ткип = 40С транс-бут-2-ен Ткип = 10С 2-метилбут-1-ен 3. Изомерия. 3.2 Пространственная изомерия


Слайд 6

3.2 Пространственная изомерия E, Z-номенклатура Используя систему Кана-Ингольда-Прелога, определяют относительное старшинство заместителей, связанных двойной связью и дают им номера по старшинству 1 или 2. а) Атом с большим атомным номером является старшим относительно атома с меньшим номером. б) Если два атома являются изотопами, то преимущество имеет атом с большим массовым числом. Моррисон Р., Бойд Р. Органическая химия. Стр.88-90 2. Если две наиболее старшие группы расположены по одну сторону от плоскости ?-связи, то конфигурация заместителей обозначается символом Z. 1 2 1 2 1 2 2 1 (Z)-1-бром-2-метил-1-нитро-2-хлорпроп-1-ен (Е)-1-бром-2-метил-1-нитро-2-хлорпроп-1-ен Если же эти группы находятся по разные стороны от плоскости ?-связи, то конфигурацию обозначают символом Е.


Слайд 7

E, Z-номенклатура E, Z-номенклатура применима и к алкенам, для которых используется цис-, транс-терминология. Благодаря своей универсальности E, Z-система вытесняет цис-, транс-номенклатуру. (2E, 4Z)-нона-2,4-диен (2Z,4Z)-нона-2,4-диен


Слайд 8

Относительная устойчивость изомерных алкенов Устойчивость алкенов возрастает по мере увеличения степени алкилирова- ния при двойной связи: Какова устойчивость геометрических изомеров? Количественная оценка устойчивости таких изомеров может быть Получена на основании теплот сгорания и теплот гидрирования Увеличение устойчивости


Слайд 9

Теплота сгорания – количество тепла, выделяющегося при окислении (сгора- нии) 1 моль вещества до СО2 и Н2О. Более устойчивое вещество должно иметь меньшую теплоту сгорания. Теплота гидрирования – количество тепла, выделяющегося при гидрирова- нии 1 моля алкена до соответствующего алкана.


Слайд 10

Более удобным способом определения относительной устойчивости алкенов является измерение теплоты гидрирования При определении относительной устойчивости алкенов путем гидрирования единственное необходимое условие - чтобы оба алкена гидрировались до одного и того же алкана. За несколькими исключениями, в целом транс-алкены более устойчивы, чем соответствующие цис-изомеры. Это объясняется неблагоприятными стери- ческими взаимодействиямив цис-алкенах Исключением является небольшая группа циклоалкенов, для которых известны только цис-изомеры. Циклооктен – наименьший циклоалкен, существующий в цис- и транс-формах, причем транс-изомер менее устойчив, чем цис-изомер.


Слайд 11

4. Способы получения В промышленных масштабах алкены получают главным образом при кре- кинге нефти. Низшие алкены можно получать в чистом виде фракционной перегонкой продуктов крекинга, а также из газов коксования угля (этилен, пропилен). В технике все шире применяется получение алкенов дегидрогенизацией предельных углеводородов. Катализатором этого процесса обычно является специальным образом приготовленная окись хрома: бутан бутен-1 бутен-2 Более сложные алкены синтезируют одним из ниже представленных методов


Слайд 12

4.1. Дегидрогалогенирование С2Н5О- - основание, отрывающее Н+ Если в результате элиминирования в качестве основного продукта образуется наиболее замещенный алкен, то реакция протекает согласно правилу Зайцева Если в результате элиминирования в качестве основного продукта образуется наименее замещенный алкен, то реакция протекает согласно правилу Гофмана


Слайд 13

Зайцев или Гофман? Направление элиминирования Y = Hal, N+R’3, S+R’2 Элиминирование из четвертичных аммонийных солей или другого субстрата, имеющего «+»-заряженную уходящую группу, приводит к наименее замещенному алкену: Элиминирование из субстрата, к котором уходящая группа – анион, приводит к наиболее замещенному алкену:


Слайд 14

Зайцев или Гофман? Направление элиминирования Увеличение объема основания или размера заместителя при С? или С? повышают количества гофмановского продукта, даже если уходящая группа является анионом. % основание 29 MeCH2O- Me3CO- Me2(Et)CO- 89 Et3CO-


Слайд 15

4.2. Дегидратация спиртов В качестве кислоты используют H2SO4 или H3PO4. Реакцию ведут при t= около 2000С, либо пропус- Кают пары спирта над Al2O3 (работает как кислота Льюиса) при 350-4000С Реакционная способность спиртов: первичные < вторичные < третичные Что известно: Дегидратация катализируется кислотами; Дегидратация спиртов – обратимый процесс; 3. Лимитирующей стадией дегидратации спиртов является образование карбокатиона; 4. Если образовавшийся карбокатион может перегруппировываться в более устойчивый карбокатион, он перегруппировывается; 5. Образовавшийся карбокатион теряет протон и превращается в алкен, (как правило продукт элиминирования по Зайцеву)


Слайд 16

Механизм дегидратации спиртов


Слайд 17

4.3. Дегалогенирование вицинальных дигалогенидов Реакция идет так же в присутствие LiALH4 или тиосульфата натрия в ДМСО Метод, позволяющая временно «защитить» С=С-связь 4.4. Восстановление алкинов в алкены Стереоселективная реакция – реакция, приводящая преимущественно к одному из нескольких возможных стереоизомеров


Слайд 18

4.5. Реакция Виттига Превращение группы C=O в группу С=С под действием реагента Виттига - илида. Движущая сила реакции - образование фосфоранов О=PR3, т.к. энергия связи Р-О весьма велика (108 ккакл/моль). Получение реактива Виттига 16.06.1897 г. – 26 .08.1987 Нобелевская премия по химии, 1979


Слайд 19

Как протекает реакция Виттига? С точки зрения зарядового контроля: В противоположных плоскостях располо- жим два противоположно заряженных диполя: карбонильное соединение и реагент Виттига. Центры, между которыми существует кулоновское притяжение, образуют новые связи О-Р и С-С, что приводит к возникновению четырехчленного цикла, содержащего фосфор. При расщеплении 4-х членного цикла образуется олефин и трифенилфосфин- оксид и выделяется тепло.


Слайд 20

Примеры синтеза олефинов по Виттигу:


Слайд 21

5. Физические свойства алкенов По физическим свойствам этиленовые углеводороды близки к алканам. При нормальных условиях углеводороды C2–C4 – газы, C5–C17 – жид- кости, высшие представители – твердые вещества. Температура их плавления и кипения, а также плотность увеличиваются с ростом молекулярной массы. Все олефины легче воды, плохо растворимы в ней, однако растворимы в органических растворителях.


×

HTML:





Ссылка: