有机化学二烯烃解析PPT学习教案.pptx
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会计学
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有机化学二烯烃解析
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7.2 累积二烯烃
以最简单的丙二烯分子为例，该类化合物分子中累积双键的中间碳原子为sp杂化，两边碳为sp2杂化，三个碳原子在一条直线上。
丙二烯两端碳原子上各连两个不同基团时，由于所连四个基团两两各在相互垂直的平面上，分子就没有对称面和对称中心，因而有手性。
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丙二烯分子的化学性质比较活泼，双键容易发生亲电加成反应，例如起水合反应生成***：
丙二烯在强碱催化下容易异构化成炔烃：
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7.3 共轭二烯烃的结构
共轭二烯烃中最简单的就是1,3-丁二烯，它的结构体现了所有共轭二烯烃的共同结构特征。
由物理方法测得的1,3-丁二烯的分子结构如下所示：
图7.2 1,3-丁二烯的分子结构
图7.3 1,3-丁二烯分子中的π键
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图7.4 1, 3-丁二烯的分子轨道图形
按照分子轨道理论，1,3-丁二烯分子中的四个碳原子的四个p原子轨道可以通过线性组合而形成四个分子轨道，其中两个是成键轨道，用ψ1和ψ2表示；两个是反键轨道，用ψ3和ψ4表示 。
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图7.5 1, 3-丁二烯电子分子轨道能级图
根据Pauling不相容原理，每个分子轨道可以容纳两个电子。在基态时，1,3-丁二烯的四个p电子中的两个首先占据能量最低的ψ1成键轨道，另外两个电子占据能量次低的ψ2成键轨道（亦称能量最高占有轨道，the highest occupied molecular orbital，记为HOMO），而ψ3（亦称能量最低空轨道，the lowest unoccupied molecular orbital，记为LUMO）和ψ4反键轨道中无电子存在。
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7.4 共轭体系和共轭效应
7.4.1 共轭体系
在分子、离子或自由基结构中，含有三个或三个以上相邻且共平面的原子时，这些原子中相互平行的轨道之间相互交盖连在一起，从而形成离域键（大键）体系称为共轭体系，它可以是分子的一部分，也可以是整个分子。
1 π-π共轭
双键和单键交替排列的结构都属于π-π共轭体系，构成该体系的分子骨架叫做共轭链。在π-π-共轭体系中，共轭链上的每个原子都是不饱和的。
CH2=CH-CH=CH2 1,3-丁二烯
CH2=CH-CH=CH-CH=CH2 1,3，5-己三烯
CH2=CH-CH=O 丙烯醛
CH2=CH-C≡N 丙烯***
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2. p-π共轭
1）***乙烯
2）烯丙基碳正离子
3）烯丙基自由基
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3. 超共轭体系
图7.10 乙基碳正离子中
的σ-p超共轭
形成共轭体系必须具备以下条件：
（1）有关的原子要尽可能共平面；
（2）必须有可实现平行重叠的p轨道；
（3）要有一定数量可供成键的p电子。
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7.4.2 共轭效应
共轭体系中的电子云是离域的而不是定域的，使得所涉及到的化学键平均化，这种在共轭体系中原子之间的相互影响的的电子效应叫共轭效应（conjugative effect）。
共轭效应只存在共轭体系中，而且只沿共轭体系传递。
1.静态共轭效应
静态共轭效应是共轭体系中由于电子的离域导致体系的内能降低、键长平均化和静态极化作用等分子内固有的效应。
例如：丙烯醛分子中的静态共轭效应：
这个静态极化作用有电负性较大的氧原子引起。
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有机化学二烯烃解析
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7.2 累积二烯烃
以最简单的丙二烯分子为例，该类化合物分子中累积双键的中间碳原子为sp杂化，两边碳为sp2杂化，三个碳原子在一条直线上。
丙二烯两端碳原子上各连两个不同基团时，由于所连四个基团两两各在相互垂直的平面上，分子就没有对称面和对称中心，因而有手性。
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丙二烯分子的化学性质比较活泼，双键容易发生亲电加成反应，例如起水合反应生成***：
丙二烯在强碱催化下容易异构化成炔烃：
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7.3 共轭二烯烃的结构
共轭二烯烃中最简单的就是1,3-丁二烯，它的结构体现了所有共轭二烯烃的共同结构特征。
由物理方法测得的1,3-丁二烯的分子结构如下所示：
图7.2 1,3-丁二烯的分子结构
图7.3 1,3-丁二烯分子中的π键
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图7.4 1, 3-丁二烯的分子轨道图形
按照分子轨道理论，1,3-丁二烯分子中的四个碳原子的四个p原子轨道可以通过线性组合而形成四个分子轨道，其中两个是成键轨道，用ψ1和ψ2表示；两个是反键轨道，用ψ3和ψ4表示 。
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图7.5 1, 3-丁二烯电子分子轨道能级图
根据Pauling不相容原理，每个分子轨道可以容纳两个电子。在基态时，1,3-丁二烯的四个p电子中的两个首先占据能量最低的ψ1成键轨道，另外两个电子占据能量次低的ψ2成键轨道（亦称能量最高占有轨道，the highest occupied molecular orbital，记为HOMO），而ψ3（亦称能量最低空轨道，the lowest unoccupied molecular orbital，记为LUMO）和ψ4反键轨道中无电子存在。
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7.4 共轭体系和共轭效应
7.4.1 共轭体系
在分子、离子或自由基结构中，含有三个或三个以上相邻且共平面的原子时，这些原子中相互平行的轨道之间相互交盖连在一起，从而形成离域键（大键）体系称为共轭体系，它可以是分子的一部分，也可以是整个分子。
1 π-π共轭
双键和单键交替排列的结构都属于π-π共轭体系，构成该体系的分子骨架叫做共轭链。在π-π-共轭体系中，共轭链上的每个原子都是不饱和的。
CH2=CH-CH=CH2 1,3-丁二烯
CH2=CH-CH=CH-CH=CH2 1,3，5-己三烯
CH2=CH-CH=O 丙烯醛
CH2=CH-C≡N 丙烯***
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2. p-π共轭
1）***乙烯
2）烯丙基碳正离子
3）烯丙基自由基
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3. 超共轭体系
图7.10 乙基碳正离子中
的σ-p超共轭
形成共轭体系必须具备以下条件：
（1）有关的原子要尽可能共平面；
（2）必须有可实现平行重叠的p轨道；
（3）要有一定数量可供成键的p电子。
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7.4.2 共轭效应
共轭体系中的电子云是离域的而不是定域的，使得所涉及到的化学键平均化，这种在共轭体系中原子之间的相互影响的的电子效应叫共轭效应（conjugative effect）。
共轭效应只存在共轭体系中，而且只沿共轭体系传递。
1.静态共轭效应
静态共轭效应是共轭体系中由于电子的离域导致体系的内能降低、键长平均化和静态极化作用等分子内固有的效应。
例如：丙烯醛分子中的静态共轭效应：
这个静态极化作用有电负性较大的氧原子引起。
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