2.4烯烃的聚合、氧化和α—H反应 课件(共27张PPT)-《有机化学》同步教学(化学工业出版社)

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2.4烯烃的聚合、氧化和α—H反应 课件(共27张PPT)-《有机化学》同步教学(化学工业出版社)

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(共27张PPT)
烯烃的聚合、氧化和α—H反应
烯烃的聚合反应
1
2
烯烃的氧化反应
3
烯烃的α—H反应
烯烃的聚合反应
1
2
烯烃的氧化反应
3
烯烃的α—H反应
一、聚合反应
由聚合物制备的
烯烃不仅能与许多试剂发生加成反应,还能在引发剂或者催化剂的作用下,π键断裂,以头尾相连的形式自相加成,生成相对分子质量较大的化合物。烯烃的这种自相加成反应称为聚合反应。能发生聚合反应的相对分子质量较少的化合物称为单体,聚合后得到相对分子质量较大的化合物称为聚合物。
高压下进行的,制得的聚乙烯称为高压聚乙烯,相对分子质量约为5万。
乙烯
(单体)
聚乙烯
(聚合物)
链节
聚合度
如果采用齐格勒-钠塔催化剂(即烷基铝与氯化钛),聚合反应可以在较低的压力下进行。
这种在常压或略高于常压下聚合得到的聚乙烯称为低压聚乙烯,相对分子质量约为3万。
乙烯
(单体)
聚乙烯
(聚合物)
聚乙烯为乳白色半透明物质,熔化后是无色透明液体,化学稳定性好,耐酸、碱及无机盐类的腐蚀,具有较好的电绝缘性能。因此,常用作化工生产中的防腐材料、电力输送的绝缘材料等。
乙烯能发生聚合反应,那么其它的烯烃会怎样?
常温下,聚丙烯是乳白色半透明物质,熔化后是无色透明液体。聚丙烯具有较好的抗腐蚀性能、电绝缘性能、柔韧性能、防水性能等,常用作制造薄膜、电器设备、工程塑料等
聚丙烯
习题一:写出苯乙烯的聚合反应式
烯烃的聚合反应
1
2
烯烃的氧化反应
3
烯烃的α—H反应
二、氧化反应
烯烃的碳碳双键非常活泼,容易发生氧化反应。当氧化剂和氧化条件不同时,生成产物也不相同。
1、被高锰酸钾氧化
① 温和氧化 在比较温和的氧化条件下,烯烃中的π键断裂,被氧化成邻二醇。
如:把乙烯通入稀浓度、冷的高锰酸钾水溶液中,随着氧化反应的发生,高锰酸钾溶液的紫色慢慢地消失,生成了乙二醇和棕褐色的二氧化锰沉淀。
由于该反应的前后有明显的现象变化,所以可以利用此反应来鉴别烯烃。
紫色              棕褐色
② 剧烈氧化:在比较剧烈的氧化条件下,烯烃中的碳碳双键完全断裂,根据烯烃的结构的不同,生成相应的氧化产物也不相同。如在加热的情况下,用过量高锰酸钾的酸性溶液氧化烯烃得到氧化产物如下:
不同构造的烯烃,发生强烈氧化时,产物不相同,总结规律如下:
① 双键碳原子与一个烷基和一个氢原子相连(即    结构)时,氧化产物为羧酸;
② 双键碳原子与二个烷基相连(即     结构),氧化产物为酮;
③ 双键碳原子与二个氢原子相连(即    结构),氧化产物为CO2
因此,可以根据氧化后生成的产物来推测烯烃的结构。
某烯烃分子式为C5H10,用酸性高锰酸钾溶液氧化,得到乙酸     和丙酮      ,试推测该烯烃的结构式。
习题二:结构式推导
某烯烃分子式为C5H10,用酸性高锰酸钾溶液氧化,得到乙酸     和丙酮      ,试推测该烯烃的结构式。
解:根据不同构造烯烃产物逆推原来烯烃结构,由题中条件可知。

2-甲基-2-丁烯
习题二:结构式推导
2、催化氧化:在催化剂的存在下,烯烃可被空气氧化。例如,乙烯与空气混合后,用银(Ag)作催化剂,在200~300℃条件下,生成环氧乙烷。
环氧乙烷
                        乙醛
乙烯催化氧化是工业制取环氧乙烷和乙醛的主要方法。
CH2=CH2 + O2 CH2-CH2
Ag
200~300℃
O
2CH2=CH2 + O2 2CH3CHO
PdCl2,CuCl2
100℃,1MPa
习题三:结构式推导
某烯烃用酸性高锰酸钾氧化后,只生成一种产物      ,请推测该烯烃的构造式。
烯烃的聚合反应
1
2
烯烃的氧化反应
3
烯烃的α—H反应
三、α-氢原子的反应
由于受碳碳双键的影响,烯烃分子中的α-H比较活泼,容易发生取代反应和氧化反应。
取代和氧化反应
取代和氧化反应
1、取代反应
在较高温度下,烯烃分子中的α-H容易被卤素原子取代,生成α-卤代烯烃。在较低温度下,主要发生碳碳双键的加成反应,生成邻位二氯代烷烃。
< 300℃
加成
500℃
取代
较低温度
较高温度
1,2-二氯丙烷
(主产物)
3-氯丙烯
(主产物)
因此,烯烃与卤素反应时,低温有助于碳碳双键的加成反应;提高温度有助于α-H 原子的取代反应。如:工业上就是在500~530℃的条件下,用丙烯与氯气反应来制备3-氯丙烯。
3-氯丙烯是无色、具有刺激性气味的液体;有毒、是有机合成的重要中间体,主要用于制备环氧氯丙烷、甘油、丙烯醇等,也是合成医药、农药、涂料等化工产品的原料。
2、氧化反应
在催化剂的催化下,烯烃分子中的α-H可以被空气或者氧气氧化。生成醛或者羧酸。
300~400℃
丙烯醛
丙烯酸
300~400℃
磷钼酸铋
催化剂的不同,烯烃分子中的α-H 被氧化生成的产物也不相同。
丙烯氧化是工业上用于制备丙烯醛和丙烯酸的主要方法。
丙烯醛是无色、具有特殊辛辣味的挥发性液体,剧毒化学品,也是强烈的催泪剂,主要用作有机合成原料等。
丙烯酸是无色、具有强烈刺激性气味的液体,是有机强酸、有腐蚀性,是重要的有机合成单体。主要用于生产丙烯酸酯类,并进一步聚合制备合成树脂、合成纤维、合成橡胶等。
习题四: 完成下列化学转变

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