烯烃和炔烃

这是一篇关于烯烃和炔烃的思维导图，主要内容包括：烯烃，共轭二烯烃，炔烃。详细总结了烯烃和炔烃的命名规则、物理性质、化学性质以及各种特定的化学反应。

烯烃和炔烃

• 烯烃
  • 结构命名
    • 顺/反命名：根据烯烃两个碳原子上链接的两个不同基团进行命名，基团相对双键位置相同为“顺”；相对位置不同为“逆”
    • Z/E命名：根据烯烃两个碳原子上连接的两个优先基团相对双键位置进行命名，相对位置相同为“Z”相对位置不同为“E”
      • 优势基团比较：1、与碳原子相连的元素原子序数越大越优势 2、有长碳链则一一抵消直到比较出原子序数更大的一方 3、取代基团含有不饱和键，视为相应数量的单键（双键为两个单键，三键为三个单键）
  • 物理性质
    • 顺式异构体沸点高于反式异构体
    • 反式异构体熔点高于顺式异构体
  • 化学性质
    • 催化还原：在催化剂（Pb Pt Ni Rh）的作用下，一个双键能被一分子氢气完全还原成单键。
      • 顺序：双键两端碳上取代基越多，越不容易发生加成 顺/反式异构体中，顺式结构更容易发生加成反应，反式更稳定
    • 亲电加成：双键上Π电子云重叠密度越大哦，越容易收到亲电试剂的进攻，发生加成反应
      • 卤代氢：在有机溶剂中反应，卤素原子序数越大越容易反应，反应符合“马氏规则”
      • 硫酸：与浓硫酸在室温下反应，加成上磺酸基，然后与水反应去磺酸基加羟基，反应遵循“马氏规则”
      • 水：在酸催化下反应，反应符合“马氏规则”
      • 卤素：在有机溶剂环境中，直接加成；在水中，会加成一个卤素原子和一个羟基，其中，羟基会加到含氢少的碳原子一端，卤素原子加到含氢多的碳原子一端。
    • 自由基加成：不对称烯烃在光照条件下与溴化氢反应，进行反马氏加成（只与溴化氢反应）
    • 硼氢化-氧化反应：烯烃与硼烷（BH3）不需要任何催化剂即可生成三烷基硼，在碱性溶液中与过氧化氢反应把硼原子用羟基取代。实际反应中使用二聚体B2H6，遵循“反马氏规则”
    • 氧化反应：烯烃容易与强氧化性物质发生氧化还原反应
      • 环氧化反应：在双键上引入一个氧原子形成环氧化物，工业上常用空气与乙烯制备环氧乙烷
      • 双羟基化反应：碱性环境中，烯烃与高锰酸钾反应，在双键两端碳上各加成一个羟基
      • 开裂氧化反应：碳碳双键被氧化开裂的反应
        • 高锰酸钾：酸性环境下，双键断开，双键两端碳上连两个“H”时生成二氧化碳和水；连一个“H”时生成羧基；没有“H”时生成酮羰基。 （鉴别烯烃）
        • 臭氧：断双键，与两个碳原子形成五元环，然后在还原剂（Zn）作用下，有两个“H”生成甲醛；一个“H”生成醛基；没有“H”生成酮羰基
    • α-H卤代反应：与双键直接相连的饱和碳原子称为α-碳原子。烯烃在光照和高温条件下与卤素反应，卤素取代α-碳上的氢并生成卤代氢
    • 聚合反应：断双键，连单键
    • 诱导效应（判断双键电子云重叠密度）：原子基团吸引电子的能力比氢原子的大为吸电子基，具有吸电子效应（-I）使得双键电子云重叠密度降低；原子基团吸引电子的能力比氢原子的小为给电子基，具有给电子效应（+I）使得双键电子云重叠密度增加。
      • 常见吸电子基：卤素>O>N>S
      • 常见的给电子基：烷基<烯烃基<炔烃基（不饱和碳键越多，给电子效应越强）
      • 带正电荷基团有吸电子诱导效应；带负电荷基团有给电子诱导效应；取代基上有配位键，则具有强吸电子诱导效应。
    • 共轭与超共轭：分子中有3个或3个以上的相邻原子p轨道侧面重叠时称为共轭。共轭效应会使电子离域，体系能量降低，更加稳定。
      • Π-Π共轭：例如丁二烯，两个Π键中间夹一个单键
      • p-Π共轭：例如氯乙烯，烯丙基，有Π键，同一平面上还有一个含孤对电子的原子（卤素，C+，O，N，S……）
      • σ-Π超共轭：烷基上的电子与相邻Π键形成。例如：丙烷
      • σ-p超共轭：烷基上电子与相邻有孤电子原子p轨道形成。例如：乙基正离子（有C+和一个烷基）
• 共轭二烯烃
  • 1，2加成和1，4加成
    • 高温下：主要生成1，4加成产物，反应活化能高但是产物稳定性也高 低温下：主要生成1，2加成产物，反应活化能低但是产物稳定性也低
  • 狄尔斯-阿尔德反应（成环）
    • 共轭二烯烃与双键，三键反应成六元环
• 炔烃
  • 酸性
    • 端基炔有酸性，能够与硝酸银或氯化亚铜迅速反应（用来检验端基炔）
  • 催化氢化反应
    • 用Pb催化加氢，完全加成
    • 用Pb/CaCO3和乙酸铅催化加氢，生成Z-烯烃
    • 用Na，NH3还原，生成E-烯烃
  • 亲电加成
    • 卤代氢：马氏规则
    • H2O：在HgSO4和H2SO4催化下，先正常加H加羟基，然后羟基与双键不稳定脱氢生成醛或酮
    • 卤素：在催化剂催化下反应，可中断反应进程以生成烯烃 非共轭双键和三键（中间隔两个及以上的单键）同时加成，先反应双键
  • 氧化反应
    • 高锰酸钾：酸性条件下，端基炔氧化断裂成CO2和H2O；非端基炔断裂成羧基
    • 臭氧：三键断裂，生成羧基
  • 聚合反应