导图社区 有机化学之烯烃和炔烃的化学性质
烯烃是指含有C=C键(碳-碳双键)(烯键)的碳氢化合物。属于不饱和烃,分为链烯烃与环烯烃。按含双键的多少分别称单烯烃、二烯烃等。炔烃,为分子中含有碳碳三键的碳氢化合物的总称,是一种不饱和的脂肪烃。让我们跟随本张思维导图一起来学习烯烃和炔烃的一些化学反应(有机化学)吧!
编辑于2019-10-31 02:21:16烯烃和炔烃的化学性质
催化氢化反应
反应条件
催化剂
烯烃常用:铂、钯、镍
作用:降低反应活化能,加速反应进行
炔烃常用:喹啉、醋酸铅部分毒化的Pd-CaCO3(Lindlar催化剂)、Ni2B(P-2催化剂)
作用:后两种为减弱催化效果
反应机理
通过催化剂表面吸附,氢分子发生键的断裂生成活泼的氢原子,烯烃和炔烃的π键被吸附松弛,后二者加成生成烷烃,离开催化剂表面。
反应顺序
空间位阻越小反应越易进行
炔烃>烯烃 乙烯>一取代乙烯>二取代>三取代>四取代(炔烃相同)
反应类形
一般为顺式加成
非末端炔烃在液氨溶液中用钠或锂还原,产物主要为反式烯烃(反式加成)
反应产物
相应烷烃、烯烃
产物稳定性
超共扼效应
σ,π-超共扼
P-2超共扼
离子型加成反应
碳正离子机理的亲电加成
反应物
烯烃与HX
反应机理
碳正离子的结构与稳定性
结构
中心碳原子采取sp2杂化
稳定性
超共扼效应
十Ⅰ效应(强供电效应)
HX活性顺序
取决于酸性:HI>HBr>HCl
烯烃的间接水合法
反应物
烯烃、冷的浓硫酸、水
反应机理
烯烃先与冷的浓硫酸反应后水解
反应产物
醇
反应规则
Markovnikov规则
与水、醇加成(直接水合法)
反应条件
酸的催化
反应物
水、烯烃
反应产物
醇
反应规则
Markovnikov规则
三元环状正离子(鎓离子)的亲电加成
与卤素加成
反应物
烯烃、炔烃与卤素
卤素活性
氟>氯>溴>碘
反应机理
1.溴分子异裂
2.溴正离子进攻,形成鎓离子
3.溴负离子反向进攻
反应产物
连二卤代物(炔烃一般只加一分子卤素)
烯烃与氯或溴水在水溶液中进行加成
反应物
烯烃与氯或溴在水中(相当于次卤酸)
反应规则
Markovnikov规则
反应机理
反应产物
β-卤醇(主产物)、连二卤代物(副产物)
三元环状正离子(鎓离子)的亲核加成
羟汞化-脱汞反应
反应物
烯烃、醋酸汞[Hg(OOCCH3)2或Hg(OAc)2]、硼氢化钠
反应条件
在四氢呋喃水溶液中反应
反应过程
反应机理
1.羟汞化:-OH和+HgOAc与碳碳双键加成
2.脱汞反应:HgOAc被H取代
3.总反应:烯烃与水按Markovnikov规则加成
反应产物
醇
炔烃水合反应
反应条件
硫酸汞的硫酸溶液的催化
反应机理
反应产物
酮、醛(匀由烯醇重排得到)
碳负离子机理的亲核加成
反应物
炔烃、ROH,RCOOH等
反应
反应产物
烯基醚、某酸某烯酯
碳负离子的稳定性
RC≡C->RCH=CH->RCH2CH2-
自由基加成反应
反应物
溴化氢、烯烃、过氧化物(一般为有机过氧化物)
反应过程
反应机理
自由基加成
反应规则
反Markovnikov规则
自由基稳定性
3º>2º>1º>CH3•
协同加成反应
硼氢化-氧化反应
反应物
烯烃、硼烷、水、过氧化氢的碱类物质水溶液
反应规则
反Markovnikov规则
反应机理
反应产物
末端烯烃得伯醇(制伯醇最重要的方法);炔烃:乙炔和端炔烃得醛,其他炔烃得酮
环氧化反应
反应物
烯烃、过氧酸(简称过酸,R-CO-O-OH)[过氧三氟乙酸最有效]
反应机理
烯烃的相对活性次序
反应产物
1,2-环氧化物
高锰酸钾氧化反应
反应物与反应条件
1.烯烃、稀的碱性高锰酸钾水溶液、低温 2.加热或高锰酸钾过量同时加热或酸性条件 3.炔烃、高锰酸钾溶液,较温和条件(PH=7)
反应产物
1.邻二醇(羟基相当于顺式加成)[反应现象明显;高锰酸钾紫色消失,产生褐色二氧化锰沉淀,可用于鉴别含碳碳双键的化合物——Baeyer试验; 2.含氧化合物:羧酸、酮、醛、二氧化碳; 3.非末端炔烃:α-二酮(两个羰基碳原子直接相连)
臭氧化-水解反应
反应物
烯烃、炔烃、臭氧、水
反应产物
1.烯烃:醛、酮; 2.羧酸
α-氢原子的反应
卤化反应
烯烃的卤化
反应条件
1.低温; 2.高温、卤素浓度低
反应类型
1.加成反应; 2.取代反应
烯烃的α-卤化
反应条件
过氧化物或光照或高温或[N-溴代丁二酰亚胺(NBS)和低温]
反应机理
氧化反应
反应机理
氨氧化反应
反应机理
炔烃的活泼氢反应
炔烃的酸性
sp>sp2>sp3C(杂化碳原子的杂化方式)
炔金属衍生物的生成
乙炔和端炔分子巾的炔氧被Ag+或Cu+置换生成炔银和炔亚铜
炔银和炔亚铜等重金属炔化物,潮湿时较稳定,干燥时受撞击、震动或受热易发生爆炸(至少在空气中)。实验后应立即用酸处理
炔金属衍生物易被盐酸、硝酸分解为原来的炔烃(分离和精制乙炔和端炔烃
低级炔烃转较高级炔烃
金属炔化物(炔基负离子)与卤甲烷或伯卤代烷发生亲核取代反应,乙炔、端炔烃的烷基化反应
仲卤代烷和叔卤代烷进行反应,主要生成消除产物