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！

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