芳烃和烯烃

芳烃和烯烃
引用
fang9的引用芳烃和烯烃
引用马哥mmf109的芳烃和烯烃
芳香烃
芳香烃简称"芳烃"，通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。

是闭链
类的一种。

具有苯环基本结构，历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道,
所以称这些烃类物质为芳香烃,后来发现的不具有芳香味道的烃类也都统一沿
用这种叫法。

例如苯、萘等。

苯的同系物的通式是CnH2n-6(n≥6)。

芳香族化
合物在历史上指的是一类从植物胶里取得的具有芳香气味的物质,但目前已知
的芳香族化合物中,大多数是没有香味的.因此,芳香这个词已经失去了原有的
意义,只是由于习惯而沿用至今.根据结构的不同可分为三类:①单环芳香烃,如苯的同系物②稠环芳香烃，如萘、蒽、菲等;③多环芳香烃，如联苯、三苯甲烷。

主要来源于石油和煤焦油。

芳香烃在有机化学工业里是最基本的原料。

现代用的药物、炸药、染料，绝大多数是由芳香烃合成的。

燃料、塑料、橡胶及糖精也用芳香烃为原料。

芳香烃主要来源于煤、焦油和石油。

芳香烃不溶于水，。

芳香烃一般比水轻;沸点随分子量的增加而升高。

芳香烃易起取代反应，在一定条件下也能起加成反应。

如苯跟氯气在铁催化剂条件下生成氯苯和氯化氢，在光照下则发生加成反应生成六氯化苯(C6H6Cl6)。

芳香烃主要用于制药、染料等工业。

多环芳香烃的简介多环芳香烃(PolycyclicAromaticHydrocarbons,PAH),分子中含有两个或两个以上苯环结
构的化合物，是最早被认识的化学致癌物。

早在1775年英国外科医生Pott就提出打扫烟囱的童工，成年后多发阴囊癌，其原因就是燃煤烟尘颗粒穿过衣服擦入阴囊皮肤所致，实际上就是煤炱中的多环芳香烃所致。

多环芳香烃也是最早在动物实验中获得成功的化学致癌物。

1915年日本学者Yamagiwa和Ichikawa,用煤焦油中的多环芳香烃所致。

在五十年代以前多环芳香烃曾被认
为是最主要的致癌因素，五十年代后各种不同类型的致癌物中之一类。

但从总的来说，它在致癌物中仍然有很重要的地位，因为至今它仍然是数量最多的一类致癌物，而且分布极广。

空气、土壤、水体及植物中都有其存在，甚至在深达地层下五十米的石灰石中也分离出了3，4-苯并芘。

在自然界，它主要存在
于煤、石油、焦油和沥青中，也可以由含碳氢元素的化合物不完全燃烧产生。

汽车、飞机及各种机动车辆所排出的废气中和香烟的烟雾中均含有多种致癌性
多环芳香烃。

露天焚烧(失火、烧荒)可以产生多种多环芳香烃致癌物。

烟熏、
烘烤及焙焦的食品均可受到多环芳香烃的污染。

致癌性多环芳香的类别目前已
发现的致癌性多环芳香烃及其致癌性的衍生物已达400多种。

按其化学结构基本上可分成苯环和杂环两类。

苯环类多环芳香烃苯是单环芳香烃，它是多环芳
香烃的母体。

过去一直认为苯无致癌作用，近年来通过动物实验和临床观察，
发现苯能抑制造血系统，长期接触高浓度的苯可引起白血病。

1965年报道，
由苯引起的急性与慢性白血病已达60例。

三环芳香烃二环芳香烃不致癌，三
环以上的多环芳香烃才有致癌性。

三环芳香烃的两异构体蒽和菲都无致癌性。

但它们的某些甲基衍生物有致癌性。

例如，9，10-二甲基蒽、1,2,9,10-四甲
基菲等都有致癌性。

菲的环戊基衍生物有不少具有较强的致癌性，特别是
15H-环戊并(a)菲的二甲基及三甲基衍生物具有强烈的致癌性。

四环芳香烃有
六个异构体，实验证明只有3，4-苯并菲有中等强度的致癌性，1，2-苯并蒽
和屈有极弱的致癌性。

它们的甲基衍生物中2-甲基-3，4-苯并菲是强致癌物。

1，2-苯并蒽的许多甲基、烷基及多种其他取代基的衍生物都有一定的致癌性，如9，10-二甲基-1，2-苯并蒽是目前已知致癌性多环芳香烃中作用最快、活
性最大的皮肤致癌物之一。

屈可能是致癌活性较弱的致癌物，但它的衍生物中
3-甲基屈及5-甲基屈具有强烈致癌作用。

五环芳香烃五环芳香烃有十五个异
构体，其中五个有致癌性。

3，4-苯并芘为特强致癌物，1，2，5，6-二苯并蒽为强致癌物，1，2，3，4-二苯并菲为中强致癌物，1，2，7，8-二苯并蒽和1，2，5，6-二苯并菲为弱致癌物。

六环芳香烃六环芳香烃的异构体比五环芳香烃
的更多，但进行过致癌实验的仅十多种。

其中3，4，8，9-二苯并芘是强致癌物，1，2，3，4-二苯并芘致癌性很强，3，4，9，10-二苯并芘及1，2，3，
4-二苯并芘的7-甲基衍生物也有明显致癌作用，其余六环芳香烃无致癌作用
或仅有弱的致癌性。

七环以上的芳香烃研究得较少。

其他多环芳香烃致癌性其
他多环芳香烃还很多，现举例如下。

芴类芴本身无致癌性，但其某些衍生物具
有致癌性。

例如，1，2，5，6-二苯并芴、1，2，7，8-二苯并芴和1，2，3，
4-二苯并芴等已被证实具有一定的致癌性，如可使小鼠发生皮肤癌。

2，3-苯
并芴蒽和7，8-苯并芴蒽具有强致癌作用，对小鼠皮肤的致癌作用仅次于3，
4-苯并芘。

胆蒽类胆蒽具有较强的致癌性，它的许多甲基及其他烷基衍生物也
具有较强的致癌性。

例如3-甲基胆蒽是极强的致癌物，可致小鼠皮肤、宫颈、肺癌等癌症。

在肠道，由细菌作用脱氧胆酸可转化为甲基胆蒽这一化学致癌物
可能对人体有致癌作用。

杂环类多环芳香烃多环芳香烃的环中碳原子被氮、氧、硫等原子取代而成的化合物为杂环多环芳香烃。

杂环类多芳香烃中有一些化合
物具有一定的致癌性。

现以含氮苯稠杂环类举例如下。

苯并吖淀蒽分子环中
10位的碳原子被氮原子取代的化合物为吖淀。

苯并(a)吖啶、苯并(c)吖啶均
无致癌性，它们的某些甲基衍生物却有致癌性。

例如，8，10，12-三甲基苯并(a)吖啶和9，10，12-三甲基苯并(a)吖啶均为强致癌物，7，9-二甲基苯并(c)吖啶和7，10-二甲基苯并(c)吖啶均为极强的致癌物。

后二者的致癌力比3-甲基胆蒽还强。

二苯并吖啶二苯并吖啶中研究较多的有三个异构体，即二苯并(a,h)吖啶、及二苯并(c,h)吖啶，三者均有致癌性。

二苯并(a,h)吖啶和二苯
并(a,j)吖啶的某些烷基衍生物有致癌性，如二苯并(a,h)吖啶的8-乙基和14-正丁基衍生物有致癌性。

咔唑是芴分子环中9位的碳原子被氮原子取代的化合物。

它的一些单苯及双苯衍生物已有不少被证实有致癌性。

例如7-H-二苯并(a,g)咔唑和7-H-二苯并(c,g)咔唑对小白鼠都有致癌作用。

后者的N-甲基及
N-乙基衍生物有弱的致癌活性。

近年来又发现一些二氮杂苯并咔唑类化合物，也具有明显致癌物。

其中11-氮杂-二苯并(c,i)咔唑及1-氮杂-二苯并(a,i)咔唑为中强致癌物。

含氮苯稠杂环的致癌性是本世纪五十年代才开始研究的。

这类化合物的致癌作用不像对多环芳香烃化合物研究得那样深入、广泛，而且大多数缺乏对人致癌充分证据。

这类化合物广泛分布于自然界，不少是植物中的生物碱和其他生物物质，很多还是人工合成的药物。

因此，利用这些化合物时应加注意。

芳香族化合物并不是所有的芳香族化合物都是有芳香味道，因为最开始化学界在研究和接触这类物质是从一些染料，一些有香味的花草中得知有这些物质，所以才叫芳香族。

烯烃
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简介物理性质化学性质合成来源:
简介
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。

双键中有一根易断，所以会发生加成反应。

单链烯烃分子通式为CnH2n，常温下C2-C4为气体,是非极性分子，不溶
或微溶于水。

双键基团是烯烃分子中的功能基团，具有反应活性，可发生氢化、卤化、水合、卤氢化、次卤酸化、硫酸酯化、环氧化、聚合等加成反应，还可氧化发生双键的断裂，生成醛、羧酸等。

可由卤代烷与氢氧化钠反应制得:
RCH2CH2X+NaOH--RHC=CH2+NaX+H2O(X为氯、溴、碘)
也可由醇失水或由邻二卤代烷与锌反应制得。

小分子烯烃主要来自石油
裂解气。

环烯烃在植物精油中存在较多，许多可用作香料。

烯类是有机合成中的重要基础原料，用于制聚烯烃和合成橡胶。

物理性质
烯烃的物理性质可以与烷烃对比。

物理状态决定于分子质量。

简单的烯
烃中，乙烯、丙烯和丁烯是气体，含有五至十六个碳原子的直链烯烃是液体，更高级的烯烃则是蜡状固体。

C2~C4烯烃为气体;C5~C18为液体;C19以上固体。

在正构烯烃中，随着相对分子质量的增加，沸点升高。

同碳数正构烯烃的沸点比带支链的烯烃沸点高。

相同碳架的烯烃，双键由链端移向链中间，沸点，熔点都有所增加。

反式烯烃的沸点比顺式烯烃的沸点低，而熔点高，这是因反式异构体[1]
极性小，对称性好。

与相应的烷烃相比，烯的沸点、折射率，水中溶解度，相对密度等都比烷的略大些。

化学性质
烯烃的化学性质比较稳定，但比烷烃活泼。

考虑到烯烃中的碳-碳双键比
烷烃中的碳-碳单键强，所以大部分烯烃的反应都有双键的断开并形成两个新
的单键。

烯烃的特征反应都发生在官能团C=C和α-H上。

⒈催化加氢反应
CH2=CH2+H2→CH3-CH3
烯烃与氢作用生成烷烃的反应称为加氢反应，又称氢化反应。

加氢反应的活化能很大，即使在加热条件下也难发生，而在催化剂的作
用下反应能顺利进行，故称催化加氢。

在有机化学中，加氢反应又称还原反应。

这个反应有如下特点:
①.转化率接近100%，产物容易纯化，(实验室中常用来合成小量的烷烃;烯烃能定量吸收氢，用这个反应测定分子中双键的数目)。

②.加氢反应的催化剂多数是过渡金属，常把这些催化剂粉浸渍在活性碳
和氧化铝颗粒上;不同催化剂，反应条件不一样，有的常压就能反应，有的需
在压力下进行。

工业上常用多孔的骨架镍(又称Raney镍)为催化剂。

③.加氢反应难易与烯烃的结构有关。

一般情况下，双键碳原子上取代基
多的烯烃不容易进行加成反应。

④.一般情况下，加氢反应产物以顺式产物为主，因此称顺势加氢。

⑤.催化剂的作用是改变反应途径，降低反应活化能。

一般认为加氢反应
是H2和烯烃同时吸附到催化剂表面上，催化剂促进H2的σ键断裂，形成两
个M-Hσ键，再与配位在金属表面的烯烃反应。

⑥.加氢反应在工业上有重要应用。

石油加工得到的粗汽油常用加氢的方
法除去烯烃，得到加氢汽油，提高油品的质量。

又如，常将不饱和脂肪酸酯氢化制备人工黄油，提高食用价值。

⑦.加氢反应是放热反应，反应热称氢化焓，不同结构的烯烃氢化焓有差异。

⒉加卤素反应:
烯烃容易与卤素发生反应，是制备邻二卤代烷的主要方法:
CH2=CH2+X2→CH2XCH2X
①.这个反应在室温下就能迅速反应，实验室用它鉴别烯烃的存在(溴的
四氯化碳溶液是红棕色，溴消耗后变成无色)。

②.不同的卤素反应活性规律:
氟反应激烈，不易控制;碘是可逆反应，平衡偏向烯烃边;常用的卤素是
Cl2和Br2，且反应活性Cl2Br2。

③.烯烃与溴反应得到的是反式加成产物，产物是外消旋体。

三、加质子酸反应
烯烃能与质子酸进行加成反应:
CH2=CH2+HX→CH3CH2X
特点:
1.不对称烯烃加成规律
当烯烃是不对称烯烃(双键两碳被不对称取代)时，酸的质子主要加到含
氢较多的碳上，而负性离子加到含氢较少的碳原子上称为马尔科夫尼科夫经验规则，也称不对称烯烃加成规律。

烯烃不对称性越大，不对称加成规律越明显。

2.烯烃的结构影响加成反应
烯烃加成反应的活性:
(CH3)2C=CH2CH3CH=CH2CH2=CH23.质子酸酸性的影响
酸性越强加成反应越快，卤化氢与烯烃加成反应的活性:
HIHBrHCl
酸是弱酸如H2O和ROH，则需要强酸做催化剂。

烯烃与硫酸加成得硫酸氢酯，后者水解得到醇，这是一种间接合成醇的
方法:
CH3CH=CH2+H2SO4→H3CCHCH3--(H2O)--CH3CHCH3+H2SO4
││
OSO3HOH
四、加次卤酸反应
烯烃与卤素的水溶液反应生成β-卤代醇:
CH2=CH2+HOX→CH3CH2OX
卤素、质子酸，次卤酸等都是亲电试剂，烯烃的加成反应是亲电加成反应。

反应能进行，是因为烯烃π键的电子易流动，在环境(试剂)的影响下偏
到双键的一个碳一边。

如果是丙烯这样不对称烯烃，由于烷基的供电性，使
π键电子不均匀分布，靠近甲基的碳上有微量正电荷，离甲基远的碳上带有
微量的负电荷，在外电场的存在下，进一步加剧正负电荷的分离，使亲电试剂
很容易与烯烃发生亲电加成。

饱和烃中的碳原子不能与其他原子或原子团直接结合，只能发生取代反应。

而不饱和烃中的碳原子能与其它原子或原子团直接结合，发生加成反应。

合成来源:
最常用的工业合成途径是石油的裂解作用。

烯烃可以通过酒精的脱水合成。

例如，乙醇脱水生成乙烯:
CH3CH2OH+H2SO4→CH3CH2OSO3H+H2O→H2C=CH2+H2SO4
其他醇的消去反应都是Chugaev消去反应和Grico消去反应，产生烯烃。

高级α-烯烃的催化合成可以由乙烯和有机金属化合物三乙烯基铝在镍，钴和铂催化的情况下实现。

烯烃可以由羰基化合物通过一系列反应合成，比如乙醛和酮。

和一个烷基卤化物发生Wittig反应
和一个苯基砜发生Julia成烯反应
和两个不同的酮发生Barton-Kellogg反应
结合一个酮，Bamford-Stevens反应或者Shapiro反应
烯烃可以由乙烯基卤化物结合生成。

烯烃可以由炔烃的选择性还原合成。

烯烃可以由Diels-Alder反应或Ene反应重排制得。

烯烃可以由α-氯代砜通过Ramberg-Bäcklund反应合成。

芳香烃是环状的，都有苯环烷烃是链状的，是饱和烃烯烃也是环状的，但是是不饱和烃:。