烯烃炔烃的反应
有机化学学案4:1.3.3烯烃和炔烃的化学性质
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第3课时 烯烃和炔烃的化学性质【目标导航】【预习引导】1.烯烃和炔烃的加成反应(1)乙烯、乙炔与卤素单质的加成反应①乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成______________:CH 2===CH 2+Br 2―→CH 2Br —CH 2Br 。
②乙炔也能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,可以认为分两步进行: CHCH +Br 2―→____________(1,2-二溴乙烯)CHBr===CHBr +Br 2―→CHBr 2—CHBr 2(1,1,2,2-四溴乙烷) 总反应为:__________________________类推可知,乙烯、乙炔都能使卤素的四氯化碳溶液(或卤水)退色。
其他烯烃或炔烃也能与溴的四氯化碳溶液(或溴水)发生__________。
化学上,常用溴的四氯化碳溶液(或溴水)检验乙烯或定量测定乙烯。
(2)与氢气的加成反应在铂黑、镍粉、钯等催化剂作用下,烯烃和炔烃能与氢气发生加成反应,转化为饱和程度较高的烃。
如:CH 3—CH===CH 2+H 2――→催化剂△____________ CHCH +2H 2――→催化剂△________ (3)与氢卤酸、水的加成反应利用烯烃和炔烃与氢卤酸、水等化合物的加成反应,工业上可以获得卤代烃、醇等物质。
如:CH 2===CH 2+______――→催化剂△CH 3CH 2Cl(工业上制氯乙烷) CHCH +HCl ――→催化剂△________(工业上制氯乙烯) CH 2===CH 2+H 2O ――→催化剂△__________(工业上制乙醇)(4)加成聚合反应在一定条件下,烯烃和炔烃能发生加成聚合反应生成高分子化合物。
其中,烯烃相对比较容易发生加聚反应。
如:由乙烯生成聚乙烯:______________________ 丙烯加成聚合可得到聚丙烯:_________________________炔烃通常难以自身加成聚合生成高分子化合物,但乙炔在特定条件下可以聚合生成聚乙炔:方程式为____________________________________ 预习交流1总结卤代烃的制备方法。
烯烃、炔烃的反应总结
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第3章烯烃本章要求(掌握)烯烃和炔烃的系统命名-顺反、EZ标记;化学性质-双键三键上的催化加氢、亲电加成(X2, HX, HOX, H2O, 浓H2SO4)及其机理和马氏规则、过氧化效应、硼氢化氧化和氧化(双键环氧化,KMnO4,臭氧化)其比较相对活性,注意部分区域、立体化学和碳正离子重排现象,聚合反应;三键上的亲核加成;双键旁α-H的活性-自由基卤代;末端炔烃的酸性-金属炔化物生成和应用(增长碳链合成和鉴定);烯烃和炔烃实验室制备。
3.6 烯烃的化学性质•会书写经由碳正离子和经由鎓离子亲电加成反应的机理,特别是碳正离子重排反应过程;•会用电子效应解释中间体的稳定性和区域选择性•会比较碳正离子,自由基中间体稳定性•会比较反应速率的快慢(中间体的稳定性à反应物的活性或产物的稳定性)CH CHR C H 2R'加成α-取代/氧化氧化烯烃的化学性质催化加氢亲电加成(HX, H2O+H+, 浓H2SO4,X2, HOX)与HBr自由基加成硼氢化-氧化反应协同反应加成氧化α-H的反应过氧酸氧化高锰酸钾氧化臭氧化-还原反应自由基卤代*催化氧化22))顺式加成,反马氏规则催化加氢HX浓硫酸H2O(H+)X2HOX HBrROOR'硼氢化氧化区域选择性马氏规则/符合(碳正离子稳定性)符合(碳正离子稳定性)符合(碳正离子稳定性)/符合(碳正离子稳定性)反(Br.自由基中间体稳定性)反(位阻)立体选择性立体结构顺式(催化剂表面同侧)///反式(卤鎓离子位阻)反式(卤鎓离子位阻)/顺式(四元环状过渡态)与质子酸的亲电加成易出现重排产物氧化反应CR1RRR1(2)Zn,HOAcOR1RR1R2RO1++邻二醇酮酮醛羧酸顺式产物顺式产物α-氢原子的反应2CH + Cl 2o2(1) α-C 上H 原子的自由基卤代反应;CH 2CH +HBrH C H 2CHBr CH H 2CH Br??2CH22??H 2CHC H 2CH H考虑:区域选择性oror 考虑:立体选择性H3CDDHCH3OH+DH3CBrDH3CClB2CH +Cl 2oCH 2CH2H 3Cl ?考虑:反应机理(亲电反应?自由基反应?)(1)如何除去戊烷中少量的戊烯(工业上,实验室)?工业上:催化加氢气实验室:将混合液体用浓硫酸洗涤,分液(2)如何鉴别乙烯和乙烷?将混合气体通入Br2的CCl4溶液,红棕色褪去;或者通入酸性KMnO4溶液中,紫色褪去。
《烯烃炔烃》炔烃的还原之旅
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《烯烃炔烃》炔烃的还原之旅在化学的奇妙世界中,烯烃和炔烃是两类令人着迷的有机化合物。
今天,让我们一同踏上炔烃的还原之旅,深入探索这一化学过程中的奥秘。
首先,我们得弄清楚什么是炔烃。
炔烃是一类含有碳碳三键(C≡C)的不饱和烃。
它们在有机化学中具有独特的地位,因为这三根共价键赋予了它们特殊的化学性质。
那么,为什么要对炔烃进行还原呢?这背后有着许多实际的应用和科学意义。
在工业生产中,通过还原炔烃可以得到具有特定性质的产物,用于制造各种材料和化学品。
在药物研发中,对含有炔烃结构的化合物进行还原,可能会改变其生物活性,从而发现新的药物分子。
从基础研究的角度来看,研究炔烃的还原有助于我们更深入地理解化学键的变化和反应机制。
接下来,让我们详细了解一下炔烃还原的方法。
常见的炔烃还原方法包括催化加氢和使用化学还原剂。
催化加氢是一种常用且高效的方法。
在这个过程中,通常会使用金属催化剂,如钯、铂等。
这些金属催化剂能够吸附氢气分子,并使其活化,从而更容易与炔烃发生反应。
当氢气与炔烃接触时,碳碳三键会逐渐被加氢,变成碳碳双键甚至是碳碳单键。
这个过程是逐步进行的,并且可以通过控制反应条件,如温度、压力、催化剂的用量等,来选择性地得到我们想要的产物。
除了催化加氢,化学还原剂也能实现炔烃的还原。
比如,常用的化学还原剂有氢化铝锂(LiAlH₄)和硼氢化钠(NaBH₄)。
以氢化铝锂为例,它具有很强的还原性,可以将炔烃还原为相应的烯烃或烷烃。
但使用化学还原剂时,需要特别注意反应的条件和操作的安全性,因为这些还原剂往往具有较强的活性和危险性。
在炔烃的还原过程中,反应的选择性是一个非常关键的问题。
我们可能希望只还原炔烃中的三键,而不影响分子中的其他官能团;或者选择性地将三键还原到双键,而不是完全变成单键。
为了实现这些选择性的还原,化学家们需要精心设计反应条件和选择合适的试剂。
此外,溶剂在炔烃还原反应中也起着重要的作用。
不同的溶剂可能会影响反应的速率、选择性甚至反应的途径。
烯炔化合物的合成及应用
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烯炔化合物的合成及应用烯炔化合物是一类具有独特结构和化学性质的有机化合物。
它们含有烯炔键(C=C和C≡C),能参与多种反应,具有广泛的应用价值。
烯炔化合物的合成方法有很多种,下面将介绍几种常见的合成方法及其应用。
1. 炔化反应:炔化反应是将烯烃转化为炔烃的方法,通常使用脱氢剂如碱金属或还原剂如铝-汞合金。
例如,以碱金属为催化剂的库珀-葛赖特反应可将烯烃与碱金属合成炔烃。
炔烃是合成烯炔化合物的重要中间体,可以进一步进行官能团的引入或取代反应。
2. 炔基化反应:炔基化反应是将亲电试剂和炔烃反应,引入炔基的方法。
常见的炔基化试剂有金属卤化物和金属有机化合物等。
例如,以溴化氢为试剂的炔基化反应可将炔烃转化为溴代炔。
溴代炔是烯炔化合物的重要中间体,可以进行进一步的反应合成目标化合物。
3. 炔基化反应:炔基化反应是将炔烃与有机卤化物或有机金属化合物反应,生成炔基化合物。
常见的炔基化试剂有碱金属试剂、金属卤化物和金属有机化合物等。
例如,以氯化炔锰为试剂的炔基化反应可将炔烃转化为炔基锰化物。
炔基锰化物是烯炔化合物的重要中间体,可以进行进一步的反应。
烯炔化合物具有广泛的应用价值,以下是其中几个应用方面的介绍:1. 药物合成:烯炔化合物在药物合成中具有重要的作用。
由于其独特的结构和化学性质,烯炔化合物通常具有较强的生物活性。
例如,地高辛是一种治疗心脏病的药物,其结构中含有炔基。
烯炔化合物还可以通过改变炔烃或炔基上的官能团,合成具有特定生物活性的药物。
2. 高分子材料:烯炔化合物可以用于合成高分子材料,如聚炔烃、烯炔共聚物等。
这些高分子材料具有独特的结构和性质,在电子材料、光学材料和涂料等领域具有广泛的应用。
例如,聚乙炔是一种具有较高导电性能的聚合物,可用于制备导电薄膜或导电纤维。
3. 有机合成:烯炔化合物在有机合成中作为重要的中间体或试剂,在卡宾化反应、硼化反应和偶联反应等反应中发挥重要作用。
例如,炔基锂是一种常用的有机金属试剂,可用于合成手性分子或进行碳-碳键形成反应。
烯烃炔烃的反应总结
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烯烃炔烃的反应总结烯烃是一类含有一个或多个碳碳双键的化合物。
根据双键的位置,烯烃又可分为1-烯烃和2-烯烃。
1-烯烃中,双键位于碳链的末端。
炔烃是一类含有一个或多个碳碳三键的化合物。
同样根据三键的位置,炔烃可分为1-炔烃和2-炔烃。
烯烃和炔烃的反应主要涉及它们与其他化合物之间的加成、消除和重排反应。
首先,加成反应是烯烃和炔烃最常见的反应类型之一、当烯烃或炔烃与亲电试剂发生加成反应时,双键或三键上的π电子将与试剂中的亲电中心形成新的共价键。
例如,烯烃可以与卤素发生加成反应,生成卤代烃。
炔烃则可以与酸化合物如HCl发生加成反应,生成共轭碳阳离子。
此外,烯烃和炔烃还可以与醇、胺等亲核试剂发生加成反应,生成相应的醇或胺化合物。
其次,消除反应是烯烃和炔烃的另一种重要反应。
消除反应是一种在分子中移去一个或多个原子或官能团以形成双键或三键的反应。
对于烯烃和炔烃而言,消除反应通常发生在一些含有亲核活性的碱性试剂的存在下。
最常见的消除反应是β-消除反应,其中一个氢原子从双键或三键相邻的碳上被移除。
最后,重排反应是烯烃和炔烃中常见的另一类反应。
重排反应是指在化学反应中,相同组成的原子重新排列,形成不同结构的产物。
烯烃和炔烃的重排反应通常发生在高温下,并且可以通过改变双键或三键位置来得到不同的产物。
总结起来,烯烃和炔烃的反应包括加成反应、消除反应和重排反应。
这些反应对于有机合成和材料科学等领域具有重要的应用价值。
研究和应用这些反应可以合成新的有机化合物,改善已有化合物的性质,并推动有机化学领域的发展。
烃的反应
![烃的反应](https://img.taocdn.com/s3/m/b7b0cff3c1c708a1284a44ff.png)
炔烃的反应氧化:在适当催化剂下,可以被氧化成醇,醛,酮,酸裂化:分为热裂化(高压,高温)和催化裂化,异构化:一种催化剂为卤化铝+卤化氢,平衡向分支多的方向转化卤化:反应活性按原子序数的递增依次降低,F的活性很高,条件难以控制,I活性很低,很难反应,Br和Cl在光照,高温或有引发剂条件下反应,叔氢>仲氢>伯氢硝化:高温下,与硝酸或四氧化二氮反应生成硝基化合物磺化和卤磺化:其中后三者都是自由基反应发生共价键的均裂烯烃的反应和制备1;加成反应1:与氢气的加成:通常用过渡金属做催化剂,加成得到顺式产物,2:与卤素的加成(亲电加成反应):F活性太高,加成太剧烈,I活性太低,一般难加成,故一般和Br和Cl加成,一般采用反式加成3:与卤化氢的加成:碘化氢可以用碘化钾和磷酸代替,氟化氢容易使双键聚合,一般不用。
过氧化物效应(在过氧化物存在时,出现反马氏规则)也叫卡拉施效应,由于过氧化物的存在,反应不再是离子进程,而是自由基进程,只有溴化氢与烯烃的加成有过氧化物效应4:与硫酸及水的加成:烯烃与硫酸在较低温度下反应生成硫酸氢酯,遇热则水解成醇,反映结果相当于烯烃与水反应,硫酸是催化剂,称为烯烃水合法,工业上也用硅藻土负载的酸做催化剂5:与次卤酸的加成:反式加成,卤素优先加再含请较多的碳原子上,6:与硼化氢的加成:顺式加成。
烷基硼在碱性条件下,用双氧水氧化成醇。
用铬酸氧化,可得到醛,酮;在酸性条件下水解成烷烃。
2:α氢的取代反应:高温或光照条件,通常用NBS代替液溴。
3:氧化反应1:空气的氧化:用银做催化剂得到环氧化合物;用氧化铜可以得到烯醛化合物;用氯化钯和氯化铜可以把乙烯氧化为乙醛。
工业上用丙烯和氨的混合物在450℃下氧化合成丙烯腈。
2:过酸的氧化:得到环氧化合物3:臭氧的氧化:先得到臭氧化合物,后者水解得到醛,酮,为避免水解过程生成的双氧水进一步氧化生成的醛,酮,需加入锌粉或其他还原剂。
4:高锰酸钾的氧化: 在温度控制在20℃一下,烯烃被氧化成顺式的邻二醇;在一般温和条件下,氧化成酮和酸;在剧烈条件下,全部氧化成酸。
5.2.7 烯烃a-H的卤代反应及炔烃的活泼氢反应
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解离能(kJ/mol) 346
410
453
稳定性 CH2CH CH2 > CH3CH2 > CH2 CH
烯丙基自由基比3°自由基还要稳定。 各级自由基的相对稳定性如下:
RCH=CHCH2·>3°R·>2°R·>1°R·> CH3·>CH2=CH·
自由基取代和自由基加成竞争
高温
Cl2
2 Cl
CH3CH CH2+ Cl
CH3CH CH2 + Cl2 500℃ CH2CH CH2 Cl
反应机理:自由基取代
链引发:
高温 Cl2
2Cl
链增长:
CH3CH CH2 + Cl CH2CH CH2 + Cl2
CH2CH CH2 烯丙基自由基
CH2CH CH2 + Cl
Cl
自由基的稳定性顺序:
H CH2CH CH2 CH3CH2 H CH2 CH H
CH CH + Na 110℃ NaC CNa + H2
2RC CH +2Na △
2 RC CNa + H2
乙炔的酸性不能使石蕊试纸变红,它只有很 小的失去氢离子的倾向,它的酸性比水和醇 弱得多。
HC CNa + H2O NaOH + CH CH
酸性: H2O > CH CH
NaNH2 + HC CH
O
O
N Br + HBr O
N H + Br2 O
选用N-溴代丁二酰亚胺(NBS)作溴化剂,可 在温和条件下,选择性地进行α-氢的溴代。
O
Br
O
+
N Br
CCl 4 放热
+ NH
烷烃烯烃和炔烃的化学反应特点
![烷烃烯烃和炔烃的化学反应特点](https://img.taocdn.com/s3/m/b28b4260580102020740be1e650e52ea5518cedb.png)
烷烃烯烃和炔烃的化学反应特点烷烃、烯烃和炔烃是常见的碳氢化合物,它们在化学反应中有着不同的特点。
本文将分别介绍烷烃、烯烃和炔烃的化学反应特点。
1. 烷烃的化学反应特点烷烃是由碳和氢组成的碳氢化合物,分子结构中只含有碳碳单键。
由于碳碳键的稳定性,烷烃在一般条件下不容易进行化学反应。
然而,在高温和高压的条件下,烷烃可以发生裂解反应,将大分子烷烃分解为小分子烷烃、烯烃和炔烃。
此外,烷烃还可以与氧气发生氧化反应,生成二氧化碳和水。
例如,甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水的反应方程式为:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O2. 烯烃的化学反应特点烯烃是含有碳碳双键的碳氢化合物,由于双键的存在,烯烃比烷烃更加活泼,容易进行一系列的化学反应。
烯烃可以发生加成反应,即通过双键上的碳原子与其他物质反应,将其加在双键上,使双键断裂。
例如,乙烯与氢气反应生成乙烷的反应方程式为:C2H4 + H2 → C2H6此外,烯烃也可以进行聚合反应,即多个烯烃分子通过共轭双键的作用,形成高分子化合物。
例如,乙烯分子通过开环聚合反应生成聚乙烯的反应方程式为:nC2H4 → [-CH2-CH2-]n3. 炔烃的化学反应特点炔烃是含有碳碳三键的碳氢化合物,由于碳碳三键的存在,炔烃更加活泼,容易进行各种化学反应。
炔烃可以发生加成反应,与其他物质反应,将其他物质加在三键上,使三键断裂。
例如,乙炔与氢气反应生成乙烯的反应方程式为:C2H2 + H2 → C2H4此外,炔烃还可以发生卤素加成反应,即炔烃与卤素发生反应,取代三键上的氢原子,形成卤代烃。
例如,乙炔与溴发生反应生成溴乙烷的反应方程式为:C2H2 + Br2 → C2H2Br2总结:烷烃、烯烃和炔烃在化学反应中表现出不同的特点。
烷烃由于只含有碳碳单键,相对稳定,需要高温高压等条件下才能发生反应,主要以裂解和氧化为主。
烯烃由于含有碳碳双键,比烷烃更活泼,容易进行加成和聚合等反应。
炔烃由于含有碳碳三键,活性更高,容易发生加成和卤素加成反应。
高中有机化学方程式汇总:自己整理
![高中有机化学方程式汇总:自己整理](https://img.taocdn.com/s3/m/fddf1fdcf9c75fbfc77da26925c52cc58bd690a7.png)
高中有机化学方程式汇总:自己整理高中有机化学方程式汇总课题1:烷烃烷烃主要反应是燃烧和取代反应。
甲烷及烷烃的取代反应如下:一氯甲烷:CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl(光)二氯甲烷:CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl(光)三氯甲烷:CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl(光,CHCl3又叫氯仿)四氯化碳:CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl(光)这些反应需要光照,且要求卤族元素都必须是气态纯净物。
与烯烃炔烃的加成反应条件不同。
另外,有机物的燃烧通式为CxHyOz + (x+y/4-z/2)O2 → xCO2+ y/2H2O(光)。
课题2:烯烃烯烃的加成反应包括与溴水、水、溴化氢和氢气的反应。
当双键两端的碳不同时,遵循马氏规则,即门当户对。
乙烯还有加聚反应和氧化反应。
乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。
催化剂H2C=CH2 + H2O + CH3OH →CH3CHOHCH3(加热加压)。
课题3:炔烃炔烃的加成反应包括与溴水、氢气、水和氯化氢的反应。
乙炔还有加聚反应和氧化反应。
乙炔可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,实验室制取乙炔需要点燃。
乙炔的燃烧通式为HC≡CH + 5O2 → 4CO2 + 2H2O。
课题4:苯及其同系物苯密度比水小,沸点为80.1℃,不能使酸性高锰酸钾褪色,能萃取溴使溴水褪色。
苯及其同系物的1卤代反应需要铁粉或FeCl3,反应温度在30℃到55-60℃之间。
一、取代反应在浓硫酸的存在下,将4个硝酸和H2O2加入到55-60℃的环境中,可以得到发烟的硝酸。
将这个硝酸和NO2一起加入到浓硫酸中,加热至295℃,可以得到NO和NO2.在30℃下,将NO2和HNO3加入到浓硫酸中,可以得到NO2和HNO3.将这个化合物和H2SO4加入到CH3CH3中,加热至30-50℃,可以得到NO2和NO。
将这个化合物和H2SO4加热至180℃,可以得到SO3H。
加成反应介绍
![加成反应介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/81248f1ef524ccbff12184f0.png)
加成反应 (addition reaction)•定义烯烃或炔烃分子中存在键,键键能较小,容易断裂形成两个键。
即能在含双键或三键的两个碳原子上各加上一个原子或原子团的反应即为加成反应(多为放热,是烯烃和炔烃的特征反应)。
不稳定的环烷烃的开环反应也属于加成反应。
(1)催化加氢在Pt、Pd、Ni等催化剂存在下,烯烃和炔烃与氢进行加成反应,生成相应的烷烃,并放出热量,称为氢化热(heat of hydrogenation,1mol不饱和烃氢化时放出的热量)•催化加氢的机理(改变反应途径,降低活化能)吸附在催化剂上的氢分子生成活泼的氢原子与被催化剂削弱了键的烯、炔加成。
•氢化热与烯烃的稳定性乙烯丙烯 1-丁烯顺-2-丁烯反-2-丁烯氢化热/kJ•mol-1 -137.2 -125.9 -126.8 -119.7 -115.5(1)双键碳原子上烷基越多,氢化热越低,烯烃越稳定:R2C=CR2 > R2C=CHR > R2C=CH2 > RCH=CH2 > CH2=CH2(2)反式异构体比顺式稳定:(3)乙炔氢化热为-313.8kJ•mol-1,比乙烯的两倍(-274.4kJ•mol-1)大,故乙炔稳定性小于乙烯。
•炔烃加氢的控制——使用活性较低的催化剂,可使炔烃加氢停留在烯烃阶段。
——使用不同的催化剂和条件,可控制烯烃的构型:如使钯/碳酸钙催化剂被少量醋酸铅或喹啉钝化,即得林德拉(Lindlar)催化剂,它催化炔烃加氢成为顺式烯烃;炔烃在液氨中用金属钠或锂还原,能得到反式烯烃:•炔烃催化加氢的意义:——定向制备顺式或反式烯烃,从而达到定向合成的目的;——提高烷烃(由粗汽油变为加氢汽油)或烯烃的含量和质量。
•环烷烃的催化加氢环烷烃催化加氢后生成烷烃,比较加氢条件知,环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷开环难度依次增加,环的稳定性依次增大。
(2)与卤化氢加成(a)对称烯烃和炔烃与卤化氢加成对称烯烃和炔烃与卤化氢进行加成反应,生成相应的卤化物:卤化氢的活性次序:HI HBr HCl(b)不对称烯烃和炔烃与卤化氢加成不对称烯烃和炔烃与卤化氢加成,可能生成两种产物。
知识讲解_烯烃和炔烃_基础
![知识讲解_烯烃和炔烃_基础](https://img.taocdn.com/s3/m/331a5dbf79563c1ec4da7152.png)
烯烃和炔烃编稿:房鑫 审稿:张灿丽【学习目标】1、能以典型代表物为例,理解烯烃和炔烃的组成、结构和主要化学性质;2、了解乙炔的实验室制法。
【要点梳理】要点一、烯烃的化学性质由于烯烃分子结构与乙烯的分子结构相似,都含有一个碳碳双键,所以烯烃的化学性质与乙烯的化学性质相似。
1.烯烃的氧化反应(1)将烯烃通入酸性高锰酸钾溶液中会使溶液的颜色变浅直至消失。
(2)催化氧化:在催化剂作用下,烯烃可直接被氧气氧化。
如: 2CH 2=CH 2+O 2∆−−−−→催化剂2CH 3CHO(3)可燃性:烯烃都可燃烧,由于其分子中的含碳量较高,所以在燃烧时火焰明亮,伴有黑烟。
其完全燃烧方程式可用下式表示:C n H 2n +32n O 2−−−→点燃nCO 2+nH 2O 。
2.烯烃的加成反应烯烃可与H 2、X 2、HX 、H 2O 等发生加成反应,如:反应物与烯烃R —CH =CH 2反应的方程式溴水,卤素单质(X 2) R —CH =CH 2+Br 2—→R —CHBr —CH 2Br (常温下使溴水褪色)氢气(H 2) R —CH =CH 2+H 2∆−−−−→催化剂R —CH 2—CH 3水(H 2O )R —CH =CH 2+H —OH −−−−−→催化剂加热,加压R —CH —CH 3或R —CH 2—CH 2OH氯化氢(HCl )R —CH =CH 2+HCl ∆−−−−→催化剂R —CH —CH 3或R —CH 2—CH 2Cl氰化氢(HCN )R —CH =CH 2+HCN ∆−−−−→催化剂R —CH —CH 3或R —CH 2—CH 2CN3.烯烃的加聚反应单烯烃加聚的通式为:要点二、乙炔和炔烃 1.乙炔的物理性质乙炔是一种无色、无味的气体,密度比空气略小,微溶于水,易溶于有机溶剂。
乙炔常因混有杂质而带有特殊难闻的臭味。
【高清课堂:炔烃和气态烃燃烧#化学性质】 2.乙炔的化学性质 (1)乙炔的氧化反应①使酸性高锰酸钾溶液褪色(乙炔被酸性高锰酸钾氧化成二氧化碳气体和水) ②乙炔的可燃性2C 2H 2+5O 2−−−→燃烧4CO 2+2H 2O 要点诠释:①CH 4、C 2H 4、C 2H 2三种气体燃烧时,火焰越来越明亮,但黑烟越来越浓,原因是碳的质量分数越来越大。
烯烃炔烃的反应
![烯烃炔烃的反应](https://img.taocdn.com/s3/m/f3c4b52fe87101f69e3195ac.png)
CO3H
(MCPBA) Cl
C3H7CH CH2 + F3CCOOH O
Na2CO3 C3H7CH CH2 + F3CCOOH
二氯甲烷
O 80%
过氧酸中的氧原子与烯烃双键进行立体专一的顺式加成
过氧酸氧化烯烃的机理 亲电试剂 亲电加成反应
O
H
R
OO
CC
OR H
OO
CC
协同机理
O CC
O
+
HO R
低压法
TiCl4 Al(C2H5)3
n CH2=CH2
60~75℃
0.1~1Mpa
[ CH2-CH2 ]n
低压聚 乙烯
又称 高密度聚乙烯,因为在低压下生产,含有较多长键,因此密度高。主要用于制 造各种注塑、吹塑和挤出成型制品。
TiCl4-Al(C2H5)3 称为齐格勒(Ziegler 德国人)-纳塔(Natta 意大利人)催化 剂。 1959年齐格勒——纳塔利用此催化剂首次合成了立体定向高分子人造天 然橡胶,为有机合成做出了具大的贡献。为此,两人共享了1963年的诺贝尔化 学奖。
CH CH2 n CH3
CH CH2 n
PP
是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的 耐冲击性,机械性质强韧,抗多种有机溶
剂和酸碱腐蚀。在工业界有广泛的应用,
是平常常见的高分子材料之一。澳大利亚
的钱币也使用聚丙烯制作。
PS 聚苯乙稀 是一种无色透明的塑料材料。具 有高于100摄氏度的玻璃转化温度,因此 经常被用来制作各种需要承受开水的温度 的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等。
[ CH2-CH2 ]n
聚乙烯
高压聚乙烯
(单体)
有机化学-烯烃和炔烃
![有机化学-烯烃和炔烃](https://img.taocdn.com/s3/m/72e9d513182e453610661ed9ad51f01dc28157ae.png)
CH2CH3
CH3CH=CHC=CHCH3
3-乙基-2,4-已二烯 (3-Ethyl-2,4-hexadiene)
CH2=CH(CH2)8CH=CH(CH2)7CH3 1,11-二十碳烯 (1,11-eicosadiene)
CH2CH3 CH2=CHCH2C=CHCH3
有机化学
Organic Chemistry
(二)烯烃的命名 2. 系统命名法
1
23
(1) 选择含C=C的最长碳链为主链;
CH3-CH=C-CH2CH2CH2CH3
(2) 给C=C最小编号,其次取代基编号依次小;
CH2
(3)取代基的位次、数目、名称及双键的位次 依次写在烯烃名称之前,用半字线“-”连接。
CH2 7CH3-C6 H-CH3
6-甲基-3-丁基-2-庚烯
140℃
H C
C H COOH
C H
O
C O
C O
反-丁烯二酸在同样温度下不反应,只有在温度增加至275℃时,才有部分丁烯
二酸酐生成。
有机化学
Organic Chemistry
二、烯烃的异构现象和命名
(一)烯烃的异构现象 4.顺反异构体在性质上的差异
顺反异构体生理活性也不相同。例如,合成的代用品己烯雌酚,反式异构体生理活 性较大,顺式则很低;维生素A的结构中具有4个双键,全部是反式构型,如果其中
二、烯烃的异构现象和命名
(二)烯烃的命名
2. 系统命名法
(4) 烯烃去掉一个氢原子称为烯基。
CH2 CH2
CH2 CH
CH3 CH CH
乙烯基 ethenyl(vinyl)
1-丙烯基(丙烯基) 1-propenyl
第三章-烯烃和炔烃-亲电加成反应
![第三章-烯烃和炔烃-亲电加成反应](https://img.taocdn.com/s3/m/c1630748b6360b4c2e3f5727a5e9856a561226bf.png)
2S2
2Px1 2Py1 Pz
3SP2 Pz
.
a)SP2杂化轨道由1/3s轨道和2/3p轨道组成;
b)成键能力较sp3杂化轨道弱,但比未杂化轨道强
c)杂化轨道对称轴在同一平面,夹角120°,未杂化 2p轨道垂直这一平面。
3、π键:
未杂化的p轨道沿对称轴平行方向(“肩并肩”)重 叠成形成π键,构成π键的电子叫做π电子。
C2H5C CC2H5 P-2 催化剂
C2H5 C
H
C2H5 C
H
液氨钠与二取代乙炔反应得反式产物
C2H5C
Na , 液NH3
C(CH2)3CH3
- 78 。C
C2H5 C
H
H
C (CH2)3CH3
烯炔与氢加成优先发生在三键上
H2 RC C (CH2)n-CH=CH2 Pt-BaSO4 喹啉 CHR CH (CH2)n-CH=CH2
CH2 CHCH2C CH
+ Br2
-C20C。lC4
CH2 CHCH2C CH Br Br
4,5-二溴-1-戊炔
(2)加卤化氢 烯烃与卤化氢加成生成一卤代烷
C = C + HX
C-C
HX的反应活性:
HX
HI > HBr > HCl > HF (HF加成无实用价值 )
如乙烯的加成
CH2=CH2 + HX → CH3CH2X
C
C
4. 键与 键的差异: 键
①存在的情况
键
a.可以单独存在
键必须与键共存仅存
b.存在于任何共价键中 在于不饱和键如双键等
②成键方式 沿对称轴平行方向“肩并
沿轴向“头碰头”重叠 肩”重叠
小议烯烃和炔烃的加成反应
![小议烯烃和炔烃的加成反应](https://img.taocdn.com/s3/m/f71a5068a36925c52cc58bd63186bceb19e8edea.png)
小议烯烃和炔烃的加成反应13031417 杨春怀内容摘要:烯烃和炔烃在结构上的共同点都表现在碳碳双键、碳碳叁键的不饱和牲上。
在一定条件下都能和氢、卤素等试剂发生一系列的加成反应。
但是两者又有较明显的区别,炔烃比烯烃难发生亲电加成,易发生亲核加成反应。
本文从烯烃和炔烃的结构上进行比较来寻找性质差别的原因。
关键词:烯烃 炔烃 亲电 亲核 加成反应烯烃和炔烃都属于不饱和的链状碳氢化合物,都有易断裂的兀键,能发生加成反应。
当亲电试剂存在时,炔烃的加成反应比烯烃缓慢。
如:乙烯能使溴的四氯化碳溶液立即退色。
而乙炔需要几分钟以后才能褪色。
又如当分子中同时存在双键和叁键时,与溴反应首先进行的是双键的加成反应:炔烃虽然较难发生亲电加成,.但是炔烃能发生一系列的亲核加成。
如乙炔在NaoH 或KOH 存在下,可以和醇、硫醇、酚等含有“活泼”氢的有机化合物发生亲核加成,生成乙烯基化合物。
C C H H H C H H C C H+Br-Br C Br H H C Br H C H H C C H 90%C H CH R-OH ROC H CH 2C H CH RS C H CH 2RSH C H C H ArO C H CH 2Ar-OH 100℃~200℃ 烯烃和炔烃都属于不饱和烃,为什么同是π键,在发生加成反应时表现出这些差别呢?性质上的差异,必然存在结构上的差异。
我们从烯烃的结构中可知,在碳一碳双键中,原子平面的上下有pai 电子云,这些pai 电子云参与把碳原子核拉拢在一起作用要比sita 电子云小,pai 电子本身被束缚得较松。
这种松散的pai 电子特别容易被寻求电子的试剂所利用。
因此在许多反应中,碳一碳双键是一种电子的来源,也可以说它起着一个碱的作用,与它反应的化合物就是缺电子的化合物,也就是酸,这些寻求一对电子的酸性试剂称为亲电试剂。
烯烃的亲电加成,换句话说是酸性试剂进攻的加成反应。
而在炔烃的不饱和键中,乙炔分子中两个π键构成一个具有很大对称性的圆柱状的π电子云。
《烯烃炔烃》加成反应在烯烃
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《烯烃炔烃》加成反应在烯烃《烯烃炔烃加成反应在烯烃》在有机化学的广袤领域中,烯烃和炔烃的加成反应无疑是一个重要且充满魅力的研究方向。
对于烯烃而言,加成反应是其化学性质的重要体现,也是众多有机合成过程中的关键步骤。
要理解烯烃的加成反应,首先得清楚烯烃的结构特点。
烯烃是一类含有碳碳双键的不饱和烃,其通式为 CnH2n。
碳碳双键的存在使得烯烃具有较高的反应活性。
最常见的烯烃加成反应之一是加氢反应。
当烯烃与氢气在催化剂的作用下发生反应时,碳碳双键被打开,氢原子加成到双键的两个碳原子上,从而将烯烃转化为烷烃。
这个反应在工业上有着广泛的应用,例如用于将植物油加氢转化为固态的人造黄油。
卤素加成也是烯烃的重要反应。
以溴为例,当烯烃与溴的四氯化碳溶液混合时,溴分子会迅速加成到碳碳双键上,使溶液的颜色褪去。
这一反应不仅可以用于检测烯烃的存在,还在有机合成中用于引入溴原子。
烯烃还能与卤化氢发生加成反应。
例如,乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷。
在这个反应中,卤化氢中的氢原子会加成到含氢较多的双键碳原子上,而卤原子则加成到含氢较少的碳原子上,这一规则被称为马氏规则。
不过,在某些特定的条件下,也可能会出现反马氏规则的加成。
水合反应也是烯烃的常见加成类型。
在酸的催化下,烯烃与水反应生成醇。
这个反应在工业上用于生产醇类化合物。
除了上述常见的加成反应,烯烃还可以与一些其他的试剂发生加成。
比如,烯烃可以与次氯酸发生加成反应,生成氯代醇。
烯烃加成反应的机理多种多样,但总体上可以分为亲电加成和自由基加成等类型。
亲电加成是烯烃加成反应中最为常见的一种机理。
在亲电加成反应中,烯烃的双键富电子,容易吸引缺电子的亲电试剂,如氢离子、卤素正离子等,从而引发反应。
烯烃加成反应在有机合成中具有极其重要的地位。
通过巧妙地选择加成试剂和控制反应条件,可以合成出各种具有特定结构和功能的有机化合物。
例如,通过一系列的加成反应,可以从简单的烯烃原料合成出复杂的药物分子、香料和高分子材料等。
第三章烯烃和炔烃 亲电加成
![第三章烯烃和炔烃 亲电加成](https://img.taocdn.com/s3/m/13c4b68e6529647d272852d6.png)
(E)-3-甲基-2-戊烯
(Z)-3-甲基-2-戊烯
(E)-3-methyl-2-pentene
cis-3-methyl-2-pentene
(Z)-3-methyl-2-pentene
trans-3-methyl-2-pentene
3, 3-二甲基-2-乙基丁烯
(Z)-3-甲基-2-戊烯
2,4-二甲基己烯
3-甲基-2-乙基- 1- 丁烯
2. 主链编号
编号时从有不饱和键的一端开始,这样使不饱和键的位次最小。在主链的名 称前写出不饱和键的位次并用“-”隔开。取代基的表示方法和烷烃相同,但是 取代基和主链间也要用“-”隔开。
3. 分子中有两个以上的不饱和键时,用“二烯”或“二炔”等表示主链的名称,并在 名称前标出双键的位次。
三、催化氢化 1. 催化加氢 在催化剂存在下,有机化合物与氢分子发生的反应称为催化氢化(catalytic hydrogenation).
2. 氢化热及烯烃稳定性 1mol不饱和化合物氢化时放出的热量称为氢化热。 氢化热越大,分子的内能越高,越不稳定。 相同数目碳原子的烯烃,反式比顺式稳定,双键碳原子上的基团越多,越稳定。
O
H = 226.9KJ mol-1
H2C
HC
CH
CH
CH2
2H2
CH3CH2CH2CH2CH3
H =254.4KJ mol-1
共轭能=254.4-226.9=27.5KJ.mol-1
(3)折射率较高
2. p- π共轭
π轨道中的电子
H
P轨道中的电子
Cl C C H
H H C H C H C H
空的p轨道
数的烯烃和环烷烃还有功能团异构。
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C(
CH2) 7COOH
KMnO4, H2O, 常温 pH 7.5 , 92%~96%
CH3( CH2)7C C( CH2)7COOH OO
在强烈条件下氧化时,非端位炔烃生成羧酸(盐),端位炔烃生成,nOOH4 C4H9_COOH +CO2 +H2O
CH3
C CH2 CH3
(1) O3 (2) H2, Pd
CH3
OC
+ HCHO
CH3
CH3
C CHCH3 CH3
(1) O3 (2) H2, Pd
CH3CHO + O
CH3 C
CH3
RCH C R R
(1) O3 (2) LiAlH4 ? NaBH4
RCH2
R OH +
R
CHOH
故可通过臭氧化物还原水解的产物来推测原烯烃的结构。
炔烃与臭氧反应,亦生成臭氧化物,后者用水分解则生成 二酮和过氧化氢,随后过氧化氢将 -二酮氧化成羧酸。
O3 CC
O
C
C
O_O
H2O O O CC
+ H2O2
COOH+HOOC
例如:
CH3CH2CH2C
CCH3
1 O3 CH3CH2CH2COOH + CH3COOH 2 H2O
臭氧除和碳碳三键以及双键外,其他官能团很少反应,分子的碳架也很少 发生重排,故此反应可根据产物的结构测定重键的位置和原化合物的结构。
CH CH + -OCH3
-
CH CH OCH3
亲核试剂
-
CH CH OCH3 + CH3OH
H CH CH OCH3
由负离子或带有未公用电子对的中心分子的进攻而进行的加成反应, 称为亲核加成反应。
HC CH
HOCH3
20%KOH/H2O 160-165oC,2-2.5MPa
CH2 CHOCH3
甲基乙烯基 醚
2MnO2 + 2KOH
实际上是加成反应。
在较强烈的条件下(如加热或在酸性条件下),碳碳键完全断裂, 烯烃被氧化成酮或羧酸。
R RC
H RC
H HC
被氧化为
R RC O
被氧化为 被氧化为
OH RC O
OH HO C O
CO2 + H2O
H5C2C CH2 KMnO4, -OH, H2O H+
CH3
H5C2C
CC2H5
B2H6, 0 oC 二甘醇二甲醚
H5C2
C2H5
CC
B
H
3
H5C2
C2H5
CC
B
H
3
H5C2
C2H5
HAc
CC
25oC
H
H
H2O2 HO-/H2O
硼氢化酸化-顺式烯烃
CH3CH2C CH2CH3 O
硼氢化氧化-醛或酮
由末端炔制醛:
CH3(CH2)5C CH
CH3
0-10 oC
臭氧化反应可以用来制备醛酮,也可以用来合成羧酸
油酸 臭氧解法 制备 壬二酸 (杜鹃花酸) 壬二酸,用作增塑剂, 并用于醇酸树脂、漆和化工合成。
烯烃的环氧化反应
R C
R'
HC CH HCN CuCl CH2 CHCN
丙烯腈
HC CH
HOOCCH3
乙酸锌—活性炭 160-165 oC
CH2 CHOOCCH3 乙酸乙烯酯
从反应的结果看,是在醇或羧酸分子中引入一个乙烯基, 因此统称为乙烯基化反应
写出乙炔与亲核试剂(CN-,HCN)加成生成 CH2=CHCN的机理
氧化反应
C O+O C
常用的还原剂: (1) Zn/H2O
(2) H2,Pd
烯烃臭氧化物的还原水解产物与烯烃结构的关系为:
烯烃结构
臭氧化还原水解产物
CH2= RCH=
HCHO(甲醛) RCHO(醛)
R2C=
R2C=O(酮)
CH3CH2CH
CH2
(1) O3 (2) H2, Pd
CH3CH2CHO + HCHO
(CH3)2CH 2BH 二甘醇二甲醚
防止同碳二硼化物 [RCH(BH2)2]的生成
CH3(CH2)5CH CH
B
CH3 CH(CH3)2
H2O2 2 HO-/H2O
重排 CH3(CH2)5CH CH
CH3(CH2)5CH2CHO
OH
完成下列反应式
羟汞化-脱汞反应
羟汞化相当于OH和HgOAc与C=C加成 脱汞 相当于HgOAc被H取代,具有高度选择性 反应速度快,条件温和,无重排,产率高,适用于实验室制备醇
烯烃氧化的主要类型
R C
R'
R" C
H
注意双 键和H的 变化
KMnO4(浓,热), OH 或 K2Cr2O7, H
(1) O3 (2) H2O, Zn
KMnO4(稀,冷), OH 或 (1) OsO4, (2) H2O
O RCOOH(过氧酸)
R
R"
C O+ O C
R'
OH
酮、酸
R
R"
CO+OC
R'
H
R R" R' C C H
OH OH
酮、醛 邻二醇
R
R"
CC
R'
H
O
环氧化物
氧化反应,氧化产物随氧化剂和氧化条件的不同而异。
用KMnO4溶液来鉴 定不饱和烃。
用低温,中性或碱性稀KMnO4氧化,生成顺式α-二醇
3RCH
CH2 + 2KMnO4 + 4H2O 中碱性性介或质3RCH CH2 + OH OH
脱汞时,若用其他质子溶剂(ROH,RNH2,RCO2H)代替水, 即溶剂汞化可以得到醚,胺和酯
(3) 亲核加成-炔烃易进行亲核加成
CH CH + CH3OH 反应历程如下:
KOH 加热,加压
CH2 CH O CH3 甲基乙烯基醚
(非常有用的聚合单体)
CH3OH + KOH
CH3O-K+ + H2O
CH3CH
CH3
C
CH
CH3
(1) O3 (2) H2, Pd
CH3
CH3
C H
CH3
O+
CH
CH3
CO CH3
CH3CH2 C
CH3CH2
CH3 C
H
(1) O3 (2) H2, Pd
CH3CH2 CH3CH2
C
O +O
CH3 C
H
(1) O3 CH3 (2) H2, Pd
O
O
H C CH2CH2CH2CH2C CH3
炔烃用高锰酸钾氧化,同样即可用于炔烃的定性分析,也可用于推测 三键的位置。
完成下列反应式
完成下列反应物的构造式
臭氧化
将含有6%~8%臭氧的氧气通入到烯烃的非水溶液中,得到臭氧 化物,后者在还原剂的存在下直接用水分解,生成醛和/或酮。
O3
CC
CC
O
O
烯烃
O 分子臭氧化物
O
C
C
O_O
臭氧化物
H2O Zn
H5C2C O CH3
CO2
H5C2C CH C2H5 KMnO4, -OH, H2O H+
CH3
H5C2C O CH3
CH3CH2COOH
• 烯烃结构不同,氧化产物也不同,此反应可用于推测原烯 烃的结构。
炔烃也可以被高锰酸钾溶液氧化.较温和条件下氧化时,非端位炔烃生成 -二酮。
CH3( CH2)7C