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炔烴
發布日期:2022-09-29 08:33:24


炔烴



炔烴是含有碳碳三鍵(-C≡C-)的鏈烴。

  

R-C≡CH或R`-C≡C-R”可代表它們的構造式,碳碳三鍵(-C≡C-)是炔烴的官能團。

  炔烴也是不飽和烴,通式是C n H 2n-2 ,與二烯烴或環烯烴相同。


一、炔烴的同分異構現象和命名法

炔烴由于碳鏈構造和三鍵位置的不同,也具有同分異構現象。不過因為三鍵支鏈的位置的限制,其異構體的數目要比碳原子數相同的烯烴為少。例如,含有五個碳原子的炔烴,只有三種同分異構體:

炔烴的命名法和烯烴相似。

  

二、炔烴的物理性質

在正炔烴的同系列中,C2~C4的炔烴是氣體,C5~C15的是液體,C15以上的是固體。炔烴的熔點和沸點也隨著碳原子數目的增加而增高(表11-5)。


三、炔烴的化學性質

  炔烴的官能團是-C≡C-,它有兩個π鍵,有較弱的親核性(Lewis堿),其化學性質與烯烴有不少相似之處,例如能發生加成、氧化和聚和反應等。另外,-C≡C-H的C-Hσ鍵具有與 或 σ鍵不同的性質,即弱酸性很。


(一)加成反應


1.加氫

在催化劑(Pt,Pd或Ni)的作用下,炔烴與氫加成可生成烯烴,最后生成烷烴。


2.加鹵素

  炔烴能與氯或溴加成。反應分兩步進行,第一次加1mol 試劑 ,生成烯烴的二鹵衍生物;第二次再加1mol試劑,生成四鹵代烷。


3.加鹵化氫

炔烴和鹵化氫的加成反應也是分兩步進行的。


1,1-二溴乙烷

  在生成的溴乙烯分子中,溴原子的未共用電子對與π鍵形成共軛體系(p-π共軛),這里共軛效應起了主要作用,而溴原子的誘導效應僅居次要地位。因此,當與第二個溴化氫分子加成時,溴原子繼續加在已有一個溴的碳原子上,生成CH3CHBr2。

不對稱炔烴與HX加成時遵從馬氏規則。在有過氧化物存在下,不對稱炔烴與HBr的加成反應則是反馬氏規則的。


(二)氧化反應

炔烴氧化時,碳鏈在三鍵處斷裂。例如,乙炔用高錳酸鉀氧化時,生成二氧化碳。

其它炔烴用高錳酸鉀氧化,生成羧酸。

從反應結果可以看到高錳酸鉀的紫色消失,所以也可利用此反應檢查碳碳三鍵。


(三)聚合反應

乙炔在不同的催化劑和反應條件下,發生各種不同的聚合反應,生成鏈狀或環狀的化合物。如乙炔若發生二分子聚合反應時,生成乙烯基乙炔CH2=CH-C≡CH;若在適當的催化劑存在下,三個分子的乙炔聚合成苯。

  

(四)炔化物的生成

連接在C≡C碳原子上的氫原子相當活潑,這是因為三鍵C是sp雜化,s成分占1/2,電負性比較強,使得Csp-H1sσ鍵的電子云更靠近碳原子,增強了C-H鍵極性,使氫原子容易離解,顯示酸性。乙炔基陰離子能量低,體系穩定,所以乙炔分子CH≡CH中氫原子容易被金屬取代,生成的炔烴金屬衍生物叫做炔化物。例如,將乙炔通入硝酸銀氨溶液或氯化亞銅氨溶



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