烯烃和卤化氢反应
烯烃和卤化氢反应是一种重要的有机化学反应，常用于有机合成中。烯烃是一类含有双键的碳氢化合物，而卤化氢则是一类含有卤素原子的氢化物。这种反应的机理较为复杂，但是可以通过一些实验方法来加以研究和探究。
首先，我们需要了解烯烃和卤化氢反应的基本原理。这种反应是一种加成反应，即烯烃中的双键与卤化氢中的卤素原子发生加成反应，生成碳氢化合物。这种反应是一个亲电加成反应，因为卤化氢中的卤素原子是亲电原子，而烯烃中的双键是亲核原子。当卤化氢和烯烃分子之间的亲电亲核相互作用时，它们会发生化学反应，生成一个新的化合物。
烯烃和卤化氢反应的机理比较复杂，但是可以通过实验方法来探究。一种常用的实验方法是利用核磁共振（NMR）技术。通过这种技术，可以观察到反应物和产物分子中的氢原子的化学位移。利用这些数据，可以确定反应物和产物分子之间的化学反应机理。
在研究烯烃和卤化氢反应的机理时，还需要考虑反应的反应条件。反应条件包括反应温度、反应时间、反应物的浓度等。不同的反应条件会影响反应的速率和产物的选择性。例如，在高温下进行反应，会产生更多的副反应产物，而在低温下进行反应，则会产生更多的主反应产物。
烯烃和卤化氢反应在有机合成中具有广泛的应用。例如，它可以用于合成烯丙基卤化物，这种化合物可以用于合成更复杂的有机化合
物。此外，烯烃和卤化氢反应还可以用于合成一些医药和农药等有机化合物。
总之，烯烃和卤化氢反应是一种重要的有机化学反应，具有广泛的应用。通过研究反应的机理和反应条件，在有机合成中可以更加有效地利用这种反应。
烯烃的化学性质 烯烃的化学性质很活泼，可以和很多试剂作用，主要发生在碳碳双键上，能起加成、氧化聚合等反应。此外，由于双键的影响，与双键直接相连的碳原子（α-碳原子）上的氢（α-H ）也可发生一些反应。 一． 加成反应 在反应中π键断开，双键上两个碳原子和其它原子团结合，形成两个σ-键的反应称为加成反应。 （ 一） 催化加氢 烯烃在催化剂作用下，低温低压既与氢加成生成烷烃。 （ 二） 亲电加成 在烯烃分子中，由于π电子具流动性，易被极化，因而烯烃具有供电子性能，易受到缺电子试剂（亲电试剂）的进攻而发生反应，这种由亲电试剂的作用而引起的加成反应称为亲电加成反应。 对电子具有亲和力的试剂叫做亲电试剂。亲电试剂由于缺少电子，容易进攻反应物上带部分负电荷的位置，由这类亲电试剂进攻而发生发反应称为亲电反应。亲电试 剂通常为路易斯酸。如： H ＋ Br +、Cl +、H 3O +、RC +＝O 、Cl 2、Br 2、I 2、HCl 、HBr 、HOCl 、H 2SO 4、F 3C ─COOH 、BF 3、AlCl 3等 烯烃的亲电加成反应历程 烯烃的亲电加成反应历程可由实验证明 实验说明： 1．与溴的加成不是一步，而是分两步进行的。因若是一步的话，则两个溴原子应同时 加到双键上去，那么Cl – 就不可能加进去，产物应仅为1，2-二溴乙烷，而不可能有1-氯-2-溴乙烷。但实际产物中竟然有1-氯-2-溴乙烷，没有1，2-二氯乙烷。因而可以肯定Cl – 是在第二步才加上去的，没有参加第一步反应。 2．反应为亲电加成历程 RCH=CHR + H 2 RCH 2CH 2R CH 2=CH 2 Br 2 （水溶液） CH 2-CH 2Br Br CH 2-CH 2CH 2-CH 2Br Cl Cl Cl 无 Br Br δδ
烯烃加成反应 一、催化加氢反应 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。 加氢反应的活性能很大，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氢氧化铝颗粒上；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，因此称顺式加氢。下例反应顺式加氢产物比例为81.8%，而反式产物为18.2%。产物顺反比例受催化剂、溶剂、反应温度等影响。 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，形成两上M-H σ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。 例1． 反应物:
ΔHr/KJmol-1126.6 119.5 115.3 例二. 反应物： ΔHr/KJmol-1126.6 119.1 112.4 各种甲基丁烯热力学能比较： 每组的产物相同，吸收H2一样多，氢化焓反映了烯烃的含能量 由此得出直链烯烃热力学能（E）-2-丁烯 <（Z）-2-丁烯 < 1-丁烯 烯烃的热稳定性的一般规律： RCH=CHR' >RCH=CH2 > CH2=CH2 R2C=CR2 > R2C=CHR > R2C=CH2 > RHC=CH2 二、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，丙烯通入液溴中即生成1，2一二溴丙烷： 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Cl2>Br2。 3．烯烃与溴反应得到的是反式加成产物：
[烯烃的化学性质]烯烃的化学性质归纳 3.1.4 烯烃的化学性质 Chemical Properties of Alkenes 烯烃的化学性质和烷烃不同。它的分子中存在碳碳双键，化学活泼性大，烯烃的大部分反应发生在碳碳双键上，所以碳碳双键是烯烃的官能团。和双键碳原子直接相连的碳原子称为α-碳原子，α-碳原子上的α-氢也容易发生取代反应。 （1）加成反应。烯烃的加成反应，实质上是碳碳双键的加成反应，也就是打断一个π键，两个一价原子或基团分别加到双键碳原子上，形成两个新的σ键，从而生成饱和化合物。一般可表示为： Y Z 象这种由一个不饱和化合物和另一个化合物或单质作用，生成一个加成产物的反应，称为加成反应。 烯烃能与一系列加成试剂发生加成反应，例如氢、卤素、卤化氢、次卤酸、硫酸、水等。 a. 加氢。在催化剂铂、钯、镍等存在下，烯烃与氢气加成得到烷烃，这种反应称为催化氢化。
2 + H22 H H 它是一种还原反应。 从烯烃催化加氢生成烷烃的过程中可以看出，发生变化的不仅仅是π键，双键的两个碳原子的全部价键都发生了变化。碳原子的杂化轨道由sp2转变为sp3，分子的构型也从烯烃的平面排布结构变成四面体结构。所以，不要将复杂的化学变化简单地理解为一个价键的改变。 烯烃的催化氢化是一个放热反应。一摩尔烯烃氢化时所放出的热量称为氢化热。不同烯烃的氢化热是不同的。根据氢化热的不同，可以分析不同烯烃的相对稳定性。一般氢化热愈小，则烯烃愈稳定。例如： CHCH
3HHCH3 + H2+ H 2 CH3223 -1 CCH3 22 3 -1 可见，(E)-2-丁烯比(Z)-2-丁烯稳定。 烯烃的加氢反应是定量进行的，一个双键吸收1摩尔氢，常常用它来测定烯烃的双键数。
1 《烯烃》总结 1.烯烃：分子里含有碳碳双键的一类链烃叫烯烃。一般，我们所说的烯烃都是指单烯烃，也有二烯烃，如CH 2=CH －CH=CH 2(丁二烯)。 2.烯烃的通式：C n H 2n (n≥2)，其中有2n 个C-H 键， 1个 C=C 双键，（n-2）个C-C 单键。 注意：分子式为C n H 2n 的同分异构体有烯烃和环烷烃。 3.烯烃的系统命名法： 命名方法与烷烃相似，坚持“最长、最近、最简、最小”原则。不同点是主链中必须包含双键。 （1）选主链：选含C=C 的最长的碳链，称某烯。 （2）编号：从离双键最近（不是离取代基最近）的主链碳的一端开始编号，当主链两端的碳原子离双键等近时，要求从离简单取代基近的一端开始编号，且要求取代基位次之和要小。 （3）命名：取代基编号-取代基—双键位置编号某烯。 如，命名为3，5-二甲基-1，4-己二烯。 4.烯烃的物理性质： （1）常温常压下，C 个数为2-4的烯烃为气态，C 个数为5-18的烯烃为液态，C 个数为18以上的烯烃为固态。 （2）随碳原子数增多，熔沸点逐渐升高；碳原子数相同的烯烃，支链越多，熔沸点越低。 （3）碳原子数增多，密度逐渐增大。 5.烯烃的化学性质： （1）氧化反应： a.燃烧反应： b.在催化剂作用下被空气氧化生成醛： c.被酸性KMnO 4溶液氧化： ______________________________。 d.被臭氧氧化（常以信息题形式出现）： （2）易发生加成反应：可以和碳碳双键加成的试剂有：H 2、X 2、HX 、H 2O 等。分别写出乙烯与这些物质发生加成反应的化学方程式： __________________________________________，_______________________________________。 ___________________________________________，_______________________________________。 （3）加聚反应：n R 1R 2C=CR 3R 4________________________。 6.烯烃的不对称加成：一般遵循马尔科夫尼科夫规则，简称马氏规则。马氏规则：当不对称 烯烃与卤化氢发生加成反应时，通常氢加到氢多的不饱和碳原子上。 如 ____________________________________。 O nH nCO O n H C n n 222223+??→?+点燃CHO CH O CH CH 3,22222加压加温催化剂??→?+=
烯烃可与卤素进行加成反应，生成邻二卤代烷。该反应可用于制备邻二卤化物. 烯烃可与卤化氢加成生成相应的卤代烷。通常是将干燥的卤化氢气体直接与烯烃混合进行反应，有时也使用某些中等极性的化合物如醋酸等作溶剂，一般不使用卤化氢水溶液，因为使用卤化氢水溶液有可能导致水与烯烃加成这一副反应发生。 实验结果表明，不同卤化氢在这一反应中的活性次序是：HI＞HBr＞HCl，这与其酸性强度次序相符合。 卤化氢是一不对称试剂，当它与乙烯这样结构对称的烯烃加成时，只能生成一种加成产物： 但遇到像丙烯这样的不对称烯烃时，则有可能生成两种不同的加成产物： 实验结果表明，卤化氢与不对称烯烃的加成具有择向性，即在这一离子型加成反应中，卤化氢中的氢总是加到不对称烯烃中含氢较多的双键碳上。这一规律是俄国化学家马尔柯夫尼可夫（V·Markovnikov）1869年提出的，称为马尔柯夫尼可夫定则，简称马氏定则。例如：
应用马氏定则，可以对许多这类反应的产物进行预测，并指导我们正确地利用这一反应来制备卤代烷。当然，某些双键碳上连有强吸电子基的烯烃衍生物在卤化氢加成时，从形式上看就表现出反马氏定则的特性。但从实质上看并不矛盾，因为亲电加成时，亲电试剂的正性部分总是首先加在电子云密度大的双键碳上，只不过大多数情况下，电子云密度大的双键碳上含氢原子多的缘故。例如： 此外，烯烃与溴化氢的加成当有过氧化物存在时，则真正表现出反马氏定则的特征。例如： 这种因过氧化物存在而导致加成反应取向发生改变的现象称为过氧化物效应。在烯烃的亲电加成反应中，只有溴化氢对双键的加成有过氧化物效应，其他亲电试剂对双键的加成则不受过氧化物存在与否的影响。因为过氧化物效应不按亲电加成反应机制进行，而是按自由基反应机制进行（见后）。 烯烃与硫酸加成生成硫酸氢酯，该酯经过水解便得到醇。例如：
卤代烃总结 1.总结卤代烃的生成方法 卤代烃是烃分子里的氢原子被其它原子或原子团取代而生成的化合物。 一般生成方法有： 1、取代反应：烷烃与卤素如氯气发生取代反应。 化学方程式为 CH3-CH3+ Cl2→CH3CH2Cl + HCl 2、烯类与卤化氢加成反应。 如： CH2=CH2+ HCl → CH3CH2Cl 3、醇类化合物与三卤化磷作用。 如：PBr3 + 3 RCOOH → 3 RCOBr + HP(O)(OH)2 2.卤代烃的应用 很多卤代烃可用作灭火剂（如四氯化碳）、冷7a686964616fe4b893e5b19e31333361303031冻剂（如氟利昂）、清洗剂（常见干洗剂、机件洗涤剂）、麻醉剂（如氯仿，现已不使用）、宰虫剂（如六六六，现已禁用），以及高分子工业的原料（如氯乙烯、四氟乙烯）。 在有机合成上，由于卤代烃的化学性质比较活泼，能发生很多反应，例如取代反应、消去反应等，从而转化成其他类型的化合物。因而，引入卤原子经常是转变分子性能的第一步反应，在有机合成中起
着重要的桥梁作用。 如：1、在烃分子中引入羟基。例如由苯制苯酚。 先用苯与氯气在有铁屑存在的条件下发生取代反应制取氯苯，在用氯苯在氢氧化钠存在的条件下与高温水蒸气发生水解反应便得到苯酚；再例如由乙烯制乙二醇。先用乙烯与氯气发生加成反应制1,2-二氯乙烷，再用1,2-二氯乙烷再氢氧化钠溶液中发生水解反应制得乙二醇。 2、在特定碳原子上引入卤原子。例如，由1-溴丁烷制1,2-二溴丁烷。 先由1-溴丁烷发生消去反应得1-丁烯，再由1-丁烯与溴加成得1,2-二溴丁烷。3、转变某些官能团的位置。 例如，由1-丁烯制2-丁烯。先由1-丁烯与氯化氢加成得2-氯丁烷，再由2-氯丁烷发生消去反应得2-丁烯；如由1-溴丙烷制2-溴丙烷。 先由1-溴丙烷通过消去反应制丙烯，再由丙烯与溴化氢加成得2-溴丙烷；由1-丙醇制2-丙醇。先由1-丙醇消去反应制丙烯，再由丙烯与氯化氢加成制2-氯丙烷，最终由2-氯丙烷水解得2-丙醇。 4、与溴乙烷相像。（1）.水解反应。 （2）.消去反应。。 3.卤代烃的性质 最低0.27元/天开通百度文库会员，可在文库>
烯烃的亲电加成反应 烯烃的亲电加成反应 与烯烃发生亲电加成的试剂,常见的有下列几种：卤素Br 2,Cl 2 、无机酸 H 2SO 4 ,HCl,HBr,HI,HOCl,HOBr及有机酸等; 1．与卤素加成 主要是溴和氯对烯烃加成;氟太活泼,反应非常激烈,放出大量的热,使烯烃分解,所 以反应需在特殊条件下进行;碘与烯烃不进行离子型加成; 1加溴：在实验室中常用溴与烯烃的加成反应对烯烃进行定性和定量分析,如用5％溴的四氯化碳溶液和烯烃反应,当在烯烃中滴入溴溶液后,红棕色马上消失,表明发生了加成反应,一般双键均可进行此反应; CH 2=CH 2 +Br 2 →BrCH 2 CH 2 Br 卤素与烯烃的加成反应是亲电加成,反应机制是二步的,是通过环正离子过渡态的反式加成,主要根据以下实验事实： a反应是亲电加成：是通过溴与一些典型的烯烃加成的相对反应速率了解的： 可以看到,双键碳上烷基增加,反应速率加快,因此反应速率与空间效应关系不大,与电子效应有关,烷基有给电子的诱导效应与超共轭效应,使双键电子云密度增大,烷基取代越多,反应速率越快,因此这个反应是亲电加成反应;当双键与苯环相连时,苯环通过共轭体系,起了给电子效应,因此加成速率比乙烯快;当双键与溴相连时,溴的吸电子诱导效应超过给电子共轭效应,总的结果起了吸电子的作用,因此加成速率大大降低; b反应是分二步的：如用烯烃与溴在不同介质中进行反应,可得如下结果：
上述三个反应,反应速率相同,但产物的比例不同,而且每一个反应中均有 BrCH 2CH 2 Br产生,说明反应的第一步均为Br+与CH 2 =CH 2 的加成,同时这是决定反应速率的 一步；第二步是反应体系中各种负离子进行加成,是快的一步;上述三个反应,如溴的浓度较稀,主要产物为溴乙醇和醚; c反应是通过环正离子过渡态的反式加成,而且是立体选择性的反应stereoselectivereaction;所谓环正离子过渡态,是试剂带正电荷或带部分正电荷部位与烯烃接近,与烯烃形成碳正离子,与烯烃结合的试剂上的孤电子对所占轨道,与碳正离子轨道,可以重叠形成环正离子,如 形成活性中间体环正离子,这是决定反应速率的一步;所谓反式加成,是试剂带负电荷部分从环正离子背后进攻碳,发生 S N 2反应,总的结果是试剂的二个部分在烯烃平面的两边发生反应,得到反式加成的产物;如下所示： 所谓立体选择性反应是指一个反应可能产生几个立体异构式如顺式加成产物与反式加成产物,优先但不是百分之一百得到其中一个立体异构体或一对对映体,这种反应称立体选择性反应参看3．21,5;上述溴与烯烃的加成,是立体选择的反式加成反应; 以上结果是通过很多实验事实总结得到的;如溴与Z-2-丁烯加成,得到＞99％的一对苏型外消旋体： 如反应是顺式加成则得到以下产物： 实验结果,顺式加成得到的赤型产物＜1％;因此溴与Z-2-丁烯的加成是通过环正离子过渡态的反式加成; 习题5-4写出溴与E-2-丁烯加成的反应机制、主要产物,并用费歇尔投影式表示,主要产物是苏型的还是赤型的 下面列举溴与环己烯体系的加成反应： 溴与环己烯反应如下：
烯烃》总结 1.烯烃：分子里含有键的一类链烃叫烯烃。一般，我们所说的烯烃都是指分子中只含一个碳碳双键的不饱和烃，所以也叫单烯烃，还有二烯烃，如CH2=CH—CH=CH2(丁二烯)。 2.烯烃的通式：CH2(n>2，其中有个C-H键，个C=C双键，个 n2n C-C单键。 注意：环烷烃的通式与烯烃的通式相同，故通式为CH2的烃不一定是烯烃，如下图中的环丁烷 n2n 的分子式也符合CH O 3.烯烃的系统命名法: 命名方法与烷烃相似，坚持最长、最近、最简、最小原则。不同点是主链必须含 有双键。 (1)选主链：选含C=C的最长的碳链，称某烯。 2)编号：从离双键最近(不是离取代基最近)的主链碳的一端开始编号，当主链两端的碳原子离双键等近时，要求从离简单取代基近的一端开始编号，且要求取代基位次和要小。 (3)命名：取代基编号-取代基一双键位置编号+某。 CH：-CI1—CH2-C=CH2 例:a.右出L HL、 CH$-f=CH-fH— b.匚印CHx:O 4.烯烃的物理性质： (1)常温常压下，C个数为1-4的烯烃为气态，C个数为5-18的烯烃为液态，C个数为18以上的烯烃为固态。 (2)随碳原子数增多，熔沸点逐渐升高；碳原子数相同的烯烃，支链越多，熔沸点越低。 (3)碳原子数增多，密度逐渐增大。 5.烯烃的化学性质： (1)氧化反应： a. __________________________________________ 燃烧反应：O b.在催化剂作用下被空气氧化生成醛： c.被氧化剂(如酸性KMnO4溶液、臭氧等)氧化： d.臭氧分解反应(常以信息题形式出现)：O (2)易发生加成反应：可以和碳碳双键加成试剂有为H2、HCN、X2、HX、H2O等。 :-222 -G——C-f一般用怖作加單的催化剂)
加成反应 (addition reaction) •定义 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。σ键键能较小，容易断裂形成两个π键，π烯烃或炔烃分子中存在 （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) 键的烯、炔加成。π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 •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：