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文档简介

模块二有机化合物性质——炔烃的化学性质不饱和,可加成可聚合还原加氢亲电加成p键可被氧化末端氢有弱酸性可与强碱反应

炔烃的化学性质主要表现在碳碳三键官能团的反应上,碳碳三键中的л键不稳定,因此炔烃的化学性质比较活泼,与烯烃相似,容易发生加成、氧化和聚合反应。

由于sp杂化碳原子的电负性比较大,因此与三键碳原子直接相连的氢原子(炔氢)具有一定酸性,比较活泼,容易被某些金属或金属离子取代,生成金属炔化物。①催化加氢炔烃在催化剂Pt、Pd、Ni等存在下加氢,先生成烯烃,再生成烷烃。在氢气过量的情况下,加氢反应不易停留在烯烃阶段,而是生成烷烃。实例:1、加成反应若选用催化活性较低的林德拉(Lindlar)催化剂(是沉淀在BaSO4或CaCO3上的金属钯,加喹啉或醋酸铅使钯部分中毒,以降低其催化活性),可使炔烃的催化加氢反应停留在生成烯烃的阶段,得顺式烯烃。炔烃也可在液氨中用碱金属还原,生成反式烯烃。Lindlar催化剂

炔烃加氢反应比烯烃容易进行,工业上常利用这种方法,控制氢气用量,使石油裂解气中微量的乙炔转变为乙烯,以提高裂解气中乙烯的含量。实例:②亲电加成a.和卤素的加成炔烃可以和卤素加成,先生成二卤化物,若卤素过量可继续加成,生成四卤化物。工业上就是利用氯加成乙炔制得四氯乙烷。实例:炔烃与溴也可以进行加成反应。与烯烃相似,也可根据溴的褪色来检验三键的存在。如控制反应条件,可使反应停留在二卤化物阶段。炔烃和碘的加成比较困难,主要得到一分子加成产物,生成二碘烯烃。实例:实例:

炔烃与卤素的亲电加成不如烯烃活泼,当分子中兼有双键和三键时,首先在双键上发生加成反应。低温条件下,缓慢地加入溴,如下式所示,三键不参与反应,这种加成叫选择性加成。实例:b.和卤化氢的加成炔烃与烯烃一样,可以和卤化氢加成,不对称炔烃的加成反应也按马尔科夫尼科夫规律进行,但反应活泼性不如烯烃。工业上用乙炔和HCl加成生产氯乙烯:实例:c.和水加成炔烃和水的加成也不如烯烃容易进行,必须在催化剂硫酸汞和稀硫酸的存在下才发生加成。反应中先生成烯醇,烯醇不稳定,立刻发生分子内重排,羟基上的氢原子转移到相邻的双键碳上,原来的碳碳双键转变为碳氧双键,形成醛或酮。不对称炔烃加水时,反应也是按马尔科夫尼科夫规律进行的。除乙炔外,其它炔烃加水,最终的产物都是酮。末端炔烃与水加成产物为甲基酮。实例:上述是工业上合成乙醛和丙酮的重要方法之一,称为炔烃的直接水合法。实例:(2)炔烃活泼氢原子的反应①与钠或氨基钠反应金属钠能与乙炔作用放出氢气并生成化合物乙炔钠。金属钠与氨反应生成氨基钠

(NaNH2),它是弱酸H—NH2的盐。

炔化钠的化学性质活泼,在液氨中可与伯卤代烷作用,在炔烃的分子中引入烷基,这是增长炔烃碳链的重要方法。这是实验室中从末端炔烃制备其它炔烃普通采用的一种方法。实例:②与硝酸银或氯化亚铜的氨溶液反应——末端炔烃的鉴定末端炔烃分子中的炔氢(以质子的形式)可被Ag+

或Cu+

取代生成炔银或炔亚铜。把乙炔通入硝酸银的氨溶液中,立即生成白色乙炔银沉淀。把丙炔通入铜氨溶液中,立即生成棕红色丙炔铜沉淀。重金属:Ag+和Cu+

酸性的炔类能与某些重金属离子反应,主要是Ag+和Cu+,生成不溶性的炔化物。反应非常灵敏,现象很明显,这个反应能用来区别末端炔烃和非末端炔烃。

炔银和炔亚铜它们不与水反应,也不溶于水。但是,它们可被稀盐酸分解,重新生成末端炔烃。这个性质在实验室中可用来分离、精制末端炔烃。炔银、炔亚铜潮湿时比较稳定,干燥时,因撞击、震动或受热会发生爆炸。因此,实验后应立即用酸处理。(3)氧化反应实例:

在氧化反应过程中,高锰酸钾的紫红色逐渐褪去,同时生成棕褐色的二氧化锰沉淀。可根据高锰酸钾溶液的褪色和二氧化锰棕褐色沉淀的生成来鉴别炔烃。此外,还可根据氧化产物的不同来判断炔烃中三键的位置从而确定原来炔烃的结构。炔烃在空气中燃烧,生成二氧化碳和水,同时放出大量的热。乙炔在氧气中燃烧时产生的氧炔焰可达3000℃以上的高温,在工业上用作切割和焊接金属。(4)聚合反应

炔烃也能聚合,但较烯烃困难,在不同的反应条件下

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