烯烃加成反应

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：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）。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。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。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。12二甲基环己烯PtCL/CHXOOH-J25^12二甲基环己烯PtCL/CHXOOH-J25^顺-12二甲基环己烷M-1.2-二甲基环己烷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H和烯烃同2时吸附到催化剂表面上，催化剂促进H的。键断裂，形成两上M-H。键，再与配位在金属2表面的烯烃反应。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。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.C4Hs+H2C4H10+AHr反应物:CHXKCH=CK

反应物:CHXKCH=CKKCxHC=C^KC"H、■—I△Hr/KJmol-1126.6119.5115.3例二.C5Hio+H2C5H12+AHr反应物：△Hr/KJmol-1反应物：△Hr/KJmol-1126.6112.4C5H10+H2C5H12126.6119.8112-4kJ/mol7126.6119.8112-4kJ/mol7各种甲基丁烯热力学能比较：每组的产物相同，吸收H—样多，氢化焓反映了烯烃的含能量2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=CH>CH=CH222RC=CR>RC=CHR>RC=CH>RHC=CH222222二、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：T30^40^CH3CH=CH2+Br—BrCH3CHBrCH2Br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）。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Cl和Br,且22反应活性Cl>Br。22烯烃与溴反应得到的是反式加成产物：

+Br2O^/CCM(RR)-12二漠环己烷+Br2O^/CCM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:RCHCKII2XH&+nRCHCKII2XHR-CH=CH+H-XX=—Cl,—Br,—I,—OSOaH,—OH,—OR等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一马尔科夫尼科夫经验规则，也称不对称烯烃加成规律。CH3CH2CH=CH2+HBrCH3C00HCH3CH2CHCH3+CHKHnCHwC&BtIBr(80%)(20%)(CH3)2C=CH2+HBr°压皿H.(cthWCBr+(CH3)2CHCH2Br(90%)(10%)从此二例子看出，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CH2=CH2+H2SOj；98%)CH3CH2OSO3HCH3CH=CH2+H2SO4(75-90%)50CH3CH2CH3OSO.HCCHAC=CH9+H9SOd(50-60%)(CHAc一OS.H可以得到烯烃加成反应的活性：(CH)C=CH>CHCH=CH>CH=CH32232223.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酸性越强加成反应越快,卤化氢与烯烃加成反应的活性HI>HBr>HCl酸是弱酸如HO和ROH，则需要强酸做催化剂，如ch2=chch2=ch2+h2oSOO^.SMPaaCKCKOH■—I，H3C^s+nis-s+私强酸型离子壹换树脂C=CH2+HO—CH3(CH3)3C—0CH3KC■—I工业上用这两个反应合成乙醇和甲基叔丁基醚。后者是代替四乙基铅做汽油抗爆剂，这些年来又发现它对环境有害，正在寻找新的代用品。用液体强酸做催化剂一是腐蚀设备严重，二是污染环境，现在发展方向使用固体酸做催化剂。烯烃与硫酸加成得硫酸氢酯，后者水解得到醇，这是一种间接合成的方法：|_||-|CHXH^CK+KSOdKCCHCK2>■CKCHCK+H?SOdOSO^HOH四、加次卤酸反应烯烃与卤素的水溶液反应生成B-卤代醇。例：CH2=CH2+HOCICH2CI——CH2OH丙烃与氯的水溶液反应，生成1-氯代-2-丙醇，又称B-氯醇。后者脱HCl,是工业上制备环氧丙烷的方法。s+s_CIC-醇CH—OH氛HX—CH=CIC-醇CH—OH氛•-JH3C-CH-CH2Ca（0H）2>HX-CH-CK+HCl6h6i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n键的电子易流动，在环境