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各位同学 大家好

欢迎进入《有机化学》课程的学习

j今天 我们将共同学习炔烃的加成反应

sp杂化的炔烃与烯烃一样

由于炔烃中同样含有π键

因此

也可以卤素 氢卤酸和水等

起亲电加成反应

并且得到的是反式加成产物

第一个

我们看一下炔烃与卤素单质的反应

下面是一个炔烃与卤素单质发生反应的一个通式

炔烃与卤素单质

假如说1:1发生反应的话

我们得到一个1,2-二卤烯烃

如果卤素单质过量的话

那么得到的这个产物会继续

进一步与卤素单质发生反应

反应后得到一个饱和的四卤代物

对于这个反应

我们可以控制条件

使反应停留在第一步

得到一个反式的加成烯烃这个产物

对于2-丁炔来说

它与溴的加成

如果在乙醚中

通过控制反应物的量

1:1发生反应
通过控制反应物的量

1:1发生反应

另外降低温度

在-20度条件下反应

我们可以得到一个反式的1,2-二溴-2-丁烯

如果反应物的量是1:2

溴是2.0当量

这时候在接近室温条件下

25度条件下发生反应
这时候在接近室温条件下

25度条件下发生反应

我们可以得到一个饱和的四溴代物

与烯烃相比较

炔烃和卤素反应速度较慢

烯烃与溴的四氯化碳溶液(反应)

溴的红棕色会立即褪去

如果炔烃与溴的四氯化碳溶液反应

这时候 溴的红棕色会慢慢的褪去

依靠这个反应特点

咱们可以来区分烯烃与炔烃

如果双键和叁键共同存在的话

那么亲电加成这时候优先在双键上参与反应

通过下式咱们可以看到

这个不饱和的化合物结构中既含有双键

又含有叁键

这时候与一摩尔的溴单质来发生反应的时候

咱们得到的反应产物

是反应位点是在烯烃上

为什么炔烃的亲电加成反应不如烯烃活泼呢

首先

第一个原因

因为炔烃的碳是sp杂化轨道

电负性比烯烃的sp2杂化轨道电负性要大

这时侯

碳的sp杂化轨道对π电子的吸引力比较强

第二个原因

主要是炔烃它形成的是一个圆筒形的结构π电子云结构

这时候电子云不容易极化

另外 第三个

我们可以从这个反应机理上

通过形成的中间体的稳定性来比较一下

炔烃与溴单质在发生反应的时候

形成的中间体是一个三元环的溴正离子

在这个溴正离子中

这个碳是一个sp2杂化轨道

而对于烯烃

它与卤素单质的反应

它形成的三元环溴鎓离子

是一个sp3杂化轨道
它形成的三元环溴鎓离子

是一个sp3杂化轨道

sp2杂化轨道

它的键角正常是120度

而sp3杂化轨道的键角是109度28分

而在溴鎓离子中间体形成

大约是60度夹角

那么很明显

就是sp杂化轨道形成的三元环的溴鎓离子

它的角张力比较大

位能比较大

因此从稳定性上来说

前者小于后者

第二个反应咱来看一下

炔烃与氢卤酸的反应

对不对称的炔烃与氢卤酸加成的时候

它是符合马氏规则的

丙炔与氢溴酸发生反应的时

咱们得到一个马氏加成产物

溴加在含氢较少的这个碳上

如果氢溴酸过量的话

这时得到卤代烯烃
如果氢溴酸过量的话

这时得到卤代烯烃

会进一步与第二分子的氢溴酸来发生反应

得到一个偕二溴代物

这个反应的机理是亲电加成机理

如果在光照或者过氧化物存在条件下

得到的是反马规则的一个加成产物

,这一点与烯烃比较类似

就是说氢溴酸与炔烃的反应

同样存在过氧化物效应

比如说丙炔与氢溴酸

在光照或者过氧化物存在条件下

得到一个反马加成产物

溴加在含氢较多的这个碳上

这个反应的机理是一个自由基加成机理

第三个 咱来看一下炔烃与水的反应

在硫酸汞和硫酸催化条件下

炔烃能够与水发生加成反应

反应后形成的是烯醇

通过分子内重排

最后生成醛或者酮

乙炔与水在硫酸汞和硫酸作催化剂条件下

可以发生加成

加成后得到一个烯醇

烯醇通过分子内重排

可以得到一个乙醛

那么这个中间体和乙醛

它们是一种互变异构
那么这个中间体和乙醛

它们是一种互变异构

互变异构的定义是

存在于平衡中

结构中的原子排列顺序明显不同的两种化合物

不对称的炔烃与水加成时

它也是符合马氏规则的

例如丙炔与水在硫酸汞和硫酸做催化剂条件下

可以得到一个中间体

一个烯醇

烯醇再通过互变异构

最后得到丙酮

炔烃除了发生亲电加成以外

由于炔烃的结构中碳的杂化方式是sp杂化

其中sp杂化轨道的电负性

大于sp2杂化轨道的电负性

因此

炔烃除了能够发生亲电加成反应以外

还能够发生亲核加成

而烯烃没有这个性质

亲核加成反应 它的定义就是

由亲核试剂进攻引起的加成反应

咱们常见的亲核试剂有

氢氰酸 甲醇 乙酸等

采用的催化剂常用的是硫酸汞 醋酸锌等

下面 我们首先来看一下

炔烃与氢氰酸的反应

乙炔与氢氰酸

在催化剂存在条件下

可以得到丙烯氰

这个反应 反应的机理是

在催化剂碱存在条件下

氢氰酸首先与碱反应

生成氰负离子

氰负离子与乙炔发生一个亲核加成

得到一个含有负离子的中间体

第二步 它再与氢正离子来结合

最后得到目标产物丙烯氰

丙烯氰是一个很好的中间体

在酸性条件下丙烯氰可以发生水解

水解后可以得到丙烯酸

另外

丙烯氰是一个很好的聚合物分子单体

通过聚合反应 可以得到聚丙烯氰

聚丙烯氰就是我们常说的人造羊毛

第二个 再来看一下炔烃与甲醇反应

乙炔与甲醇

在碱作催化剂条件下

可以得到一个甲基乙烯基醚

这个反应机理

是甲醇首先与碱来发生反应

生成醇钾

第二步就是乙炔与烷氧负离子

发生一个亲核加成反应

得到这个中间体

这个中间体碳负离子结合醇中的氢

然后得到一个甲基乙烯基醚

甲基乙烯基醚也是一个很好的聚合物单体

第三个来看一下

乙炔与醋酸的反应

乙炔与醋酸在碱作催化剂条件下

可以发生一个亲核加成

最后我们可以得到醋酸乙烯脂

醋酸乙烯脂它是一个很好的高分子单体

通过聚合反应

可以得到聚醋酸乙烯脂

聚醋酸乙烯脂

它是一个很好的医药中间体

可以用来做涂料 增塑剂等等

同学们

本节课我们学习了

炔烃的亲电加成反应和亲核加成反应两个问题

这节课我们就讲到这里

同学们 再见

有机化学课程列表:

1 绪论

-1.1 有机化合物与有机化学

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2 烷烃

-2.1 碳原子轨道的杂化

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-2.1 碳原子轨道的杂化--作业

-2.2 烷烃的同分异构

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-2.2 烷烃的同分异构--作业

-2.3 烷烃的构象

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-2.3 烷烃的构象--作业

-2.4 烷烃的系统命名

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-2.4 烷烃的系统命名--作业

-2.5 烷烃的卤化

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-2.5 烷烃的卤化--作业

3 烯烃

-3.1 烯烃的结构(sp2杂化)

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-3.1 烯烃的结构(sp2杂化)--作业

-3.2 烯烃的异构与命名

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-3.2 烯烃的异构与命名--作业

-3.3 烯烃与溴的加成反应 (含机理)

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-3.3 烯烃与溴的加成反应 (含机理)--作业

-3.4 烯烃与卤化氢的加成反应(含马氏与反马机理)

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-3.4 烯烃与卤化氢的加成反应(含马氏与反马机理)--作业

-3.5 烯烃的氧化与还原

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-3.5 烯烃的氧化与还原--作业

4 炔烃与二烯烃

-4.1 炔烃的结构(sp杂化)

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-4.2 炔烃的加成反应(亲电与亲核)

--Video

-4.3 炔烃的还原与氧化

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-4.4 端基炔的化学反应

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-4.5 共轭二烯烃的特性

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-4.6 共轭效应

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-4.7 共振论及其应用

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5 脂环烃

-5.1 脂环烃的分类与命名

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-5.1 脂环烃的分类与命名--作业

-5.2 环烷烃的化学反应

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-5.2 环烷烃的化学反应--作业

-5.3 脂环烃的结构与稳定性

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-5.3 脂环烃的结构与稳定性--作业

-5.4 环己烷的构象

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-5.4 环己烷的构象--作业

-5.5 取代环己烷的构象

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-5.5 取代环己烷的构象--作业

6 芳烃

-6.1 苯的结构和芳烃命名

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-6.1 苯的结构和芳烃命名--作业

-6.2 苯环上的亲电取代反应

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-6.2 苯环上的亲电取代反应--作业

-6.3 苯环上亲电取代反应机理

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-6.3 苯环上亲电取代反应机理--作业

-6.4 烷基苯侧链上的反应

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-6.4 烷基苯侧链上的反应--作业

-6.5 取代基的定位效应

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-6.5 取代基的定位效应--作业

-6.6 定位效应的解释

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-6.6 定位效应的解释--作业

-6.7 定位效应的应用

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-6.7 定位效应的应用--作业

-6.8 稠环芳烃的结构和化学反应

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-6.8 稠环芳烃的结构和化学反应--作业

-6.9 休克尔规则和非苯芳香体系

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7 对映异构

-7.1 同分异构体的分类

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-7.2 分子的对称因素与手性

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-7.3 旋光性与比旋光度

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-7.4 对映异构体的书写方法与构型标记

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8 卤代烃

-8.1 卤代烃的结构与化学性质

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-8.2 亲核取代反应机理(SN1和SN2)

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-8.3 影响亲核取代反应的因素

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-8.4 消去反应机理(E1和E2)

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-8.5 影响消去反应的因素

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-8.6 格氏试剂的制备与应用

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9 醇、酚和醚

-9.1 醇的取代反应

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-9.1 醇的取代反应--作业

-9.2 醇的消去反应

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-9.2 醇的消去反应--作业

-9.3 醇的氧化反应

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-9.3 醇的氧化反应--作业

-9.4 酚的化学反应

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-9.4 酚的化学反应--作业

-9.5 醚的化学反应

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-9.5 醚的化学反应--作业

10 醛、酮和醌

-10.1 HCN与醛酮的反应

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-10.1 HCN与醛酮的反应--作业

-10.2 半缩醛和缩醛

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-10.2 半缩醛和缩醛--作业

-10.3 氨的衍生物与醛酮的反应

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-10.3 氨的衍生物与醛酮的反应--作业

-10.4 NaHSO3与醛酮的反应

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-10.4 NaHSO3与醛酮的反应--作业

-10.5 Grignard与醛酮的反应

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-10.5 Grignard与醛酮的反应--作业

-10.6 羟醛缩合反应

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-10.6 羟醛缩合反应--作业

-10.7 碘仿反应

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-10.7 碘仿反应--作业

-10.8 醛酮的氧化与还原

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-10.8 醛酮的氧化与还原--作业

11 羧酸及其衍生物

-11.1 羧酸的酸性(结构对酸性的影响)

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-11.1 羧酸的酸性(结构对酸性的影响)--作业

-11.2 羧酸衍生物的生成

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-11.2 羧酸衍生物的生成--作业

-11.3 羧酸的氧化与还原

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-11.3 羧酸的氧化与还原--作业

-11.4 脱羧反应

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-11.4 脱羧反应--作业

-11.5 Claisen酯缩合反应

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-11.5 Claisen酯缩合反应--作业

-11.6 酯的亲核加成消除反应 (酯的水解)

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-11.6 酯的亲核加成消除反应 (酯的水解)--作业

-11.7 丙二酸二乙酯的结构与性质

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-11.7 丙二酸二乙酯的结构与性质--作业

12 羟基酸与羰基酸

-12.1 羟基酸的脱水反应

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-12.1 羟基酸的脱水反应--作业

-12.2 a-羟基酸的分解反应

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-12.2 a-羟基酸的分解反应--作业

-12.3 羰基酸的脱羧反应

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-12.3 羰基酸的脱羧反应--作业

-12.4 β-二羰基化合物酮式和烯醇式的互变异构

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-12.5 β-二羰基化合物的烃化和酰化反应

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13 胺

-13.1 胺的碱性

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-13.2 Hinsberg反应

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-13.3 胺与亚硝酸的反应

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-13.4 季铵碱的霍夫曼(Hoffmann)消除

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-13.5 重氮盐的合成与化学性质

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-13.6 芳基重氮盐的偶合反应

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14 杂环化合物

-14.1 五元芳杂环化合物结构与化学性质

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-14.1 五元芳杂环化合物结构与化学性质--作业

-14.2 六元杂环化合物的结构与化学性质

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-14.2 六元杂环化合物的结构与化学性质--作业

期末考试

-考试题--作业

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