❶ 求高二有機化學最基本的知識點...
甲烷分子式CH4,正四面體空間構型,最簡單的有機化合物。甲烷是沒有顏色、沒有氣味的氣體。
烯烴是指含有C=C鍵(碳-碳雙鍵)(烯鍵)的碳氫化合物。屬於不飽和烴,分為鏈烯烴與環烯烴。按含雙鍵的多少分別稱單烯烴、二烯烴等。單鏈烯烴分子通式為CnH2n,常溫下C2—C5為氣體,是非極性分子,不溶或微溶於水。雙鍵基團是烯烴分子中的功能基團,具有反應活性,可發生氫化、鹵化、水合、鹵氫化、次鹵酸化、硫酸酯化、環氧化、聚合等加成反應,還可氧化發生雙鍵的斷裂,生成醛、羧酸等。
可由鹵代烷與氫氧化鈉反應製得:
RCH2CH2X + NaOH —— RHC=CH2 + NaX + H2O (X為氯、溴、碘)
炔烴是一種有機化合物。屬於不飽和烴。其官能團為碳碳三鍵(C≡C)。通式為CnH2n-2簡單的炔烴化合物有乙炔(C2H2),丙炔(C3H4)等。因為乙炔在燃燒時放出大量的熱,炔常被用來做焊接時的原料。
乙炔用電石和水製取。
CaC2+H2O→C2H2+CaO
苯,最簡單的芳烴。分子式C6H6。無色、易燃、有特殊氣味的液體。苯在燃燒時產生濃煙。苯是一種無色、具有特殊芳香氣味的液體,能與醇、醚、丙酮和四氯化碳互溶,微溶於水。
鹵代反應
反應過程中,鹵素分子在苯和催化劑的共同作用下異裂,X+進攻苯環,X-與催化劑結合。
以溴為例:反應需要加入鐵粉,鐵在溴作用下先生成三溴化鐵。
在工業上,鹵代苯中以氯和溴的取代物最為重要。
硝化反應
苯和硝酸在濃硫酸作催化劑的條件下可生成硝基苯
硝化反應是一個強烈的放熱反應,很容易生成一取代物,但是進一步反應速度較慢。
磺化反應
用濃硫酸或者發煙硫酸在較高溫度下可以將苯磺化成苯磺酸。
苯環上引入一個磺酸基後反應能力下降,不易進一步磺化,需要更高的溫度才能引入第二、第三個磺酸基。這說明硝基、磺酸基都是鈍化基團,即妨礙再次親電取代進行的基團。
加成反應
苯環雖然很穩定,但是在一定條件下也能夠發生雙鍵的加成反應。通常經過催化加氫,鎳作催化劑,苯可以生成環己烷。
此外由苯生成六氯環己烷(六六六)的反應可以在紫外線照射的條件下,由苯和氯氣加成而得。
氧化反應
苯和其他的烴一樣,都能燃燒。當氧氣充足時,產物為二氧化碳和水。
但是在一般條件下,苯不能被強氧化劑所氧化。但是在氧化鉬等催化劑存在下,與空氣中的氧反應,苯可以選擇性的氧化成順丁烯二酸酐。這是屈指可數的幾種能破壞苯的六元碳環系的反應之一。(馬來酸酐是五元雜環。)
這是一個強烈的放熱反應。
醇
烴分子中一個或幾個氫被羥基取代而生成的一類有機化合物。芳香烴的環上的氫被羥基取代而生成的化合物不屬醇類而屬酚類。
一般醇為無色液體或固體,含碳原子數低於12的一元正碳醇是液體,12或更多的是固體,多元醇(如甘油)是糖漿狀物質。一元醇溶於有機溶劑,三個碳以下的醇溶於水。
在銅催化和加熱的條件下脫2H生成醛(鏈端)或酮(鏈中)
醛
醛的通式為R-CHO,-CHO為醛基。
醛基是羰基(-CO-)和一個氫連接而成的基團。
醛的反應老考,有銀鏡反應、有和新制氫氧化銅反應出磚紅色沉澱等,都是被氧化生成有機酸。
有機酸
有機酸類 (Organic acids)是分子結構中含有羧基(一COOH)的化合物。
有酸的通性。
可以和醇或酚類酯化。
❷ CH3C≡CH是什麼
炔烴是一種有機化合物。屬於不飽和烴。其官能團為碳碳三鍵(C≡C)。通式為CnH2n-2簡單的炔烴化合物有乙炔(C2H2),丙炔(C3H4)等。因為乙炔在燃燒時放出大量的熱,炔常被用來做焊接時的原料。
❸ 炔烴的知識,誰能給我講講
炔烴
炔烴,為分子中含有碳碳三鍵的碳氫化合物的總稱,是一種不飽和的碳氫化合物,簡單的炔烴化合物有乙炔(C2H2),丙炔(C3H4)等。工業中乙炔被用來做焊接時的原料。
中文名
炔烴
類 別
碳氫化合物
官能團
碳碳三鍵
分子通式
CnH2n-2(其中n為非1正整數)
1炔烴簡介編輯
炔烴(拼音:quētīng;英文:Alkyne)是一類有機化合物,屬於不飽和烴。其官能團為碳-碳三鍵(-C≡C-)。通式CnH2n-2,其中n為>=2正整數。簡單的炔烴化合物有乙炔(C2H2),丙炔(C3H4)等。炔烴原來也被叫做電石氣,電石氣通常也被用來特指炔烴中最簡單的乙炔。
「炔」字是新造字,音同缺(quē),左邊的火取自「碳」字,表示可以燃燒;右邊的夬取自「缺」字,表示氫原子數和化合價比烯烴更加缺少,意味著炔是烷(完整)和烯(稀少)的不飽和衍生物。
簡單的炔烴的熔點、沸點,密度均比具有相同碳原子數的烷烴或烯烴高一些。不易溶於水,易溶於乙醚、苯、四氯化碳等有機溶劑中。炔烴可以和鹵素、氫、鹵化氫、水發生加成反應,也可發生聚合反應。因為乙炔在燃燒時放出大量的熱,炔又常被用來做焊接時的原料。
2炔烴軌道編輯
炔烴的碳原子2S軌道同一個2P軌道雜化,形成兩個相同的SP雜化軌道。堆成地分布在碳原子兩側,二者之間夾角為180度。
乙炔碳原子一個SP雜化軌道同氫原子的1S軌道形成碳氫σ鍵,另一個SP雜化軌道與相連的碳原子的SP雜化軌道形成碳碳σ鍵,組成直線結構的乙炔分子。未雜化的兩個P軌道與另一個碳的兩個P軌道相互平行,「肩並肩」地重疊,形成兩個相互垂直的π鍵。
3分子結構編輯
分子中含有碳碳三鍵的碳氫化合物的總稱,碳氫化合物。炔烴是含碳碳三鍵的一類脂肪烴。
4物理性質編輯
炔烴的熔沸點低、密度小、難溶於水、易溶於有機溶劑,一般也隨著分子中碳原子數的增加而發生遞變。炔烴在水中的溶解度比烷烴、烯烴稍大。乙炔、丙炔、1-丁炔屬弱極性,微溶於水,易溶於非極性溶液中碳架相同的炔烴,三鍵在鏈端極性較低。炔烴具有偶極矩,烷基支鏈多的炔烴較穩定。
5化學成分編輯
第二次世界大戰時期,德國化學家J.W.雷佩發明了使乙炔在加壓和高溫下安全進行反應的技術,合成了許多
重要產品,使乙炔成為基本的有機原料,乙炔的用途已逐漸被乙烯和丙烯代替。最簡單的炔烴是乙炔,其結構簡式為CH ≡CH,分子中4個原子在一直線上,C≡C和C-H的鍵長分別為1.205埃和1.058埃,比乙烯分子中C=C和C-H的鍵短。根據量子化學的描述,乙炔分子中兩個碳原子以sp雜化軌道互相重疊,再以sp雜化軌道與兩個氫原子的 1s軌道重疊,共生成三個σ鍵(一個C-C鍵和兩個C-H鍵),兩個碳原子上各剩下一個2py和2pz軌道,在側面互相垂直的方向分別重疊,生成兩個π鍵,因此,叄鍵由一個σ鍵和兩個π鍵組成。由於C-C呏C-C結構單元中4個碳原子在一條直線上,叄鍵的存在不會產生幾何異構體,叄鍵碳原子上也不可能有側鏈,因此炔烴異構體的數目比含同數碳原子的烯烴少。
6特性編輯
相對蒸氣密度:(空氣=1):0.91。
蒸氣壓(kPa):4053(16.8℃)。閃點<-50℃。
燃燒熱:1298.4kJ/mol
鍵能:837kJ/mol
穩定性和反應活性:不穩定、非常活躍 。
禁配物:強氧化劑、強酸、鹵素。
避免接觸的條件:受熱。
危險特性:極易燃燒爆炸。與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑接觸猛烈反應。與氟、氯等接觸會發生劇烈的化學反應。能與銅、銀、汞等的化合物生成爆炸性物質。
溶解性:微溶於乙醇,溶於丙酮、氯仿、苯。
簡單炔烴的沸點、熔點以及密度,一般比碳原子數相同的烷烴和烯烴要高一些。這是由於炔烴分子較短小、細長,在液態和固態中,分子可以彼此很靠近,分子間的范德華力(van der Waals作用力)很強。炔烴分子略極性比烯烴強。烯烴不易溶於水,而易溶於石油醚、乙醚、苯和四氯化碳中。
結構鑒別
將乙炔通入銀氨溶液或亞銅氨溶液中,則分別析出白色和紅棕色炔化物沉澱。
其他末端炔烴也會發生上述反應,因此可通過以上反應,可以鑒別出分子中含有的—C≡CH基團。
和炔烴的氧化一樣,根據高錳酸鉀溶液的顏色變化可以鑒別炔烴,根據所得產物的結構可推知原炔烴的結構。
一元取代乙炔通過硼氫化—氧化可製得烯基硼烷,該加成反應式反馬氏規則的,烯基硼烷在鹼性過氧化氫中氧化,得烯醇,異構化後生成醛。
二元取代乙炔,通常得到兩種酮的混合物。
聚合
乙炔在不同的催化劑作用下,可有選擇地聚合成鏈形或環狀化合物。例如在氯化亞銅或氯化銨的作用下,可以發生二聚或三聚作用,生成苯。但這個反應苯的產量很低,同時還產生許多其他的芳香族副產物,因而沒有制備價值,但為研究苯的結構提供了有力的線索。
除了三聚環狀物外,乙炔在四氫呋喃中,經氰化鎳催化,於1.5~2MPa、50℃時聚合,可產生環辛四烯。
目前尚未發現環辛四烯的重大工業用途,但該化合物在認識芳香族化合物的過程中,起著很大的作用。以往認為乙炔不能在加壓下進行反應,因為它受壓後,很容易爆炸。後來發現將乙炔用氮氣稀釋,可以安全地在加壓下進行反應,因而開辟了乙炔的許多新型反應,制備出許多重要的化合物。環辛四烯就是其中一個。
化學反應
在水和高錳酸鉀存在的條件下,溫和條件: PH=7.5時, RC≡CR' → RCO-OCR'
劇烈條件:100°C時,RC≡CR' → RCOOH + R'COOH
CH≡CR →CO2+ RCOOH
炔烴與臭氧發生反應,生成臭氧化物,後者水解生成α—二酮和過氧化物,隨後過氧化物將α-二酮氧化成羧酸。
炔烴中C≡C的C是sp雜化,使得Csp-H的σ鍵的電子雲更靠近碳原子,增強了C-H鍵極性使氫原子容易解離,顯示「酸性」。
電負性:sp>sp2>sp3,酸性大小順序:乙炔>乙烯>乙烷。
連接在C≡C碳原子上的氫原子相當活潑,易被金屬取代,生成炔烴金屬衍生物叫做炔化物。
CH≡CH + Na → CH≡CNa + 1/2H2↑(條件NH3)
CH≡CH + 2Na → CNa≡CNa + H2↑ (條件NH3,190℃~220℃)CH≡CH + NaNH2→ CH≡CNa + NH3↑
CH≡CH + Cu2Cl2(2AgCl) → CCu≡CCu( CAg≡CAg )↓ + 2NH4Cl +2NH3( 注意:只有在三鍵上含有氫原子時才會發生,用於鑒定端基炔RH≡CH)。
炔與帶有活潑氫的有機物發生親核加成反應:
在氯化亞銅催化劑時:CH≡CH + HCN → CH=CH-CN
炔會發生聚合反應:2CH≡CH →CH2=CH-C≡CH (乙烯基乙炔) + CH≡CH →CH2=CH-C≡C-CH=CH2(二乙烯基乙炔)[1]
7測定展示編輯
有機分子中的鍵長可用電子衍射、微波、紅外或拉曼光譜予以測定。乙烷、乙烯和乙炔中的碳碳鍵長和碳氫鍵長如下所示:
乙烯分子中鍵長
乙炔分子中鍵長
乙烷分子中鍵長
上列圖片顯示,由於π鍵的出現,使碳碳間的距離縮短,而且三鍵比雙鍵更短。這是因為隨著不飽和度的增大,兩個碳原子之間的電子雲密度也增大,所以碳原子越來越靠近。上列數字還表明:碳氫化合物中的碳氫鍵的鍵長也不是一個常數。這說明:鍵長除了與成鍵原子的不飽和度有關外,還和參與成鍵的碳原子的雜化方式有關。即隨著雜化軌道中s成分的增大,碳碳鍵的鍵長縮短。乙烷、乙烯和乙炔中的碳原子的s成分分別為25%,33%和50%,從sp3到sp,碳原子的s成分增大了一倍,所以碳碳鍵的鍵長越來越短。
由於雜化碳原子的s成分不同,丙烷、丙烯、丙炔中的碳碳單鍵的鍵長是不等長的,s成分越多,碳碳單鍵的鍵長越短,隨著鍵長的縮短,原子間的鍵能將增大。
主要成分:
含量:工業級≥97.5%。
氣味:工業品有使人不愉快的大蒜氣味,例如:乙炔,由電石,碳化鈣,俗稱「臭石」可以製得。
化學特性
碳氫鍵的異裂也可以看做是一種酸性電離(ionization),所以將烴稱為含碳酸。含碳酸的酸性可用pKa的值來判斷,pKa越小,酸性越強。末端炔烴的酸性大於末端烯烴,兩者又大於烷烴。這是因為軌道的雜化方式會影響碳原子的電負性。一般來講,雜化軌道中s成分越大,碳原子的電負性就越大,所以在≡C—H中,形成C—H鍵的電子對比末端烯烴中C—H鍵和烷烴中的C—H的電子對更靠近碳原子,導致末端炔烴中的C—H鍵更易於異裂,釋放出質子,因而末端炔烴的酸性比末端烯烴和烷烴強。所以,它們可與強鹼反應形成金屬化合物,稱為炔化物。
乙炔一鈉中的氫還可以和鹼繼續反應,生成乙炔二鈉。二者皆為弱酸鹽,與水作用很快即水解成乙炔和氫氧化鈉,但乙炔二鈉比乙炔一鈉更為激烈,幾乎是爆炸性的。乙炔一鈉是制備一元取代乙炔,也叫做末端炔烴的重要原料。
與烷烴不同,炔烴不穩定並非常活躍,因此乙炔燃燒發出大量的熱,乙炔焰常用來焊接。
制備
炔烴的一般制備是通過鄰二鹵化烷烴的脫鹵化氫作用,也可以通過金屬炔化合物與一級鹵化烷反應製得。在Fritsch-Buttenberg-Wiechell重排中,炔烴又溴化乙烯基起始製得。
炔烴也可以由醛通過Corey-Fuchs反應製得,亦可以通過Seyferth-Gilbert同素化製得。
乙炔製作用煤或石油作原料,是生產乙炔的兩種主要途徑。隨著天然氣化學工業的發展,天然氣即將成為乙炔的主要來源。
電弧法
甲烷在1500℃電弧中經極短時間(0.1~0.01s)加熱,裂解成乙炔,即:
2CH4→C2H2+3H2 ΔH=397.4KJ/mol
由於乙炔在高溫很快分解成碳,故反應氣須用水很快地冷卻,乙炔產率約15%,改用氣流冷卻反應氣,可提高乙炔產率達25%~30%。裂解氣中還含有乙烯、氫和碳塵。這個方法的總特點是原料非常便宜,在天然氣豐富的地區採用這個方法是比較經濟的。石腦油也可用此方法生產乙炔。[2]
電石法
以前這是大工業生產乙炔的唯一方法,即用焦炭和氧化鈣經電弧加熱至2200℃,製成碳化鈣(CaC2),它再與水反應,生成乙炔和氫氧化鈣:
CaO+3C<—2200℃—>CaC2+CO ΔH=460KJ/mol
CaC2+2H2O——>C2H2+Ca(OH)2
此法成本較高,除少數國家外,均不用此法。
等離子法
用石油和極熱的氫氣一起熱裂制備乙炔,即把氫氣在3500~4000℃的電弧中加熱,然後部分等離子化的等離子體氫(正負離子相等)於電弧加熱器出口的分離反應室中與氣體的或氣化了的石油氣反應,生成的產物有:乙炔、乙烯(二者的總產率在70%以上)以及甲烷和氫氣。
乙炔過去是非常重要的有機合成原料,由於乙炔的生產成本相當高,以乙炔為原料生產化學品的路線逐漸被以其他化合物(特別是乙烯、丙烯)為原料的路線所取代。
純的乙炔是帶有乙醚氣味的氣體,具有麻醉作用,燃燒時火焰明亮,可用以照明。工業乙炔不好聞氣味是由於含有硫化氫、磷化氫、以及有機磷、硫化合物等雜質引起的。與乙烯、乙烷不同,乙炔在水中具有一定的溶解度,但易溶於丙酮。液化乙炔經碰撞、加熱可發生劇烈爆炸,乙炔與空氣混合、當它的含量達到3~70%時,會劇烈爆炸。商業上為安全地處理乙炔,把它裝入鋼瓶中,瓶內裝有多孔材料,如硅藻土、浮石或木炭,再裝入丙酮。丙酮在常壓下,約可溶解相當於它體積25倍的乙炔,而在1.2MPa下可溶解相當其體積300倍的乙炔。乙炔和氧氣混合燃燒,可產生2800℃的高溫,用以焊接或切割鋼鐵及其他金屬。
8應用編輯
制氯乙烯,氧炔焰。
提純
上述炔化物乾燥後,經撞擊會發生強烈爆炸,生成金屬和碳。故在反應完了時,應加入稀硝酸使之分解。另外,由於氰負離子和銀可形成極穩定的絡合物,再去炔化銀中加入氰化鈉水溶液可得回炔烴。如:
RC≡CAg+2CN-+H2O→RC≡CH+Ag(CN)2- +OH-
也可以通過這個反應提純末端炔烴。
鹵化
末端炔烴與次鹵酸反應,可以得到炔基鹵化物。
RC≡CH+HOBr→RC≡CBr+H2O
末端炔烴與醛、酮的反應。
乙炔及末端炔烴在鹼的催化下,可形成炔碳負離子,作為親核試劑與羰基進行親核加成,生成炔醇。
還原
催化加氫 在常用催化劑鈀、鉑或鎳的作用下,炔烴與2 mol H2加成,生成烷烴。中間產物難以分離得到。
若用Lindlar(林德拉)催化劑(鈀附著於碳酸鈣及小量氧化鉛上,使催化劑活性降低)進行炔烴的催化氫化反應,則炔烴只加 1 mol H2得Z型烯烴。例如:一個天然的含三鍵的硬脂炔酸,在該催化劑作用下,生成與天然的順型油酸完全相同的產物。
用硫酸鋇作載體的鈀催化劑在吡啶中也可以使碳碳三鍵化合物只加 1 mol H2,生成順型的烯烴衍生物。這表明,催化劑的活性對催化加氫的產物有決定性的影響。炔烴的催化加氫是制備Z型烯烴的重要方法,在合成中有廣泛的用途。
硼氫化—炔烴與乙硼烷反應生成烯基硼烷,烯基硼烷與醋酸反應,生成Z型烯烴。第一步反應是炔烴的硼氫化反應,第二步反應是烯基硼的還原反應,總稱硼氫化—還原反應。
鹼金屬還原 炔類化合物在液氨中用金屬鈉還原,主要生成E型烯烴衍生物。
氫化鋁鋰還原 炔烴用氫化鋁鋰還原也能得到E型烯烴。
9加成反應編輯
親電加成
乙炔及其取代物與烯烴相似,也可以發生親電加成反應,但由於sp碳原子的電負性比sp2碳原子的電負性強,使電子與sp碳原子結合得更為緊密,盡管三鍵比雙鍵多一對電子,也不容易給出電子與親電試劑結合,因而使三鍵的親電加成反應比雙鍵的親電加成反應慢。
乙炔及其衍生物可以和兩分子親電試劑反應。先是與一分子試劑反應,生成烯烴的衍生物,然後再與另一分子試劑反應,生成飽和的化合物。不對稱試劑和炔烴加成時,也遵循馬氏規則,多數加成是反式加成。
和鹵素的加成
鹵素和炔烴的加成為反式加成。反應機理與鹵素和烯烴的加成相似,但反應一般較烯烴難。例如,烯烴可使溴的四氯化碳溶液立刻褪色,炔烴卻需要幾分鍾才能使之褪色。故分子中同時存在非共軛的雙鍵和叄鍵,在它與溴反應時,首先進行的是雙鍵的加成。
又如,乙炔與氯的加成反應須在光或三氯化鐵或氯化亞錫的催化作用下進行,中間產物為反二氯乙烯,最後產物為1,1,2,2-四氯乙烷(CHCl2CHCl2)。
和氫鹵酸的加成
炔烴和氫鹵酸的加成反應是分兩步進行的,選擇合適的反應條件,反應可控制在第一步。這也是制鹵化烯的一種方法。
一元取代乙炔與氫鹵酸的加成反應遵循馬氏規則。
當炔鍵兩側都有取代基時,需要比較兩者的共軛效應和誘導效應,來決定反應的區域選擇性,但一般得到的是兩種異構體的混合物。
和水加成
炔烴和水的加成常用汞鹽作催化劑。例如,乙炔和水的加成是在10%硫酸和5%硫酸亞汞水溶液中發生的。
水先與三鍵加成,生成一個很不穩定的加成物——乙烯醇[羥基直接和雙鍵碳原子相連的化合物稱為烯醇]。乙烯醇很快發生異構化,形成穩定的羰基化合物。
炔烴與水的加成遵循馬氏規則,因此除乙炔外,所有的取代乙炔和水的加成物都是酮,但一元取代乙炔與水的加成物為甲基酮,二元取代乙炔的加水產物通常是兩種酮的混合物。
自由基
有過氧化物存在時,炔烴和溴化氫發生自由基加成反應,得反馬氏規則的產物。
和氫氰酸加成
氫氰酸可與乙炔發生親核加成反應。
反應中CN-受限於三鍵進行親核加成形成碳負離子,再與質子作用,完成生成丙烯腈的反應。上法因乙炔成本較高,現世界上幾乎都採用丙烯的氨氧化反應制丙烯腈,反應過程是丙烯與氨的混合物在400~500℃,在催化的作用下用空氣氧化。
聚丙烯腈可用於合成纖維(腈綸)、塑料、丁腈橡膠。此外,丙烯腈電解加氫二聚,是一個新的成功合成己二腈的方法。
己二腈加氫得己二胺,己二腈水解得己二酸,是製造尼龍-66的原料。
和氫加成
乙炔或其一元取代物可與帶有下列「活潑氫」的有機物,如—OH,—SH,—NH2,=NH,—CONH2或—COOH發生加成反應,生成含有雙鍵的產物。例如乙醇在鹼催化下於150~180℃,0.1~1.5MPa下與乙炔反應,生成乙烯基乙醚。
根據原料的不同,反應條件(即溫度、壓力i、催化劑等)也可以不同。這類反應的反應機理是烷氧負離子與三鍵進行親核加成,產生一個碳負離子中間體,碳負離子中間體從醇分子中得到質子,得產物。
乙烯基乙醚聚合後的聚乙烯基乙醚,常用作黏合劑。
氧化
炔烴經臭氧或高錳酸鉀氧化,可發生碳碳三鍵的斷裂,生成兩個羧酸。
二鹵代烷
鄰二鹵代烷和間二鹵代烷在鹼性實際點作用下失去兩分子鹵化氫生成炔烴。常用的鹼性試劑有氫氧化鈉或氫氧化鉀的醇溶液和氨基鈉的礦物油。
末端烯烴
乙炔與NaNH2(KNH2、LiNH2均可)在液氨中形成乙炔化鈉,然後與鹵代烷發生SN2反應,形成一元取代乙炔。
鹵代烷以一級最好,β位有側鏈的以及鹵代烷及二級、三級鹵代烷易發生消除反應,不能用於合成。一元取代乙炔可進一步用於合成二元取代乙炔。
末端烯烴直接氧化偶聯可用來製作高級炔烴。
注意事項:
1、乙炔與烷烴不同,炔烴不穩定且非常活躍,乙炔燃燒發出大量的熱,乙炔焰常被用來焊接。
2、炔化物乾燥後,經撞擊而發生強烈爆炸,生成金屬和碳。故在反應完了時,應加入稀硝酸使之分解。
3、氰負離子和銀可形成極穩定的絡合物,再去炔化銀中加入氰化鈉水溶液可得回炔烴。
4、乙炔不穩定、非常活躍。乙炔儲存要避免受熱。
5、乙炔禁配強氧化劑、強酸、鹵素。
6、乙炔與空氣混合,能形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒、爆炸。
與氧化劑接觸猛烈反應。
與氟、氯等接觸會發生劇烈的化學反應
能與銅、銀、汞等的化合物生成爆炸性物質。
❹ 請問現在一般氣焊用的是什麼燃氣,危險性高嗎謝謝
氣焊用的是乙炔氣。
乙炔,俗稱風煤、電石氣,是炔烴化合物系列中體積最小的一員,主要作工業用途,特別是燒焊金屬方面。乙炔在室溫下是一種無色、極易燃的氣體。純乙炔是無臭的,但工業用乙炔由於含有硫化氫、磷化氫等雜質,而有一股大蒜的氣味。
純乙炔為無色無味的易燃、有毒氣體。而電石制的乙炔因混有硫化氫H2S、磷化氫PH3、砷化氫,而帶有特殊的臭味。熔點(118.656kPa)-80.8℃,沸點-84℃,相對密度0.6208(-82/4℃),折射率1.00051,折光率1.0005(0℃),閃點(開杯)-17.78℃,自燃點305℃。在空氣中爆炸極限2.3%-72.3%(vol)。在液態和固態下或在氣態和一定壓力下有猛烈爆炸的危險,受熱、震動、電火花等因素都可以引發爆炸,因此不能在加壓液化後貯存或運輸。微溶於水,易溶於乙醇、苯、丙酮等有機溶劑。在15℃和1.5MPa時,乙炔在丙酮中的溶解度為237g/L,溶液是穩定的。因此,工業上是在裝滿石棉等多孔物質的鋼瓶中,使多孔物質吸收丙酮後將乙炔壓入,以便貯存和運輸。
❺ 化學什麼叫做炔烴
炔烴簡介
炔烴(拼音:quētīng;英文:Alkyne)是一類有機化合物,屬於不飽和烴。其官能團為碳-碳三鍵(-C≡C-)。通式CnH2n-2,其中n為>=2正整數。簡單的炔烴化合物有乙炔(C2H2),丙炔(C3H4)等。炔烴原來也被叫做電石氣,電石氣通常也被用來特指炔烴中最簡單的乙炔。
"炔"字是新造字,音同缺(quē),左邊的火取自"碳"字,表示可以燃燒;右邊的夬取自"缺"字,表示氫原子數和化合價比烯烴更加缺少,意味著炔是烷(完整)和烯(稀少)的不飽和衍生物。
簡單的炔烴的熔點、沸點,密度均比具有相同碳原子數的烷烴或烯烴高一些。不易溶於水,易溶於乙醚、苯、四氯化碳等有機溶劑中。炔烴可以和鹵素、氫、鹵化氫、水發生加成反應,也可發生聚合反應。因為乙炔在燃燒時放出大量的熱,炔又常被用來做焊接時的原料。
折疊編輯本段炔烴軌道
炔烴的碳原子2S軌道同一個2P軌道雜化,形成兩個相同的SP雜化軌道。堆成地分布在碳原子兩側,二者之間夾角為180度。
乙炔碳原子一個SP雜化軌道同氫原子的1S軌道形成碳氫σ鍵,另一個SP雜化軌道與相連的碳原子的SP雜化軌道形成碳碳σ鍵,組成直線結構的乙炔分子。未雜化的兩個P軌道與另一個碳的兩個P軌道相互平行,"肩並肩"地重疊,形成兩個相互垂直的π鍵。
折疊編輯本段分子結構
分子中含有碳碳三鍵的碳氫化合物的總稱,碳氫化合物。炔烴是含碳碳三鍵的一類脂肪烴。
折疊編輯本段物理性質
炔烴的熔沸點低、密度小、難溶於水、易溶於有機溶劑,一般也隨著分子中碳原子數的增加而發生遞變。炔烴在水中的溶解度比烷烴、烯烴稍大。乙炔、丙炔、1-丁炔屬弱極性,微溶於水,易溶於非極性溶液中碳架相同的炔烴,三鍵在鏈端極性較低。炔烴具有偶極矩,烷基支鏈多的炔烴較穩定。
折疊編輯本段化學成分
第二次世界大戰時期,德國化學家J.W.雷佩發明了使乙炔在加壓和高溫下安全進行反應的技術,合成了許多
重要產品,使乙炔成為基本的有機原料,乙炔的用途已逐漸被乙烯和丙烯代替。最簡單的炔烴是乙炔,其結構簡式為CH ≡CH,分子中4個原子在一直線上,C≡C和C-H的鍵長分別為1.205埃和1.058埃,比乙烯分子中C=C和C-H的鍵短。根據量子化學的描述,乙炔分子中兩個碳原子以sp雜化軌道互相重疊,再以sp雜化軌道與兩個氫原子的 1s軌道重疊,共生成三個σ鍵(一個C-C鍵和兩個C-H鍵),兩個碳原子上各剩下一個2py和2pz軌道,在側面互相垂直的方向分別重疊,生成兩個π鍵,因此,叄鍵由一個σ鍵和兩個π鍵組成。由於C-C呏C-C結構單元中4個碳原子在一條直線上,叄鍵的存在不會產生幾何異構體,叄鍵碳原子上也不可能有側鏈,因此炔烴異構體的數目比含同數碳原子的烯烴少。
❻ 烷烴,烯烴,炔烴性質
烯烴
開放分類: 化學、碳氫化合物
烯烴是指含有C=C鍵(碳-碳雙鍵)(烯鍵)的碳氫化合物。屬於不飽和烴,分為鏈烯烴與環烯烴。按含雙鍵的多少分別稱單烯烴、二烯烴等。雙鍵中有一根易斷,所以會發生加成反應。
鏈單烯烴分子通式為CnH2n,常溫下C2—C4為氣體,是非極性分子,不溶或微溶於水。雙鍵基團是烯烴分子中的功能基團,具有反應活性,可發生氫化、鹵化、水合、鹵氫化、次鹵酸化、硫酸酯化、環氧化、聚合等加成反應,還可氧化發生雙鍵的斷裂,生成醛、羧酸等。
可由鹵代烷與氫氧化鈉反應製得:
RCH2CH2X + NaOH —— RHC=CH2 + NaX + H2O (X為氯、溴、碘)
也可由醇失水或由鄰二鹵代烷與鋅反應製得。小分子烯烴主要來自石油裂解氣。環烯烴在植物精油中存在較多,許多可用作香料。 烯類是有機合成中的重要基礎原料,用於制聚烯烴和合成橡膠。
物理性質
C1~C4烯烴為氣體;C5~C18為液體;C19以上固體。在正構烯烴中,隨著相對分子質量的增加,沸點升高。同碳數正構烯烴的沸點比帶支鏈的烯烴沸點高。相同碳架的烯烴,雙鍵由鏈端移向鏈中間,沸點,熔點都有所增加。
反式烯烴的沸點比順式烯烴的沸點低,而熔點高,這是因反式異構體極性小,對稱性好。與相應的烷烴相比,烯的沸點、折射率,水中溶解度,相對密度等都比烷的略大些。
化學性質
烯烴的特徵反應都發生在官能團 C=C 和 α-H 上。
⒈催化加氫反應
CH2=CH2+H2→CH3—CH3
烯烴與氫作用生成烷烴的反應稱為加氫反應,又稱氫化反應。
加氫反應的活化能很大,即使在加熱條件下也難發生,而在催化劑的作用下反應能順利進行,故稱催化加氫。
在有機化學中,加氫反應又稱還原反應。
這個反應有如下特點:
1.轉化率接近100%,產物容易純化,(實驗室中常用來合成小量的烷烴;烯烴能定量吸收氫,用這個反應測定分子中雙鍵的數目)。
2.加氫反應的催化劑多數是過渡金屬,常把這些催化劑粉浸漬在活性碳和氧化鋁顆粒上;不同催化劑,反應條件不一樣,有的常壓就能反應,有的需在壓力下進行。工業上常用多孔的骨架鎳(又稱Raney鎳)為催化劑。
3.加氫反應難易與烯烴的結構有關。一般情況下,雙鍵碳原子上取代基多的烯烴不容易進行加成反應。
4.一般情況下,加氫反應產物以順式產物為主,因此稱順勢加氫。
5.催化劑的作用是改變反應途徑,降低反應活化能。一般認為加氫反應是H2和烯烴同時吸附到催化劑表面上,催化劑促進H2的 σ鍵斷裂,形成兩個M-H σ鍵,再與配位在金屬表面的烯烴反應。
6.加氫反應在工業上有重要應用。石油加工得到的粗汽油常用加氫的方法除去烯烴,得到加氫汽油,提高油品的質量。又如,常將不飽和脂肪酸酯氫化制備人工黃油,提高食用價值。
7.加氫反應是放熱反應,反應熱稱氫化焓,不同結構的烯烴氫化焓有差異。
⒉加鹵素反應:
烯烴容易與鹵素發生反應,是制備鄰二鹵代烷的主要方法:
CH2=CH2+X2→CH2X CH2X
1.這個反應在室溫下就能迅速反應,實驗室用它鑒別烯烴的存在(溴的四氯化碳溶液是紅棕色,溴消耗後變成無色)。
2.不同的鹵素反應活性規律:
氟反應激烈,不易控制;碘是可逆反應,平衡偏向烯烴邊;常用的鹵素是Cl2和Br2,且反應活性Cl2>Br2。
3.烯烴與溴反應得到的是反式加成產物,產物是外消旋體。
三、加質子酸反應
烯烴能與質子酸進行加成反應:
CH2=CH2+HX→CH3 CH2X
特點:
1.不對稱烯烴加成規律
當烯烴是不對稱烯烴(雙鍵兩碳被不對稱取代)時, 酸的質子主要加到含氫較多的碳上,而負性離子加到含氫較少的碳原子上稱為馬爾科夫尼科夫經驗規則,也稱不對稱烯烴加成規律。烯烴不對稱性越大,不對稱加成規律越明顯。
2.烯烴的結構影響加成反應
烯烴加成反應的活性:
(CH3)2C=CH2 > CH3CH=CH2 > CH2=CH2
3.質子酸酸性的影響
酸性越強加成反應越快,鹵化氫與烯烴加成反應的活性:
HI > HBr > HCl
酸是弱酸如H2O和ROH,則需要強酸做催化劑。
烯烴與硫酸加成得硫酸氫酯,後者水解得到醇,這是一種間接合成醇的方法:
CH3CH=CH2+H2SO4→H3CCHCH3----(H2O)----CH3CHCH3+H2SO4
│ │
OSO3H OH
四、加次鹵酸反應
烯烴與鹵素的水溶液反應生成β-鹵代醇:
CH2=CH2+HOX→CH3 CH2OX
鹵素、質子酸,次鹵酸等都是親電試劑,烯烴的加成反應是親電加成反應。反應能進行,是因為烯烴π鍵的電子易流動,在環境(試劑)的影響下偏到雙鍵的一個碳一邊。如果是丙烯這樣不對稱烯烴,由於烷基的供電性,使π鍵電子不均勻分布,靠近甲基的碳上有微量正電荷 ,離甲基遠的碳上帶有微量的負電荷 ,在外電場的存在下,進一步加劇正負電荷的分離,使親電試劑很容易與烯烴發生親電加成。
❼ 丙炔是什麼在焊接中起什麼作用
丙炔是一種可燃氣體,別名:甲基乙炔。
火焰氣焊(氣割)用的可燃氣體是:乙炔氣、丙酮氣等。
丙炔目前不能用於火焰焊接(火焰切割)。
❽ Mapp Gas是一種什麼氣體它的性能和用途是什麼
MAPP GAS是一種丙炔和丙二烯的混合物。主要用於工業氣割。
他的火焰有極佳的特性。火焰溫度極高。MAPP GAS比丙烷使用時間長30%以上(這是工業供應商的宣傳數據)。
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溫度可以到達2200-2400攝氏度。
2個優勢。1、高溫 2、方便使用。不需要像乙炔一樣調節氧氣比。
以上。
❾ 丙炔是什麼在焊接中起什麼作用
丙炔
是一種
可燃氣體
,別名:甲基乙炔。
火焰
氣焊
(
氣割
)用的可燃氣體是:
乙炔氣
、丙酮氣等。
丙炔目前不能用於火焰焊接(
火焰切割
)。
❿ 烷烴,烯烴,炔烴是什麼
【烷烴】是最簡單的一類有機化合物。烷烴分子中,氫原子的數目達到最大值。烷烴的作用主要是做燃料。
【烯烴】烯烴的化學性質比較穩定,但比烷烴活潑。烯烴與氫作用生成烷烴的反應稱為加氫反應,又稱氫化反應。 加氫反應的活化能很大,即使在加熱條件下也難發生,而在催化劑的作用下反應能順利進行,故稱催化加氫。
【炔烴】炔烴的熔沸點低,密度小,難溶於水,易溶於有機溶劑。 簡單的炔烴化合物有乙炔(C2H2),丙炔(C3H4)等。炔烴可以和鹵素、氫、鹵化氫、水發生加成反應,也可發生聚合反應。工業中乙炔被用來做焊接時的原料。