加成反应
加成反应的定义和条件
加成反应的定义和条件
加成反应是一种化学反应，它指的是两种或两种以上的物质在反应条件下，通
过一种特定的反应机制，形成一种新的物质的反应。
加成反应是最常见的化学反应之一，它可以发生在各种物质之间，包括有机物、无机物、金属和非金属等。
加成反应的反应条件是温度、压力和催化剂。
温度是控制反应速率的关键因素，一般来说，反应速率随着温度的升高而增加。
压力也是影响反应速率的重要因素，一般来说，压力越高，反应速率越快。
催化剂是一种特殊的物质，它可以加速反应的进行，但不会改变反应的最终产物。
加成反应的反应机制是指反应物之间的相互作用，它可以分为两种：一种是由
共价键形成的反应，另一种是由非共价键形成的反应。
共价键反应是指反应物之间的共价键断裂，然后形成新的共价键，从而形成新的物质。
而非共价键反应是指反应物之间的非共价键断裂，然后形成新的非共价键，从而形成新的物质。
总之，加成反应是一种常见的化学反应，它指的是两种或两种以上的物质在反
应条件下，通过一种特定的反应机制，形成一种新的物质的反应。
反应条件包括温度、压力和催化剂，反应机制分为共价键反应和非共价键反应。
加成反应原理
加成反应原理加成反应原理是化学反应中一种常见的反应机理，它在许多领域中都有重要的应用。
加成反应是指两个或多个反应物中的一个或多个加成到另一个反应物上形成新的化学键的反应。
本文将介绍加成反应原理的基本概念、机理以及一些实际应用。
加成反应原理是指在化学反应中，两个或多个反应物中的一个或多个加成到另一个反应物上形成新的化学键。
这种反应机制主要发生在有机化合物的合成中。
在有机合成中，加成反应可以用来合成新的化合物，改变分子结构，增加化合物的功能等。
例如，烯烃与卤代烷反应时，卤素原子可以加成到烯烃的双键上，形成新的碳-卤素键。
加成反应的机理主要有两种：亲核加成和电子亲和性加成。
亲核加成是指一个亲核试剂攻击一个电子丰富的反应物，形成新的化学键。
亲核试剂可以是亲核离子，也可以是带有亲核性的分子。
电子亲和性加成是指一个电子亲和性试剂攻击一个电子贫瘠的反应物，形成新的化学键。
电子亲和性试剂一般是带有电子亲和性的分子或离子。
加成反应在有机合成中有广泛的应用。
例如，通过加成反应可以合成醇、酮、醛等有机化合物。
另外，加成反应还可以用来合成天然产物、药物和高分子材料等。
例如，通过烯烃的加成反应可以合成具有生物活性的天然产物，如植物中的香料和药物。
加成反应还可以用来改变高分子材料的性能，例如通过烯烃的加成反应可以改变聚合物的玻璃化温度和热稳定性。
在实际应用中，加成反应也面临一些挑战。
一方面，反应的选择性和收率是加成反应的重要考虑因素。
由于反应物中可能存在多个反应位点，选择性是指反应在特定位置进行的能力。
此外，加成反应中可能发生竞争性反应，导致产物的收率降低。
因此，设计高效的加成反应需要考虑这些因素。
另一方面，反应条件的选择也是加成反应的关键。
加成反应一般需要适当的温度、催化剂和溶剂等条件，以提高反应速率和选择性。
加成反应原理是化学反应中一种重要的反应机理。
加成反应可以用来合成新的化合物，改变分子结构，增加化合物的功能等。
亲核加成和电子亲和性加成是加成反应的两种基本机理。
加成反应
File:Qindian Jiacheng 0541.png
第二步，由于氢已经占据了一侧的位置，溴只能从另外一边进攻。根据马氏规则，溴与2-碳成键，然后氢打向1-碳的一边，反应完成。
马氏规则的原因是，取代基越多的碳正离子越稳定也越容易形成。这样占主导的取代基多的碳就优先被负离子进攻。
在烯烃的亲电加成反应过程中，氢正离子首先进攻双键（这一步是定速步骤），生成一个碳正离子，然后卤素负离子再进攻碳负离子生成产物。立体化学研究发现，后续的卤素负离子的进攻是从与氢离子相反的方向发生的，也就是反式加成。
如丙烯与HBr的加成：
CH3-CH=CH2 + HBr → CH3-CHBr-CH3
此外，端炔的碳碳叁键也可以与HCN等亲核试剂发生亲核加成，如乙炔和氢氰酸反应生成丙烯腈(CH2=CH-CN)。
其他重要的亲核加成反应有：
麦克尔加成
醇醛加成/缩合
Mukaiyama反应
[编辑]亲电加成反应亲电加成反应是烯烃的加成反应，又叫马氏加成，由马可尼科夫规则而得名：烯烃与氢卤酸的加成，氢加在氢多的碳上。广义的亲电加成反应是由任何亲电试剂与底物发生的加成反应。
此外，端炔的碳碳叁键也可以与HCN等亲核试剂发生亲核加成，如乙炔和氢氰酸反应生成丙烯腈(CH2=CH-CN)。
其他重要的亲核加成反应有：
麦克尔加成
醇醛加成/缩合
Mukaiyama反应
[编辑] 亲电加成反应亲电加成反应是烯烃的加成反应，又叫马氏加成，由马可尼科夫规则而得名：烯烃与氢卤酸的加成，氢加在氢多的碳上。广义的亲电加成反应是由任何亲电试剂与底物发生的加成反应。
第2章 加成反应
参考文献
[1] Berthelot, M. Justus Liebigs Ann. Chem. 1870, 156, 228‐229. [2] Tanaka, H.; Noguchi, H.; Abe, I. Org. Lett. 2004, 6, 803‐806.
2.1.1.2 烯烃和炔烃的水合 浓硫酸是强的质子酸，可以与烯烃加成得到硫酸氢酯，后者水解生成醇,反 应的区域选择性符合马氏规则。此反应称为烯烃的间接水合。
4
碳正离子本身也是亲电试剂，可以和烯烃再次发生亲电加成。一个经典例 子是角鲨烯在质子条件下的环合，生成甾族化合物。角鲨烯在酶（提供质子）作 用下，发生区域和立体选择性的、多米诺式的亲电环化反应，得到碳正离子中间 体，最后经-消除得到双键[2]。
炔烃与卤化氢加成首先生成卤代烯烃， 卤代烯烃继续与卤化氢加成生成二卤 代烷。
HCl Cl HBr Br HI I
反应机理涉及碳正离子中间体。烯烃的电子进攻 HX 的质子，X 带着一对电 子离去，由于电子转向质子生成 C-H 单键，另一个碳原子则成为碳正离子，这 是反应的决速步骤。碳正离子中间体一旦形成，便立即与体系中的 X 离子结合 生成加成产物。
－
加 HX 的反应需在惰性溶剂（如二氯甲烷、正己烷等）中进行，如果在水和 醇等具有亲核性的溶剂中反应，溶剂将和卤阴离子竞争，进攻碳正离子，生成相
Br2
对于不对称的烯烃，当亲电原子和亲核原子不同时，反应具有区域选择性。 以末端烯烃的反应为例，由于烷基的存在，反应决速步骤所形成的溴鎓离子中两 个 C-Br 键的键长是不等的。有两种可能的溴鎓离子 A 和 B，其中 A 较 B 稳定， 这与碳正离子的稳定性相似。因此，反应优先经历途径(a)生成马氏产物。
加成反应类型分类
加成反应类型分类
1. 亲电加成反应呀，就像醋和小苏打的反应似的！比如乙烯和溴的加成，那可太神奇啦！
2. 自由基加成反应，好比一场激烈的竞赛呢！像烯烃和 HBr 在过氧化
物存在下的反应，哇哦，真有意思！
3. 亲核加成反应呢，有点像朋友之间的一拍即合！就像羰基化合物和格氏试剂的反应，是不是很特别呀！
4. 环加成反应呀，不就是搭积木嘛！像两个烯烃形成环丁烷的反应，太牛啦！
5. 共轭加成反应，仿佛是舞蹈中的配合！比如 1,3-丁二烯和卤化氢的
反应，很奇妙吧？
6. 催化加成反应，就如同有个魔法棒在指挥！像氢气在催化剂作用下和烯烃的加成，多厉害！
7. 不对称加成反应，这不就像走平衡木嘛！比如不对称烯烃的加成，充满挑战呢！
8. 协同加成反应，那简直是同步进行的精彩表演！像狄尔斯-阿尔德反应，好酷呀！
9. 加成聚合反应呢，不就是好多小分子手拉手嘛！像乙烯聚合生成聚乙烯，是不是很神奇呀！
我觉得加成反应类型真是丰富多样，各有各的奇妙之处，让人忍不住深入探究呢！。
有机化学基础知识点整理加成反应与消除反应
有机化学基础知识点整理加成反应与消除反应有机化学基础知识点整理——加成反应与消除反应有机化学是研究有机化合物结构、性质和反应的科学领域。
在有机化学的学习过程中，了解并掌握基础知识点是非常重要的。
本文将从加成反应和消除反应这两个重要的知识点展开，分别介绍它们的定义、机理和应用。
一、加成反应1. 定义加成反应是指一个或多个原子、离子或分子与有机化合物中的共价键发生断裂，并与该有机化合物中的一个或多个原子、离子或分子发生加成生成一个或多个新的共价键的反应。
通常，加成反应中发生加成的原子、离子或分子会与有机化合物中的双键或三键发生反应。
2. 机理加成反应的机理可以分为电子云互相重叠和离域复合两种情况。
（1）电子云互相重叠在电子云互相重叠的机理下，加成反应通过共轭体系、非共轭体系或芳香体系的双键进行。
双键中的π电子与加成试剂之间形成新的σ键，从而形成新的化学键。
（2）离域复合在离域复合的机理下，加成试剂作为电子云的“捐赠者”，将其电子云提供给具有空轨道的有机化合物中，形成新的共价键。
3. 应用加成反应广泛应用于合成有机化合物和功能化合物领域。
例如，饱和烃的合成可以通过烯烃与氢气发生加成反应得到。
此外，加成反应还可以用于制备药物、功能材料和农药等化合物。
二、消除反应1. 定义消除反应是指有机化合物中的一个或多个原子、离子或分子与有机化合物中的一个或多个原子、离子或分子发生反应，并使得有机化合物中的共价键发生断裂，最终生成一个或多个新的共价键的反应。
2. 机理消除反应的机理可以分为分子内消除和分子间消除两种情况。
（1）分子内消除在分子内消除的机理下，反应中发生消除的两个反应物是同一个有机化合物中的不同官能团。
消除反应通常发生在具有位阻的碳原子上，形成双键或三键。
（2）分子间消除在分子间消除的机理下，反应中发生消除的两个反应物分别是不同的有机化合物。
其中，负电荷离子、阴离子或质子是中间体，从一个有机化合物转移到另一个有机化合物上，最终形成双键或三键。
加成反应
属于自由基反应的范畴，比如博格曼芳香化成环反应。
环加成
属于协同反应的范畴，常见的有狄尔斯-阿德尔反应。
加成聚合
经加成反应形成高聚物的过程称为加成聚合反应，简称加聚反应。加聚反应的产物大多是聚烯类，常被用作包装材料，如作为塑料的聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。
c的正碳离子可能直接与溴离子结合（路线①）;也可能先与其相邻溴原子上未共电子对作用成为环状正嗅离子(d),然后才与溴离子结合（路线②）。具体过程与烯烃结构和反应条件有关。烯烃不饱和碳原子上的给电子取代基使反应加速，吸电子取代基使反应减慢，这个事实可以证实上述反应机理。烯烃亲电加成的立体化学与其结构和反应条件有关，一般以反式加成为主，即两个原子或基团分别加在原双键的两面。 烯烃与无机酸和强有机酸都能发生亲电加成，与弱有机酸的加成要在强酸催化下才能进行，加成产物为相应的酯，但烯烃与次卤酸的加成产物却是α-卤代醇。烯烃与水在酸催化下发生加成反应生成醇，低级烯烃的这种反应是一些醇类的工业生产方法。当不对称试剂与不对称烯烃加成时,一般都是符合马尔科夫尼科夫规则,即试剂中的带正电荷部分加在烯烃分子中含氢较多的不饱和碳原子上。 烯烃与硼烷的加成是合成中广泛应用的反应。烯烃被有机过酸、臭氧和高锰酸钾等试剂氧化，实质上也是这些氧化剂对于双键的加成（见有机化学中的氧化还原反应）。烯烃与氢气的加成要在催化剂作用下才能进行，常用催化剂有镍、铂、钯、亚铬酸铜及可溶于有机溶剂的氯化铑或氯化钌与三苯膦的配合物等（见催化氢化反应）。 烯烃与溴化氢在少量过氧化物作用下发生自由基加成，得到反马氏加成物，这是一个链反应。例如在过氧化苯甲酰作用下丙烯与溴化氢的加成，链反应因溴原子的产生而引发，通过链的转移而进行下去，自由基相互结合并消失而使链终止。链反应的三个过程简单表示如下：
加成反应特点
加成反应特点
加成反应是一种催化反应，它的特点在于同一个反应物可以发生多次加成反应，直到形成最终最大的有机化合物，加成反应可以节省能量，且反应热小，而且为反应的稳定性提供了稳定性，加成反应可以用于细胞通路中的多种反应，如脂质代谢，蛋白质合成，糖蛋白物质转化，等等。
加成反应特点如下：
1、加成反应可以形成有机化合物的最大结构，可以将小分子形成有机物；
2、加成反应的反应热更小，可以减少反应的能量损耗；
3、加成反应可以进行多次，稳定性较高；
4、加成反应能够进行多种反应形式，如脂质代谢，蛋白质合成，糖蛋白物质转化，等等；
5、加成反应可以用来催化无机反应，它具有良好的催化作用；
6、加成反应可以用来形成复杂的有机化合物，可以减少反应时间。
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炔烃的结构
Structure of AlkynesHCC
H
乙炔的分子
P sp
P sp
P
+
sp
P sp
+ 2
H
兀键 σ键 键
H
兀键 σ键 键
H
碳碳三键中的碳原子是sp杂化。 碳碳三键中的碳原子是 杂化。 杂化 碳碳三键中有一个σ键和两个 碳碳三键中有一个 键和两个 互相垂直的兀键。 互相垂直的兀键。 兀电子云暴露在外， 兀电子云暴露在外，因而炔烃 有较强的化学活性。 有较强的化学活性。
二、炔烃的加成反应
Chemical Properties Of Alkynes
R
C
CH
H2 Pt
R
CH CH2
Pt H2
R
CH2CH3
R
C
CH
X2
X
X
R
C
CH
X2
X
X
R
可用溴水鉴别炔烃
C
X
CH
X
R
C
CH
HX
X
H
R
C
CH
HX
X
H
?
共轭效应强于诱导效应
R
C
X
CH
H
R
C
CH
HOH
H2SO4/ HgSO4
CH2=CH-CH2-CH2
不稳定 伯碳正离子
Mechanism (second step)
CH3CH-CH=CH2
+
CH3-CH-CH=CH2 Cl Cl1,2-加成产物
δ+
δ-
δ+
CH3CH—CH—CH2
CH3-CH=CH-CH2 Cl 1,4-加成产物
四、脂环烃的加成反应 1、环烷烃的加氢反应 、
CH2
Ａ. ＋Ｉ效应 效应,
CH
+ CH2
Ｂ. －Ｉ效应 效应, Ｄ.兀-兀共轭效应 兀 兀共轭效应
Ｃ. p-兀共轭效应 兀共轭效应 Ｅ. σ-兀超共轭效应 兀超共轭效应
正确答案
Ｃ
苯酚易进行亲电取代反应的原因是， ５. 苯酚易进行亲电取代反应的原因是， 酚羟基的（ 酚羟基的（ ）
效应, Ａ. ＋Ｉ效应 效应, Ｂ. －Ｉ效应
二、亲电加成反应及其反应机理
（一）、烯烃、炔烃的亲电加成反应 ）、烯烃、 烯烃
烯烃的结构
Structure of Alkenes
H C H
乙烯的分子
H C H
sp2 P sp2 sp2
P
+
sp2 sp2
sp2
+
4
H
H
兀键
H
H
H
烯烃的π 烯烃的π键的旋转受限
碳碳双键中的碳原子是sp 杂化。 碳碳双键中的碳原子是 2杂化。 碳碳双键中有一个σ键和一个兀键。 碳碳双键中有一个 键和一个兀键。 键和一个兀键 兀电子云暴露在外， 兀电子云暴露在外，因而烯烃 有较强的化学活性。 有较强的化学活性。
Ｅ. ＋Ｉ效应 ＋Ｉ效应 正确答案 Ａ
命名法， ３.按Ｚ／Ｅ命名法，下列结构中属于 按Ｚ／Ｅ命名法 Ｚ构型的是（ 构型的是（ ）
HOOC COOH
Cl
COOH
Ａ
Cl
H
Ｂ
CH3
COOH
HOOC
H3C
CH3
COOH
Ｃ
H3C C2H5
Ｄ
H5C2 CH3
H
COOH
Ｅ
H3C C3H7
正确答案 Ｂ
以下碳正离子之所以稳定， ４. 以下碳正离子之所以稳定，是因为 其结构中存在： 其结构中存在：
Ａ、sp, Ａ、
Ｂ、sp２, Ｂ、
Ｃ、 sp３ Ｄ、 sp和sp２, ３ 和 ２
Ｅ、 sp２和sp３ ３ 正确答案 Ｂ
２.溴乙烯分子中存在（ 溴乙烯分子中存在（ 溴乙烯分子中存在
）
Ａ.p-兀共轭体系, Ｂ. 兀-兀共轭体系 兀共轭体系 兀共轭体系 Ｃ. sp２杂化碳原子,Ｄ. sp杂化碳原子 ２ Ｄ 杂化碳原子
小环环烃可与溴加成， 小环环烃可与溴加成 ， 而所有的 环烷烃都不被高锰酸钾氧化， 环烷烃都不被高锰酸钾氧化 ， 故可 用作鉴别。 用作鉴别。
例如： 例如：用化学方法鉴别 环丙烷、环戊烯、 环丙烷、环戊烯、环己烷
3、环烷烃与卤化氢的反应 、
+ HBr + HBr
CH3 加热 CH3CH2CH2Br
CH3CH2CH2CH2Br Br CH3CHCH2CH3
+ HBr
环的断裂方式: 环的断裂方式 含氢最多碳和含氢最少碳之间的键 断裂,氢加在含氢较多的碳原子上 氢加在含氢较多的碳原子上. 断裂 氢加在含氢较多的碳原子上
CH3 CH BrCH3 CH3-C-CH-CH3 CH3
3
+ HBr
CH3
环烷烃不能被KMnO 氧化。 4、环烷烃不能被KMnO4氧化。
H
H H
+
H H H
(CH3)2CH
H
C原子是 2杂化 原子是sp 原子是 σ-p超共轭体系 超共轭体系 6个σ:C-H键 个 键
+
H
H H
+ +
H H H
H H H
(CH3)3C
C原子是 2杂化 原子是sp 原子是 σ-p超共轭体系 超共轭体系 9个σ:C-H键 个 键
H
正碳离子的稳定性次序为： 正碳离子的稳定性次序为：
马氏规则的解释： 马氏规则的解释： ①用诱导效应解释
HX
+ -
H + X-
+
第一步：CH3
δ δ + + 慢 CH=CH2 + H [CH3CHCH3]
+
-
第二步：[CH3CHCH3] +X
21/40
快
CH3CHCH3 X
②用碳正离子稳定性解释 正碳离子稳定性： 正碳离子稳定性： 30C+ ＞ 20C+ ＞ 10C+ ＞ CH3+
加热
Br
+ HBr
（1）、五元环和六元环较稳定,不容易开 ）、五元环和六元环较稳定, 五元环和六元环较稳定 其性质类似烷烃。 环。其性质类似烷烃。 （2）、三元环和四元环不稳定,容易开环。 ）、三元环和四元环不稳定,容易开环。 三元环和四元环不稳定 其性质类似烯烃。 其性质类似烯烃。 （3）、环丙烷在室温下可使溴水褪色， ）、环丙烷在室温下可使溴水褪色， 环丙烷在室温下可使溴水褪色 常用于鉴别，但其不能使高锰酸钾溶液褪 常用于鉴别，但其不能使高锰酸钾溶液褪 色。
一、烯烃的加成反应（Addition 烯烃的加成反应（ reaction)
R C R C
R
R R
A C C B
R
+ A-B
R
R
1.催化加氢 催化加氢
（Hydrogenation of Alkenes)
R C R C R
R R
H
C C
R
+ H2
R
H
R
2. 亲电加成反应： 亲电加成反应：
（electrophilic addition reaction)
CH3CHCH3 CH3CH CH2 + H+ CH3CH2CH2
注意： 注意： 碳正离子稳定性： 碳正离子稳定性： 一般情况下，可用σ-p超共轭效应来 一般情况下，可用 超共轭效应来 判断；但当分子中有Ｘ、Ｏ、Ｎ Ｘ、Ｏ、Ｎ等 判断；但当分子中有Ｘ、Ｏ、Ｎ等 强电负性元素时， 强电负性元素时，要用诱导效应来 判断。 判断。
４.亲电加成反应取向的解释 亲电加成反应取向的解释 用诱导效应
用碳正离子的稳定性
(1) 诱导效应： 诱导效应： 分子中由于成键原子电负性的不同， 分子中由于成键原子电负性的不同， 成键原子电负性的不同 导致分子中电子云密度分布发生改变， 导致分子中电子云密度分布发生改变， 并通过静电诱导 沿分子链传递， 静电诱导， 并通过静电诱导，沿分子链传递，这 种静电效应叫做诱导效应。 种静电效应叫做诱导效应。
+ H2 + H2 + H2
Ni 800 Ni 1200 Ni 3000
CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2CH3
2、环烷烃与卤素的反应 、
+ Br2 + Br2 + Br2
加热 CH2BrCH2CH2Br
CH2BrCH2CH2CH2Br
加热
Br + HBr
+ Br2
苄基型（烯丙基型） 苄基型（烯丙基型） > 3° 正碳离 ° 子>2° 正碳离子 ° 正碳离子 ° 正碳离子>1° >CH3+,碳正离子的稳定性可用电子效
应加以解释。 应加以解释。
影响碳正离子稳定性的因素： 影响碳正离子稳定性的因素： 诱导效应 σ-p超共轭效应 超共轭效应 待学） 共轭效应 （待学）
X
反应温度在低温时，1,2-加成产物为主。 反应温度在低温时，1,2-加成产物为主。 当反应温度较高时，1,4-加成产物为主。 当反应温度较高时，1,4-加成产物为主。
Mechanism (first step) δH+ + CH2=CH-CH=CH2
CH3CH-CH=CH2
+
δ+ δ- δ+
稳定 烯丙基碳正离子 +
由亲电试剂进攻而引起的加成反应。 由亲电试剂进攻而引起的加成反应。
X2 CCl4 HX R-CH=CH2
R-CH-CH2 X X R-CH-CH2 X H