有机化学_ 碳—碳重键的加成反应_
有机化学之碳碳重键的加成反应
子云密度较大；
R CH CH2 E
R CH CH2 动态：
E
哪个C＋稳定。
R CH CH2 空间效应 E
共轭二烯烃的亲电加成反应
C C C C E Nu
X2 Cl2, Br2 X CCC C
C C C C Nu E
CC C C E Nu
C C CC
E
Nu
Ph CH CH CH CH2 H
Ph CH CH CH CH3 Ph CH2 CH CH CH2
H Cl
CH3
D
+
H CH3 Ph D
H
Ph H
Cl
按正碳离子机理进行反应的底物结构是： ① 环状非共轭烯烃 ② 正电荷能够离域在碳骨架的体系 2) 重排产物的生成
2.鎓型离子的机理
C
δ
δ
C
C
Br Br
Br + Br C
Br
C
C
Br
Br C
C Br
反式加成
按鎓型离子机理进行反应的事实：
CH3
Br Br
不饱和碳-碳键的加成反应概述
1、与HX反应（亲电加成，自由基加成）
CC
加成 H
+ H Cl
B 消去
X H
2、水合反应（亲电加成）
CC
H2O, H2SO4 H2SO4
CC H OH
不饱和碳-碳键的加成反应概述
3、加X2反应（亲电加成）
CC
X2
CC XX
4、加XOH反应（亲电加成）
CC
X OH
CC X OH
负离子先进攻、同时进攻……
可能的反应历程
• 负离子先进攻
有机化学中的环状反应与环加成反应
有机化学中的环状反应与环加成反应有机化学是研究和描述碳元素及其化合物的科学领域。
其中，环状反应和环加成反应是有机化学中两个重要的反应类型。
本文将详细介绍这两种反应的定义、机理和应用。
一、环状反应环状反应是指在有机化合物中发生碳骨架内部原子间的键重组，形成一个稳定的环结构。
环状反应是有机化学中广泛研究的领域之一，可以应用于新型化合物的合成和现有化合物的转化。
1.1 环状反应的定义和示例：环状反应主要通过构建和打破碳-碳键来实现。
根据反应机理和所需的在环初始和末端上活化基团的类型，环状反应可以分为多种类型，如环合反应、环断裂反应、环转移反应等。
环合反应是最常见的环状反应之一，它通过两个或多个分子中的原子间形成新的碳-碳键和碳-异原子键，并形成一个稳定的环结构。
例如，迈克尔加成反应、多米诺反应等都属于环合反应。
这些反应可以合成具有复杂碳骨架的化合物，为药物合成和天然产物的合成提供了重要的方法。
1.2 环状反应的机理和应用：环状反应的机理多样，常见的有自由基机理、电子转移机理和质子转移机理等。
不同的机理涉及到不同的中间物和过渡态，通过控制反应条件和反应物的选择，可以实现不同类型的环状反应。
环状反应在有机化学中的应用广泛。
例如，它可以用于天然产物和药物的合成，如青霉素的合成就包括一系列的环状反应。
此外，环状反应还可以用于材料科学领域，如合成多孔材料、配位聚合物等。
二、环加成反应环加成反应是指在有机化合物中，一个或多个官能团与化学反应物中的另一个官能团发生加成反应，生成环状产物。
环加成反应在有机合成和天然产物的合成中具有重要的应用价值。
2.1 环加成反应的定义和示例：环加成反应主要通过不同官能团间的加成反应来实现。
常见的环加成反应有氧杂环的形成、环氮的形成等。
例如，环加成反应中的Diels-Alder反应是一种重要的环加成反应，通过共轭二烯与烯丙基等共轭化合物发生热力学控制的[4+2]加成反应，生成新的环状产物。
亲核加成
NO2
_ + CH3
H H H C C NO2 CH3 NO2
2
碳-碳双键的亲核加成反应
• 亲核试剂对碳-碳双键加成的反应历程： • 反应的第一步是亲核试剂带着一对电子进攻双键 上的一个碳原子，而电子则被集中到另一个双键 碳原子上形成碳负离子，这是慢的一步。第二步 是碳负离子与质子或带正电荷的物质结合形成产 物。
+ E+ C C Nu E C C Nu
3
C C
+ E Nu
• 一些常见得促进亲核加成反应的取代基有： CHO、 COR、COOR、 CN、NO2、 CONH2、SO2R等。 它们通过降低碳-碳双键碳原子上的p电子云密度 来促进亲核试剂的进攻，但更重要的是，这样的 取代基能使生成的碳负离子中间体的负电荷分散 而得到稳定。
C2H5O
-
H O C C C CH3
1)水解 2)加热
O
7
碳-碳三键的亲核加成反应
• 碳-碳三键通常比双键更容易被亲核试剂进攻，而较难被 亲电试剂进攻。这是因为碳-碳三键之间的距离较短，三 键中的电子被束缚的比双键中的紧，所以进攻的亲电试剂 夺取三键中的一个电子较困难。从杂化角度来考虑，三键 碳原子(sp杂化)比双键碳原子(sp2杂化)具有较多的s成分， 因此它与电子的结合力较强，表现出较强的亲电性。
O
NH2NH2
NNH2
NH2NHCONH2
NNCONH2
RSH
• 羰基化合物与醇的反应
• 醛(酮)能与一分子醇加成生成半缩醛(酮)。半缩醛(酮)不稳 定，容易分解成醛(酮)和醇或与另一分子醇进一步缩合， 生成缩醛(酮)。 • 由于缩醛(酮)生成后又可水解成原来的化合物，故可利用 缩醛(酮)生成还保护醛(酮)基。 • 环状缩醛(酮)：最常见的是利用羰基化合物和乙二醇反应， 生成二氧戊环化合物，该化合物比烷基缩醛(酮)更加稳定， 可耐大多数碱性及中性的反应条件。
浙大有机化学复习习题课2-完成反应式
有机化学习题课有机化合物的命名有机化合物的命名。
基本概念与理化性质比较。
完成反应式。
有机化学反应历程。
有机化合物的结构推导有机化合物的合成。
有机化合物的结构推导。
有机化合物的合成完成反应式这是一类覆盖面宽、考核点多样化的试题，解答这类问题应该考虑以下几个方面：问题应该考虑以下几个方面()(1)确定反应类型；(2)确定反应部位；(3)考虑反应的区域选择性；(4)考虑反应的立体化学问题；考虑反应的立体化学问题()(5)考虑反应的终点……等问题。
第4章：碳碳重键的加成1．亲电加成反应（卤素，卤化氢，硫酸和水，加次卤酸）。
水加次卤酸）硼烷加2．乙硼烷加成反应。
3．环加成反应。
4．与氢的加成。
与氢的加成5．氧化反应。
6．小环加成。
7．共轭双烯的反应。
共轭双烯的反应8．炔烃酸性，炔钠的生成，重金属炔化合物的形成。
物的第5章自由基反应1．自由基取代反应。
2．自由基加成反应。
第6章芳香烃1．苯的亲电取代反应（卤化，硝化，磺化，付克反应，氯甲基化）。
2．芳烃的侧链反应。
3．萘的化学反应（卤化，磺化，硝化，氧化）。
第8章卤代烃1．亲核取代反应(水解反应，氰化钠，醇钠，氨，硝酸银，水解反应氰化钠醇钠氨硝酸银卤离子)。
2．消除反应（脱卤化氢，脱卤素，脱水）。
3．格氏反应。
第醇酚醚9章醇、酚、醚1．醇羟基的反应（羟基的取代, 脱水反应, 氧化与脱氢）。
2．邻二醇的氧化。
3．邻二醇的重排。
4．酚的反应（酸性，酚醚生成，酯的生成，与三氯化铁反应，环上取代反应，氧化反应）。
5．醚的反应（盐的生成，醚键断裂，过氧化物生成）。
6．环氧化合物开环反应（酸性，碱性）环氧化合物开环反应（酸性碱性）第10章醛、酮1．亲核加成反应(含碳亲核试剂, 含氧亲核试剂，含硫亲核试剂,,,含氮亲核试剂)。
2．还原反应(金属氢化物, 催化氢化，克莱门森还原, 黄鸣龙, 康尼查罗)。
3．氧化反应(Bayer-Villger)。
4．α-碳上反应（酸性，卤化，卤仿反应，烷基化，缩合反应）。
碳碳双键加成氧化的条件
碳碳双键加成氧化的条件
碳碳双键加成氧化是一种重要的有机合成反应，可以将碳碳双
键转化为醛、酮或羧酸等化合物。
这种反应在有机化学领域具有广
泛的应用，能够合成许多重要的有机化合物，因此受到了广泛的关注。
碳碳双键加成氧化的条件主要包括催化剂、温度和溶剂等方面。
其中，常用的催化剂包括过渡金属催化剂如钯、铑、铂等，它们能
够促进碳碳双键的加成反应。
此外，还有一些有机催化剂或者氧化
剂也可以起到催化作用。
温度对于碳碳双键加成氧化也有重要影响。
通常情况下，较高
的温度有利于反应的进行，能够促进反应速率，但是过高的温度可
能导致副反应的发生或者产物的分解。
因此，选择合适的反应温度
对于碳碳双键加成氧化是非常重要的。
此外，溶剂的选择也对碳碳双键加成氧化有一定的影响。
一些
极性溶剂如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等对于该反应有利，能够促
进反应的进行。
总的来说，碳碳双键加成氧化是一种重要的有机合成反应，它的条件包括催化剂、温度和溶剂等方面。
通过合理选择这些条件，能够有效地促进碳碳双键加成氧化反应的进行，从而合成各种重要的有机化合物。
化学有机化合物的反应类型与反应机理
化学有机化合物的反应类型与反应机理化学有机化合物是指由碳-碳键和碳-氢键组成的化合物。
它们是化学反应的重要研究对象，掌握有机化合物的反应类型和反应机理对于理解和应用有机化学具有重要意义。
本文将讨论几种常见的有机反应类型及其机理。
一、取代反应取代反应是有机化学中最基本、最常见的反应类型之一。
它指的是在一个分子中，一个原子或官能团被另一个原子或官能团取代的化学反应。
取代反应可分为烷基取代反应和芳香族取代反应两种类型。
1. 烷基取代反应烷基取代反应是指在饱和碳链上，一个或多个氢原子被烷基基团或其他原子或官能团取代的反应。
常见的烷基取代反应有卤代烷的亲核取代、重氮化合物的替换、酸催化的碱性取代等。
2. 芳香族取代反应芳香族取代反应是指芳香化合物上的一个或多个氢原子被原子、官能团或离子取代的反应。
常见的芳香族取代反应有硝化反应、卤代反应、烷基化反应等。
二、加成反应加成反应是指两个或多个分子之间形成新的化学键的反应。
加成反应又可分为电子亲和性加成反应和亲核性加成反应两种类型。
1. 电子亲和性加成反应电子亲和性加成反应是指一个或多个亲电性反应物加到具有π电子体系的反应物上，形成新的共价键。
常见的电子亲和性加成反应有烯烃的与电子亲和性试剂的加成反应、炔烃的与电子亲和试剂的加成反应等。
2. 亲核性加成反应亲核性加成反应是指一个或多个亲核试剂加到具有电子云空间的反应物上，形成新的共价键。
常见的亲核性加成反应有醇的与醛或酮的加成反应、胺的与酰氯的加成反应等。
三、消除反应消除反应是指有机化合物中两个官能团之间失去一个分子或官能团的反应。
消除反应可分为β-消除反应和α-消除反应两种类型。
1. β-消除反应β-消除反应是指某个官能团的β-碳和相邻的官能团之间发生断键和形成新的π键，失去一个分子或官能团。
常见的β-消除反应有醇的脱水反应、卤代烃的脱氢反应等。
2. α-消除反应α-消除反应是指某个官能团的α-碳和相邻的官能团之间发生断键和形成新的π键，失去一个分子或官能团。
加成反应
CH CH3
CH3
I
-
例：解释下列反应：
C CH 2 CH 3
HI
CH3 I CH3
CH3
+
CH3
2. 翁型离子的机理
C C
Br Br
δ
δ
C C
Br + Br
C Br C
Br Br
C C Br
反式加成
按翁型离子机理进行反应的体系结构特点： 1) 底物是简单的烯烃或非共轭链的烯烃， 即C + 不稳定的体系； 2) 亲电试剂的进攻原子是第二周期以上的元素。
Cl Ph H
C
C H
CH3
+
H Cl
C
C Cl
H
• 这是因为氯与烯烃形成的环状正离子比溴与烯 烃形成环状正离了安定性差的缘故。 • 烯烃与卤素的加成历程：
Cl
C C
C
C
anti
Cl
C
C Cl
+ Cl2
Cl
Cl C
C
syn
Cl
Cl
C
Cl
C
C anti
Cl
C Cl
C
Cl
C Cl Cl
syn
C
C
•
卤离子从背面进攻环正离子，生成反式加 成产物。 • 如果离子对中的碳正离子立即与附近的 X －结合，即生成顺式加成产物。 • 如果 X－ 进攻自由的碳正离子，则生成顺 加和反加产物的混合物。 • 到底在哪一阶段完成加成？决定于烯烃的 结构和溶剂等实验条件。
Br2 Br CH2CH2Cl＋ Br CH2CH2 Br Cl －
• CH2＝CH2 •
•
• （ 2 ）实验中还发现，有时溶剂中的负离子也 参与了反应， • H 2O CH2＝CH2 HOCH2CH2Br ＋BrCH2CH2Br • Br2
碳碳双键的加成原理
碳碳双键的加成原理碳碳双键的加成原理是有机化学中的一个重要概念，它指的是在碳碳双键上进行化学反应时，发生的两个原子团的直接相互作用。
碳碳双键是有机化合物中常见的结构基团，其反应机理的理解对于有机合成和有机反应的研究具有重要意义。
碳碳双键的加成反应是指在碳碳双键上发生的加成反应，其中一个或多个原子或基团与双键上的两个碳原子形成新的化学键。
这种反应可以在碳碳双键上的任何一个碳原子上进行，形成两个不同的反应产物。
碳碳双键的加成反应可以分为电子亲攻型加成反应和亲电型加成反应两种基本类型。
电子亲攻型加成反应是指一个原子或基团通过共用电子对与双键上的一个碳原子形成新的化学键。
在这类反应中，一般会形成一个新的碳碳单键，同时产生一个带正电荷的中间体。
这类反应通常涉及碳原子上的π电子云的重排，常见的例子包括烯烃的氢化反应、卤代烃的消除反应等。
亲电型加成反应是指一个带正电荷的原子或基团与双键上的一个碳原子形成新的化学键。
在这类反应中，通常会形成一个新的碳碳单键，同时产生一个带负电荷的中间体。
这类反应通常涉及碳原子上的π电子云的离域，常见的例子包括烯烃的酸催化加成反应、烯烃的卤代反应等。
碳碳双键的加成原理是通过共用电子对或电荷分布的重新排列实现的。
在共用电子对的重新排列中，双键上的π电子云会重新组合，形成一个新的σ键。
在电荷分布的重新排列中，双键上的π电子云会向带正电荷或带负电荷的原子或基团转移，形成新的化学键。
碳碳双键的加成反应在有机化学中具有广泛的应用。
它可以用于构建碳骨架，形成新的化学键，实现有机物的合成。
通过选择不同的反应条件和反应物，可以控制加成反应的位置和产物的选择性。
此外，加成反应还可以用于合成复杂有机分子，如天然产物、药物和材料等。
碳碳双键的加成原理是有机化学中重要的基础概念。
通过了解和掌握加成反应的原理和机制，可以为有机合成和有机反应的研究提供理论基础和实验指导，推动有机化学领域的发展和应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
碳碳不饱和键的加成反应
目录
• 1、亲电加成反应概论 • 2、烯烃与卤素的加成 • 3、烯烃与HA类的加成 • 4、烯烃的硼氢化-氧化反应 • 5、炔烃的亲电加成反应
烯烃 C=C
1、亲电加成反应概论
1-1碳碳不饱和键
炔烃 - C ≡ C -
1-2 烯烃的亲电加成反应
CC
+ Leabharlann NuCC E Nu?
?
SP2杂化 中心碳原子外层为6e 平面型
碳正离子的命名与分类
CH3+ 甲基碳正离子
CH3CH2+ 乙基碳正离子
CH3CH2CH2+ 丙基碳正离子
R RC
R
30碳正离子
R RC
H
20碳正离子
H RC
H
10碳正离子
碳正离子的稳定性
RCR R
> RCR > RCH
H
H
给电子诱导效应 σ-p 超共轭 电荷分散 稳定性增强
CH3CH=CH2 + H+ → CH3CH2CH2+ + CH3CH+CH3
?
?√
More stable
CH3CH=CH2 + HBr
CH3CHCH3 Br
V. Markovnikov rule（简称马氏规则）
在卤化氢等极性试剂与不对称烯烃的加成反应中，试剂中的带正电的部分总加 在含氢较多的双键碳上，而试剂中带负电的部分总是加在含氢较少的双键碳原子上。
马氏规则的本质是形成更稳定的碳正离子中间体
+ HBr CF3CH=CH2
CF3CH2CH2Br
反马加成产物 CF3CH=CH2 + H+ → CF3CH2CH2+ + CF3CH+CH3
CF3：强吸电子诱导效应
C+稳定性：CF3CH2CH2+ > CF3CH+CH3
• 3-2、正碳离子的重排反应
H + CC
H
Br －
CC
快
H
Br
+ CC
Br
反式加成
顺式加成
CH3CH2CH CH2
H+
CH3CH2
H C
CH3
CH3
CH3CHCH CH2
HBr
CH3 CH3CHCHCH3
Br
CH3
H+
CH3CHCH CH2
CH3 CH3C CHCH3
H
+
CH3 CH3CCH2CH3
Br
重排产物
CH3 CH3C CH2CH3
正碳离子重排的动力是要生成更稳定的正碳离子
3-3、立体化学问题
CC
H Br 慢
δ+ δ-
H C C+ + Br －
以烯烃与HX的亲电加成为例
H2C CH2 + HX
H2C H
CH2 X
活性: HCl < HBr < HI
碳正离子中间体
H2C CH2 + H X
CH3
CH2+
X
CH3
CH2 X
3-1、碳正离子的稳定性
+ HBr CH3CH=CH2
+ CH3CHCH3
Br
主要产物
CH3CH2CH2 Br
CH3CH=CH2 + H+ → CH3CH2CH2+ + CH3CH+CH3
E Nu
E+ Nu-
试剂
亲电部分E+ 亲核部分Nu-
E
Nu
Br Br
Cl
Cl
I
I
Br OH
Cl OH
H2B
H
E
Nu
H Br H Cl HI H OH H OR H OSO3H
3、烯烃与HA的亲电加成
CC
+ HA
CC HA
HA: HX
H2SO4 H2O, H2O / H3PO4 有机酸、醇、酚 ＋ H＋