- 有機化學概論
- 林曉輝 朱焰 姜洪麗主編
- 8949字
- 2020-05-07 14:36:06
4.1 烯 烴
烯烴中的碳碳雙鍵是其官能團,反應多發生在碳碳雙鍵上。由于鏈狀烯烴比相應的烷烴少兩個氫原子,所以其通式為CnH2n。
4.1.1 烯烴的結構、異構和順反異構體的標記
(1)結構
烯烴中雙鍵碳原子為sp2雜化態,三個sp2雜化軌道處于同一平面。以最簡單的烯烴——乙烯(CH2CH2)為例,兩個相鄰的碳原子分別以一個sp2雜化軌道沿鍵軸方向重疊形成碳碳σ鍵,兩個垂直于sp2雜化軌道所處平面且未參與雜化的p軌道彼此側面重疊形成π鍵。所以,烯烴中的碳碳雙鍵是由一個σ鍵和一個π鍵組成的。同時,兩個碳原子又各自以其剩余的sp2雜化軌道與兩個氫原子的s軌道重疊形成碳氫σ鍵。乙烯分子中5個σ鍵處于同一平面上,π電子云則垂直并對稱地分布在σ鍵所在平面上方和下方。乙烯分子的鍵長、鍵角以及分子結構見圖4-1、圖4-2。

圖4-1 乙烯分子的鍵長與鍵角

圖4-2 乙烯分子的結構
乙烯中碳碳雙鍵的鍵能為610kJ·mol-1,乙烷中碳碳單鍵的鍵能為345kJ·mol-1,即π鍵的鍵能約為265kJ·mol-1。由此可見,π鍵不如σ鍵牢固,強度較小。
π鍵的特征:①形成π鍵的兩個p軌道為側面重疊,其重疊程度較小,不如σ鍵牢固,容易斷裂;②π電子云分布在σ鍵的上方和下方,離核較遠,受核的約束力較小,流動性較大,易極化,易受缺電子試劑(親電試劑)進攻而發生反應;③π鍵不是按鍵軸方向重疊,如果旋轉會使其破裂,這需要較高的能量,所以雙鍵連接的兩個碳原子不能自由旋轉。當雙鍵碳原子連有不同的原子或基團時會產生順反異構。
(2)同分異構現象
烯烴的異構現象比較復雜,其異構體的數目比相同碳原子的烷烴要多。構造異構中包括碳鏈異構、雙鍵位置異構,另外還有因雙鍵而引起的順反異構。
① 構造異構 以戊烯為例,它有五個構造異構體:
(Ⅰ)、(Ⅱ)與(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)之間是由于碳鏈的骨架不同而引起的異構,稱為碳鏈異構。而(Ⅰ)、(Ⅱ)之間或(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)之間的碳鏈骨架相同,是由于雙鍵在碳鏈位置不同而引起的異構,稱為位置異構。
② 順反異構 產生順反異構的原因是烯烴分子中存在著限制碳原子自由旋轉的雙鍵,當雙鍵碳原子上連接不同的原子或基團時,這些原子或基團在雙鍵碳原子上的空間排列方式是固定的,即產生了和環烷烴一樣的順反異構現象。例如,2-丁烯有兩種構型。
當兩個相同的原子或基團(例如氫原子或甲基)在雙鍵同側時稱為順式,在雙鍵異側時稱為反式。
并不是所有烯烴都能產生順反異構,只有當每個雙鍵碳原子所連接的兩個原子或基團不同時,烯烴才有順反異構體,即順反異構體必須符合下列結構特點。
例如,1-丁烯、2-甲基-2-丁烯均無順反異構體。
順反異構體屬于不同的化合物,不僅理化性質不同,往往還有不同的生理活性。一些有生理活性的物質也常常存在特定的構型,主要是由于雙鍵碳原子上的原子或基團的空間距離不同,導致原子或基團之間的相互作用力大小不同,從而使其生理活性出現差異。例如,己烯雌酚是雌激素,供藥用的是反式異構體,生理活性較強;而順式異構體由于兩個羥基間距離較小,生理活性弱。
(3)順反異構體的兩種標記方法
① 順反構型標記法 只適用于兩個雙鍵碳原子上連有相同的原子或基團的分子。當兩個相同原子或基團處于雙鍵同側時,稱為順式;分處于雙鍵異側時,稱為反式。命名時需在烯烴名稱前加上表示構型的“順”或“反”加以區別。例如:
② Z/E構型標記法 當雙鍵碳原子上連接四個不相同的原子或基團時,則無法用順反命名法命名,需要用以“次序規則”為基礎的Z/E構型命名法命名。
次序規則是確定有機化合物取代基優先次序的規則,利用此規則可以將所有基團按次序進行排列。當采用Z/E構型命名法時,首先根據次序規則,確定每個雙鍵上基團的優先次序,若兩個優先基團在雙鍵軸線的同側稱為Z構型(Z型),若在異側則稱為E構型(E型)。
書寫時將Z或E寫在化合物名稱的前面,并用半字線隔開。
Z/E構型命名法適用于所有順反異構體,命名有順反異構的烯烴時,Z/E構型命名法與順反構型命名法可以同時并用,但兩種命名法之間無必然的對應關系。例如:
【問題4.1】 下列化合物是否有構型異構?如有寫出構型式并命名。
(1)1,3-己二烯 (2)2-甲基-3-乙基-2-己烯
4.1.2 烯烴的物理性質
烯烴的物理性質與烷烴類似,沸點和相對密度隨分子量的增加而升高。在常溫常壓下,含2~4個碳原子的烯烴為氣體,含5~18個碳原子的烯烴為液體,含18個以上碳原子的烯烴為固體。烯烴極難溶于水而易溶于非極性有機溶劑,但烯烴可溶于濃硫酸。一些常見烯烴的物理常數見表4-1。
表4-1 常見烯烴的物理常數

烯烴屬于極性非常小的有機化合物,但烯烴由于分子中存在著易流動的π鍵,而且分子中不同雜化態碳原子的電負性也不一樣,因而偶極矩比烷烴稍大。根據雜化理論,在碳原子的spn雜化軌道中,n越小,s的性質則越強,軌道的電負性越大。這是由于s電子比p電子更靠近原子核,與原子核結合得更緊,所以碳原子的電負性隨雜化軌道s成分的增大而增大。如丙烯分子中的sp2雜化碳原子的電負性比sp3雜化碳原子大,甲基與雙鍵碳相連,鍵中的電子偏向sp2雜化碳原子,形成偶極,其偶極矩(μ)為0.35D。
偶極矩的差異對順反異構的沸點也有影響。烯烴順反異構體的偶極矩不同,對稱的反式烯烴分子偶極矩為零,這是由于在反式異構體中鍵矩相反,相互抵消,矢量和等于零。順式異構體因鍵矩不能抵消,偶極矩不為零,總是偶極分子。如順-2-丁烯的沸點就比反-2-丁烯高。反式異構體對稱性好,在晶格中排列緊密,熔點較順式高。順反異構體在偶極矩、沸點和熔點方面的差別可用于兩者的區別。
4.1.3 烯烴的化學性質
碳碳雙鍵是烯烴的反應中心,雙鍵中的π鍵活潑易斷裂,能與親電試劑或帶有一個單電子的試劑(如自由基)等發生加成反應,烯烴還易于發生氧化反應和聚合反應。烯烴分子中的α-氫原子也可發生自由基型的取代反應。
(1)加成反應
在烯烴的碳碳雙鍵中,π鍵的強度比σ鍵小,π鍵在進行化學反應時容易斷裂,在π鍵斷開處形成兩個強的σ鍵,生成一個分子,此反應稱為加成反應。
烯烴分子中的π電子云比較暴露,容易被缺電子試劑進攻引起加成反應。這些缺電子試劑為親電試劑。在有機化學中,習慣把烯烴這一類化合物看作基質,把親電試劑等許多試劑看作進攻試劑。通常規定,區分一個反應是親電反應還是親核反應,是由進攻試劑決定,所以由親電試劑對烯烴的加成反應稱為烯烴的親電加成反應。
① 親電加成反應 烯烴可與鹵化氫、硫酸、水、鹵素、次鹵酸等發生反應。
a.與鹵化氫加成 烯烴與鹵化氫反應生成相應的一鹵代烷:
該反應通常是將干燥的鹵化氫氣體直接通入烯烴中進行反應,有時也使用乙酸等中等極性的溶劑,一般不用鹵化氫水溶液,其主要原因是避免水與烯烴發生加成反應。
烯烴與鹵化氫反應分兩步進行,首先鹵化氫中的氫進攻雙鍵的π電子云,經過渡態后形成碳正離子中間體;之后,鹵素負離子進攻碳正離子,經又一過渡態后生成鹵代烷。
第一步生成碳正離子所需的活化能比第二步高,反應較慢,對整個反應速率起決定作用。
反應機理表明,鹵化氫與烯烴加成反應活性會隨其酸性的增強而增強,即:HI>HBr>HCl>HF。氟化氫毒性大,與烯烴反應時會發生聚合,應用較少;碘化氫與烯烴加成時,因碘化氫具還原性,能將生成的碘代烷還原成烷烴,應用也較少。所以在有機合成中使用最多的是HBr和HCl。
當鹵化氫與結構對稱的烯烴(如乙烯)發生加成反應時,只能生成一種加成產物:
但鹵化氫與不對稱烯烴(如丙烯)發生反應時,則可能生成兩種產物,異丙基鹵或正丙基鹵:
在考查了許多同類加成反應后,俄國化學家馬爾科夫尼可夫在1869年提出,鹵化氫與不對稱烯烴的加成時具有擇向性,鹵化氫中的氫總是優先加到含氫較多的雙鍵碳原子上。該規律稱為馬爾科夫尼可夫規則,簡稱馬氏定則。應用馬氏定則可以預測反應的主要產物。例如:
馬氏定則可從反應機理進行解釋,如以1-丙烯與鹵化氫的加成反應為例:
H+有兩種加成的取向,若加到C1上則形成碳正離子(Ⅰ),若加到C2上則形成碳正離子(Ⅱ)。(Ⅰ)式為2°碳正離子,(Ⅱ)式為1°碳正離子。如前所述,該反應中生成碳正離子的這一步對反應起決定作用。在一般有機化學反應中,能夠生成較穩定中間體(或過渡態)的反應其反應速率就快,所以在親電試劑與碳碳雙鍵的親電加成反應中,優先生成較穩定的碳正離子,因為生成較穩定的中間體(或過渡態)所需的反應活化能低,更容易形成。碳正離子的穩定性次序為:
故加成取向以(Ⅰ)為主,得到的主要產物為CH3CHXCH3,與按馬氏定則規定的形成產物一致。
碳正離子的穩定性次序可從誘導效應和超共軛效應加以解釋:
根據靜電學原理,帶電體系的電荷越分散,體系就越穩定。碳正離子上所接的烷基越多,其正電荷就越分散,碳正離子就越穩定,烷基通過斥電子效應(+I)和σ-p效應(見4.3.2),使碳正離子穩定。烷基的給電子效應順序為:
σ-p超共軛效應可通過電荷分散穩定碳正離子。在叔丁基碳正離子中有9個α-C—H σ鍵可以和中心碳正離子的p軌道發生σ-p超共軛效應,異丙基碳正離子和乙基碳正離子分別有6個和3個α-C—H σ鍵發生σ-p超共軛效應,而甲基碳正離子則不存在超共軛效應,所以其穩定性順序為:
通過上述分析,已明確了加成反應的區域選擇性取決于碳正離子的穩定性。據此可解釋當3,3,3-三氟乙烯與氯化氫發生加成反應時的加成取向。
比較碳正離子(Ⅰ)和(Ⅱ)的結構可看出:(Ⅰ)中帶正電荷的碳原子直接與強吸電子基團三氟甲基(F3C—)相連,三氟甲基的吸電子效應使正電荷更加集中,從而使這一碳正離子更不穩定;(Ⅱ)中帶正電荷的碳原子距三氟甲基較遠,受吸電子效應的影響相對較小,因而穩定性大于(Ⅰ),生成速率快,導致質子主要加在碳碳雙鍵上含氫較少的碳原子上。這一反應從直觀上看是反馬氏定則的加成,但事實上該反應也是按能生成更穩定的碳正離子的途徑進行的。所以馬氏定則應描述為“當不對稱試劑與不對稱烯烴發生親電加成時,試劑中正電性部分主要加到能形成較穩定碳正離子的那個碳原子上”更為合適。
烯烴與鹵化氫的加成經碳正離子,往往會有重排產物。如HCl與3-甲基-1-丁烯的加成,不僅可得到預期產物2-甲基-3-氯丁烷,還能得到重排產物2-甲基-2-氯丁烷。
在重排時,氫帶著一對電子轉移到相鄰帶正電荷的碳原子上,形成較穩定的叔碳正離子,它再與氯負離子結合產生重排產物。
重排是碳正離子的特征之一。不僅氫原子能發生遷移,有時烷基也能發生類似的遷移,由一種碳正離子重排成更穩定的碳正離子,從而得到骨架發生改變的產物,如3,3-二甲基丁烯與氯化氫的加成,會發生甲基帶著電子對的遷移。
b.與硫酸和水加成 烯烴可與濃硫酸發生加成反應,0℃時質子和硫酸氫根分別加成到雙鍵的兩個碳原子上,形成硫酸氫酯,硫酸氫酯可被水解生成醇:
加成的機理與烯烴與鹵化氫加成的機理類似,也是通過碳正離子中間體進一步形成加成產物。不對稱烯烴與硫酸加成取向亦符合馬氏定則。
烯烴通過硫酸氫酯制備醇的方法稱為間接水合法。工業上生產低級醇類就是將烯烴直接通入不同濃度的硫酸中,然后加水稀釋,加熱即可水解為相應的醇。
烯烴亦可在酸催化下與水生成醇,該方法為烯烴的直接水合法。如乙烯在磷酸催化下,在300℃和7MPa壓力下與水反應生成乙醇。
c.與鹵素加成 烯烴可與鹵素進行加成反應生成鄰二鹵代烷。
實驗表明,鹵素種類不同,在同樣條件下的反應活性也不同,其反應活性次序依次為:F2>Cl2>Br2>I2。氟與烯烴反應十分劇烈,同時伴有其他副反應;碘一般不易與烯烴發生加成反應;烯烴與氯或溴的加成,無論在實驗室或工業上都有應用價值,可用于制備鄰二氯代烷和鄰二溴代烷。將烯烴加入溴的四氯化碳溶液,溴的紅色迅速褪去,此反應可作為烯烴的鑒別方法。
鹵素與烯烴的親電加成反應分兩步完成,現以乙烯與溴的加成反應為例說明。
第一步,非極性的溴分子向乙烯的π電子云靠近,由于受π電子云的影響而發生極化(其中靠近雙鍵的溴原子帶部分正電荷;另一端帶部分負電荷),極化使溴溴鍵發生異裂,一個溴原子帶負電荷離去,同時形成一個環狀中間體——溴離子:
由于溴的原子半徑較大,形成三元環時張力較小,加之電負性較小,較易給出電子而成環。在溴離子中又因每個原子都具八隅體結構而處于較低的能量狀態,所以反應通過溴
離子來完成是能量上有利的途徑。
第二步,溴負離子從三元環的背面進攻溴離子中的一個碳原子,得到加成產物。
實驗證明,當溴與乙烯的加成反應分別在水、氯化鈉水溶液或甲醇中進行時,會發生混雜加成:
上述反應表明,溴與烯烴的加成反應不是兩個溴原子同時加到雙鍵碳原子上的。如果是兩個溴同時加成,則不會發生混雜加成。從產生的混合產物分析,是Br+先加到乙烯分子中,之后Br-再加到雙鍵的另一端。所以當溶液存在其他負離子時會發生混雜加成。
d.與次鹵酸加成 烯烴與氯或溴的水溶液作用,生成鄰氯(溴)代醇,相當于在雙鍵上加了一分子的次鹵酸。
該反應機理分兩步進行,第一步先生成鹵離子中間體,第二步H2O分子從三元環的背面進攻,最后得到反式加成產物。
不對稱烯烴與次鹵酸的加成,是鹵原子加到含氫較多的雙鍵碳原子上。如:
該反應可能的副產物是鄰二鹵化物(生成鹵離子,同時產生的鹵負離子進攻鹵
離子而形成),為了減少二鹵化物生成,可控制鹵素在水溶液中的濃度或加入銀鹽除去鹵負離子。
② 自由基加成反應 當有過氧化物存在時,烯烴與溴化氫的加成方向則表現為反馬氏定則的特性。例如:
這一反應是按自由基加成反應歷程進行的。過氧化物在反應中能誘發自由基的生成,使HBr均裂產生溴自由基,并與烯烴作用發生自由基加成。
由于在烷烴中已學習了自由基的穩定性次序是:3°自由基>2°自由基>1°自由基>·CH3。所以,自由基(Ⅰ)(2°自由基)比(Ⅱ)(1°自由基)穩定性大,故反應按反馬氏定則方向進行。
這一反馬氏定則的現象是卡拉施于1933年發現的,稱為卡拉施效應,也稱為過氧化物效應,但在氯化氫或碘化氫與烯烴的加成中則無此效應。
③ 硼氫化反應 烯烴與硼烷在醚溶液中反應,硼烷中的硼原子和氫原子分別加到碳碳雙鍵的兩個碳原子上生成烷基硼烷,此反應稱為硼氫化反應。
硼氫化反應中乙硼烷的無水四氫呋喃(THF)溶液是常用的試劑。因為甲硼烷(BH3)分子中的硼原子的價電子層只有六個電子,很不穩定,甲硼烷不能單獨存在。兩個甲硼烷很容易結合成乙硼烷(B2H6),乙硼烷是能獨立存在的最簡單的硼烷。乙硼烷通常在醚中先離解成甲硼烷-醚的絡合物后再發生加成反應。
硼氫化反應發生時,親電試劑BH3中缺電子的硼原子加到含氫較多的雙鍵碳原子上,而氫則加到含氫較少的雙鍵碳原子上,生成一烷基硼烷,一烷基硼烷中仍含有B—H鍵,可繼續與烯烴發生加成,直至生成三烷基硼烷。
反應雖然分為三步,由于反應非常迅速,通常分離不出一烷基硼烷和二烷基硼烷。如果雙鍵碳原子上取代基的數目較多,位阻增大,調節試劑的用量比也可使反應停止在生成一烷基硼烷或二烷基硼烷階段。
分析上述反應可知,不對稱烯烴與硼烷反應得到的是反馬氏加成產物。這是因為硼的電負性(2.0)比氫(2.1)略小,且具有空p軌道,表現出親電性,加之硼烷體積較大,因此加成時硼加到電子云密度較大且空間位阻較小的含氫較多的雙鍵碳上。
該反應過程中不生成碳正離子中間體,而是通過形成四中心的過渡態的歷程進行的:
這樣的過渡態決定了硼烷與烯烴的加成不會發生重排,而且是順式加成反應。
生成的三烷基硼烷通常不分離出來,而是直接用過氧化氫的堿性溶液處理,使之氧化、水解生成醇:
這一反應與硼氫化反應合起來稱為烯烴的硼氫化-氧化反應,它提供了一種制備醇的方法,而這些醇是不能用酸催化水合方法制備的:
④ 催化加氫 烯烴與氫在催化劑存在下可發生加成反應生成相應的飽和烴,該反應稱為催化加氫或催化氫化。在有機化學中常將加氫反應稱為還原反應。
盡管催化加氫反應是放熱反應,但如沒有催化劑的參與,反應在200℃時仍不能進行,因為這一反應的活化能相當大,而催化劑可降低活化能,使反應易于進行。常用的催化劑是分散程度較高的鉑(Pt)、鈀(Pd)、鎳(Ni)等金屬細粉。一般工業上多使用活性較高的多孔海綿狀結構的催化劑蘭尼鎳。上述催化劑不溶于有機溶劑,稱為非均相催化劑或異相催化劑。近年來又發展了可溶于有機溶劑的催化劑,稱為均相催化劑,使用這類催化劑在多數情況下可避免烯烴的重排和分解。常用的如氯化銠與三苯基膦的配合物[RhCl(PPh3)],稱威爾森催化劑。
1mol烯烴氫化時所放出的熱量稱為氫化熱。氫化熱常常可以提供有關不飽和化合物的相對穩定性的信息。兩個不同的烯烴氫化時消耗同樣量的氫氣,生成同一產物,但氫化熱不同,則說明它們的內能不同。氫化熱小的分子內能較小,較穩定。如順-2-丁烯和反-2-丁烯催化加氫都生成丁烷,但兩者氫化熱不同,順-2-丁烯的氫化熱為119.7kJ·mol-1,反-2-丁烯的氫化熱為115.5kJ·mol-1,比較兩者氫化熱可推斷反-2-丁烯比順-2-丁烯穩定。這是由于順-2-丁烯的兩個甲基位于雙鍵的同側,擁擠程度較大,分子內能較高。常見烯烴的氫化熱數據見表4-2。
表4-2 常見烯烴的氫化熱

從表4-2的數據可以看出,烯烴的穩定性除了受雙鍵構型的影響外,還與雙鍵在分子中所處的位置有關。連接在烯烴雙鍵碳上的烷基越多,烯烴就越穩定。
烯烴氫化可定量得到烷烴,根據反應中消耗的氫氣量可以推測分子所含碳碳雙鍵的數目,可為推斷結構提供依據。催化氫化在工業上也有著十分重要的用途,工業上將植物油催化氫化,使分子熔點升高,成為固態脂肪;石油加工制得的粗汽油中,含有少量烯烴,因易氧化聚合影響汽油的質量,若進行加氫處理則可提高汽油的質量。
(2)氧化反應
烯烴中的碳碳雙鍵易被氧化,發生雙鍵斷裂,氧化產物的結構隨氧化劑及氧化條件的不同而不同。
① 高錳酸鉀氧化 烯烴可與冷稀、中性或堿性高錳酸鉀溶液反應生成鄰二醇。
上述反應稱為拜爾試驗。由于生成的鄰二醇易被進一步氧化生成羥基酮或使碳碳鍵斷裂,所以該反應用于合成鄰二醇意義不大。但在反應過程中,高錳酸鉀溶液的紫色會逐漸褪去,生成褐色的二氧化錳沉淀,故可據此現象來鑒別化合物中是否有碳碳雙鍵或其他碳碳不飽和鍵的存在。
如果用酸性高錳酸鉀、重鉻酸鉀溶液等強氧化劑氧化烯烴,分子中的碳碳雙鍵會完全斷裂,根據烯烴結構的不同生成相應的羧酸、酮和二氧化碳。
根據氧化產物的不同可推測烯烴的結構。
② 臭氧氧化 在低溫下,將臭氧通入烯烴或烯烴的溶液中,臭氧可與碳碳雙鍵加成生成臭氧化合物。臭氧化合物不穩定,在還原劑(如鋅粉)存在下水解得到醛或酮。
通過臭氧氧化的產物也可推測原來烯烴的結構,例如:
(3)α-H的鹵代反應
與碳碳雙鍵相連的碳原子稱為α-碳原子。與其相連的氫稱為α-氫或烯丙位氫。由于受雙鍵的影響,其活性高于其他位置上的氫原子,在一定條件下,易發生鹵代反應。丙烯與氯在常溫下主要發生親電加成反應,但在高溫或過氧化物存在下,丙烯可氯代得到3-氯丙烯。
該反應與烷烴在光照下的鹵代反應相似,屬于自由基取代反應。
烯烴的α-H鹵化必須控制在高溫及低濃度鹵素的條件下。如在實驗室需在較低溫度下進行α-H鹵代反應,可采用N-溴代丁二酰亞胺(,NBS)作為溴化劑。
(4)聚合反應
聚合反應是烯烴的一種重要反應。在引發劑的作用下,烯烴分子中的π鍵打開,通過自身相互加成方式生成分子量較大的化合物。參加反應的烯烴稱為單體,形成的產物稱為聚合物。
20世紀50年代,德國化學家齊格勒和意大利化學家納塔發明了由三氯化鈦或四氯化鈦和三乙基鋁組成的齊格勒-納塔(Ziegler-Natta)催化劑,并因此獲得1963年諾貝爾化學獎。該催化劑可在常壓下催化乙烯聚合,所得聚乙烯具有立體規整性好、密度高、結晶度高等特點。
聚乙烯可加工成各種聚乙烯塑料制品,它在工業、農業、國防上都有著廣泛的應用。
4.1.4 烯烴的制備
在工業上,低級烯烴主要靠石油裂解制取。實驗室制備烯烴主要有以下幾種方法。
(1)醇的分子內脫水
醇在催化劑存在下加熱,會發生分子內的脫水反應生成烯烴。常用的催化劑有濃H2SO4、Al2O3和P2O5等。
(2)鹵代烷脫鹵化氫
鹵代烷與強堿(如氫氧化鉀、乙醇鈉)的醇溶液共熱時,可脫去一分子鹵化氫生成相應的烯烴。
(3)鄰二鹵代烷脫鹵素
鄰二鹵代烷與鋅粉一起在醇溶液中共熱,可脫去一分子鹵素生成烯烴。
該反應較少用于烯烴的制備,因為鄰二鹵代烷一般都是通過烯烴與鹵素的加成制備而得,但在有機分子中引入雙鍵時常采用此法。
4.1.5 代表性化合物
(1)乙烯
乙烯稍帶甜味,易燃,幾乎不溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有機溶劑。乙烯有較強的麻醉作用,麻醉迅速,但蘇醒也快。因此長期接觸乙烯有頭暈、乏力和注意力不集中等癥狀。乙烯可用作水果和蔬菜的催熟劑。乙烯用量最大的是生產聚乙烯,聚乙烯是日常生活中最常用的高分子材料之一。
(2)β-胡蘿卜素
胡蘿卜素最初是從胡蘿卜中發現的,有α、β、γ三種異構體,其中β-胡蘿卜素的活性最強且最重要。
β-胡蘿卜素是深橘紅色并帶有金屬光澤的晶體,熔點為183~184℃,不溶于水,易溶于有機溶劑。β-胡蘿卜素進入人體后,可被小腸黏膜或肝臟中的加氧酶轉變為維生素A(又名視黃醇),所以又被稱為維生素A原。由于攝入過量維生素A會造成中毒,因此不易直接食用大量的維生素A,人體所需維生素A通常可以通過儲備的足量的β-胡蘿卜素轉化得來,所以β-胡蘿卜素是維生素A的一個安全來源。
β-胡蘿卜素廣泛存在于植物的花、葉、果實及蛋黃、奶油中,其中綠色蔬菜、甘薯、胡蘿卜、木瓜等含有豐富的β-胡蘿卜素,而胡蘿卜中β-胡蘿卜素的含量是最高的。隨著對天然β-胡蘿卜素需求的增加,人們開始從海藻中提取β-胡蘿卜素。
β-胡蘿卜素被認為是最有希望的抗氧化劑,可以防止和消除體內代謝過程中產生的自由基。β-胡蘿卜素還具有防癌、抗癌、防治白內障及抗射線對人體損傷等功效。β-胡蘿卜素是人體必需的維生素之一,正常人每天需攝入6mg。
(3)角鯊烯
角鯊烯最初是從鯊魚的肝臟中發現的,其化學名為2,6,10,15,19,23-六甲基-2,6,10,14,18,22-二十四碳六烯,又稱魚肝油萜。深海鯊魚肝中角鯊烯含量高,其他動物油脂中也含有較低角鯊烯,如牛脂、豬油。
角鯊烯廣泛分布在人體內膜、皮膚、皮下脂肪、肝臟、指甲、腦等器官內,在人體脂肪細胞中濃度很高,皮脂中含量也較多,每人每天可分泌角鯊烯約125~425mg,頭皮脂分泌量最高。角鯊烯在植物中分布也很廣,但含量不高,多低于植物油中不皂化物的5%。
角鯊烯能促進肝細胞再生并保護肝細胞,從而改善肝臟功能;具有抗疲勞和增強機體的抗病能力,提高人體免疫功能的功效;能保護腎上腺皮質功能,提高機體的應激能力;具有抗腫瘤的作用,尤其在癌切除外科手術后或采用放化療時使用,效果顯著,能防止癌癥向肺部轉移。角鯊烯是一種無毒性的具有防病治病作用的海洋生物活性物質。
- 大學英語人文通識讀本
- 旅游心理學(第二版)
- 高等數學(上冊)
- 2019年成人英語三級核心詞匯全突破【附高清視頻講解】(下)
- 2019年高等學校英語應用能力考試B級核心詞匯全突破【附高清視頻講解】(上)
- 服飾新視界:武漢紡織大學服裝學院學術論壇(2014)
- 國際財務管理
- 容器設計
- 書籍設計
- 新編普通話訓練教程(第二版)
- Access數據庫實用教程習題與實驗指導(微課版 第3版)
- 沈旋《西方音樂史簡編》配套題庫【名校考研真題+章節題庫+模擬試題】
- 云南大學數學與統計學院432統計學[專業碩士]歷年考研真題及詳解
- 2020年全國小學生英語競賽(四年級組)歷年真題及模擬試題詳解【附高清視頻講解】
- 湖南大學外國語與國際教育學院357英語翻譯基礎[專業碩士]歷年考研真題及詳解