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什么是生成反应

04月25日 编辑 39baobao.com

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加成反应是一种有机化学反应,它发生在有双键或叁键的物质中。加成反应进行后,重键打开,原来重键两端的原子各连接上一个新的基团。加成反应一般是两分子反应生成一分子,相当于无机化学的化合反应。根据机理,加成反应可分为亲核加成反应,亲电加成反应,自由基加成,和环加成。加成反应还可分为顺式加成,反式加成.

顺式加成是指加成的两部分从烯烃的同侧加上去,

反式加成是指加成的两部分从烯烃的异侧加上去.

亲核加成反应[编辑本段]亲核加成反应是由亲核试剂与底物发生的加成反应。反应发生在碳氧双键、碳氮叁键、碳碳叁键等等不饱和的化学键上。最有代表性的反应是醛或酮的羰基与格氏试剂加成的反应。

RC=O + R'MgCl → RR'C-OMgCl

再水解得醇,这是合成醇的良好办法。在羰基中,O稍显电负性;在格氏试剂中,C-Mg相连,Mg稍显电正性,C是亲核部位。于是格式试剂的亲核碳进攻亲电的羰基碳,双键打开,新的C-C键形成。

水、醇、胺类以及含有氰离子的物质都可以与羰基加成。碳氮叁键(氰基)的亲核加成主要表现为水解生成羧基。

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(CH=CH-CN)。

其他重要的亲和加成反应有:麦克尔加成、醇醛加成/缩合、Mukaiyama反应等等。

亲电加成反应[编辑本段]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”。广义的亲电加成亲反应是由任何亲电试剂与底物发生的加成反应。

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:

CH-CH=CH+ HBr → CH-CHBr-CH第一步,HBr电离生成H和Br离子,氢离子作为亲电试剂首先进攻C=C双键,形成这样的结构:

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。

水、硫酸、次卤酸等都可以进行亲电加成。

自由基加成[编辑本段]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[编辑本段]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[编辑本段]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。

什么是化学反应

【类别】 有五种主要化学反应如下所示: 异构化 (A → B) :化合物形成结构重组而不改变化学组成物。 化学合成 (A + B → C) :二种以上元素或化合物合成一个复杂产物。 化学分解 (A → B + C) :化合物分解为构成元素或小分子。 置换反应/单取代反应 (A + BC → AC + B) :表示额外的反应元素取代化合物中的一个元素。 双取代反应 (AC + BD → AD + BC) :在水溶液中(又称离子化的)两个化合物交换元素或离子形成不同的化合物,又称为复分解反应。 当然还有更多复杂的情形,但仍可逐步简单化而视为上述反应类别的连续反应。 化学反应的变化多端难以建立简单的分类标准。 但是一些类似的化学反应仍然可以归类,譬如: 有机反应:指以碳原子化合物为主的各种反应。

氧化还原反应:指两化合物间的电子转移(如:单取代反应和燃烧反应) 燃烧反应:指受质和氧气的反应。 更多的例子参见化学反应列表(list of reactions)。 【反应与能量】 能量净改变 根据热力学第二定律,任何等温等压封闭系统倾向降低吉布斯自由能。在没有外力的影响下,任何反应混合物也是如此。比方,对系统中焓的分析可以得到合乎反应混合物的热力学计算。反应中焓的计算方式采用标准反应焓以及反应热加成性定律(赫士定律)。 以一个甲烷在氧中的燃烧反应为例: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O 能量计算须打断反应左侧和右侧的所有键结取得能量数据,才能计算反应物和生成物的能量差。 以 ΔH 表示能量差。Δ (Delta) 表示差异, H 则为焓等于固定压力下的热传导能量。

ΔH 的单位为千焦耳或千卡。 【放热反应】 如果 ΔH 计算为负值,则反应能量通常会释放出来形成热,即为放热反应。放热反应会自发性产生。比如我们日常所知的燃烧反应就是在空气中燃烧瓦斯形成热。 吸热反应 也有反应是正值的 ΔH 。如果 ΔH 是正值,完成反应须吸收能量。即所谓的吸热反应。 例外原则 上述法则“放热反应会自发性产生”通常是事实。 但在某些状况下却不是如此。 这发生在降低焓时伴随熵(混乱度函数)的减少。 正确的法则是自由能是负值时,反应才会自发性产生。 其基本方程式如下: ΔG = ΔH - TΔS ΔG 是自由能改变, ΔH 是焓改变,而 ΔS 则为熵改变。 反应中间物 当热力学企图回答这个问题:“反应会发生吗?”,另一个重要问题“反应多快?”却完全没有回答。

这是因为热力学或者热力学平衡试著要了解的是反应混合物初始和结束状态。因此无法指出反应发生时的过程。这个领域属于反应动力学的范畴。 反应很少直接产生。通常反应物须碰撞形成活化复合物。碰撞的动能使原始复合反应物获得更高的能量。这个能量使构成反应的键结重组。在一些反应中,反应物可能会构成一些反应中间物后才会形成产物。反应动力学企图将所有的这些现象作成透视图。 【反应速率】 化学反应的反应速率是相关受质浓度随时间改变的的测量。 反应速率的分析有许多重要应用,像是化学工程学或化学平衡研究。 反应速率受到下列因素的影响: 反应物浓度:如果增加通常将使反应加速。 活化能:定义为反应启始或自然发生所需的能量。 愈高的活化能表示反应愈难以启始,反应速率也因此愈慢。

反应温度:温度提升将加速反应,因为愈高的温度表示有愈多的能量,使反应容易发生。 催化剂:催化剂是一种透过降低活化能提升反应速率的物质。而且催化剂在反应过程中不会破坏或改变,所以可以重复作用。 反应速率与参与反应的物质浓度有关。物质浓度则可透过质量作用定律定量。 【可逆反应与自发反应】 每个化学反应理论上均是可逆反应。 正反应中定义物质从反应物转换成产物。 逆反应刖相反,产物转换成反应物。 化学平衡指正反应速率和逆反应速率达到相等的状态,因此反应物和产物均会存在。 然而,平衡态的反应方向可透过改变反应状态改变,譬如温度或压力。勒沙特烈原理在此用来预测是产物或反应物形成。 虽然所有的反应在一些范围内均是可逆的,部份反应仍可归类为不可逆反应。

“不可逆反应”指得是“完全反应”。意思是几乎所有的反应物均形成产物,甚至在极端状况下均难以逆转反应。 另一种反应机制称为自发反应,是一种热力学倾向,表示此反应引起总体熵的净增加。自发反应(相对于非自发反应)不须外在协助(如能量供给)就会产生。在化学平衡的系统中,反应过程中自发反应的方向可预期形成较多的物质。 有机化学中类别较多,有自由基反应,离子型反应;亲电反应,亲核反应;硝化反应,卤化反应,磺化反应,氨化反应,酰化反应,氰化反应,加成反应,消去反应,取代反应,加聚反应,缩聚反应等。酸、碱 二化学反应 《化学反应》是一部反映80后年轻人如何创业如何在世上立足的故事,同时还穿插了男女主人公之间一段唯美的爱情故事。

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