三键,是在
化合物分子中两个
原子间以三对共用电子构成的
重键(
共价键),叫做三键(曾用名:叁键)。三键常用三条短线表示。例如:在
乙炔HC≡CH分子中,
碳原子与碳原子C≡C,
氢化氰HC≡N等
物质以三键结合。
简介
三键常用三条短线表示。例如:在
乙炔HC≡CH分子中,碳原子与碳原子C≡C,
氢化氰HC≡N等物质以三键结合。
含有三键的
有机化合物具有很大的不饱和性,容易起
加成反应和
聚合反应。
含有三键的典型化合物
炔烃
1、简介
炔烃(拼音:quētīng;英文:Alkyne)是一类
有机化合物,属于
不饱和烃。其官能团为碳-碳三键(-C≡C-)。通式CnH2n-2,其中n为>=2正整数。简单的炔烃化合物有
乙炔(C2H2),
丙炔(C3H4)等。炔烃原来也被叫做
电石气,电石气通常也被用来特指炔烃中最简单的乙炔。
简单的炔烃的
熔点、
沸点,
密度均比具有相同碳原子数的
烷烃或
烯烃高一些。不易溶于
水,易溶于
乙醚、苯、四氯化碳等
有机溶剂中。炔烃可以和
卤素、
氢、
卤化氢、
水发生
加成反应,也可发生
聚合反应。因为乙炔在燃烧时放出大量的热,炔又常被用来做焊接时的原料。
2、炔烃的结构
炔烃的
碳原子2S轨道同一个2P轨道
杂化,形成两个相同的SP
杂化轨道。堆成地分布在碳原子两侧,二者之间夹角为180度。
乙炔碳原子一个SP杂化轨道同氢原子的1S轨道形成碳氢
σ键,另一个SP杂化轨道与相连的碳原子的SP杂化轨道形成碳碳σ键,组成直线结构的乙炔分子。未杂化的两个P轨道与另一个碳的两个P轨道相互平行,“肩并肩”地重叠,形成两个相互垂直的
π键。
3、物化性质
炔烃的熔沸点低、密度小、难溶于水、易溶于
有机溶剂,一般也随着分子中碳原子数的增加而发生递变。炔烃在水中的溶解度比
烷烃、烯烃稍大。
乙炔、
丙炔、1-丁炔属弱极性,微溶于水,易溶于非极性溶液中碳架相同的炔烃,三键在链端极性较低。炔烃具有偶极矩,烷基支链多的炔烃较稳定。
(1)亲电加成
乙炔及其取代物与烯烃相似,也可以发生
亲电加成反应,但由于sp碳原子的电负性比sp2碳原子的电负性强,使电子与sp碳原子结合得更为紧密,尽管三键比双键多一对电子,也不容易给出电子与
亲电试剂结合,因而使三键的
亲电加成反应比双键的亲电加成反应慢。
乙炔及其衍生物可以和两分子亲电试剂反应。先是与一分子试剂反应,生成烯烃的衍生物,然后再与另一分子试剂反应,生成饱和的化合物。不对称试剂和炔烃加成时,也遵循马氏规则,多数加成是反式加成。
(2)与卤素的加成
卤素和炔烃的加成为反式加成。反应机理与卤素和
烯烃的加成相似,但反应一般较烯烃难。例如,烯烃可使溴的四氯化碳溶液立刻褪色,炔烃却需要几分钟才能使之褪色。故分子中同时存在非共轭的双键和叁键,在它与溴反应时,首先进行的是双键的加成。
又如,乙炔与氯的加成反应须在光或
三氯化铁或
氯化亚锡的催化作用下进行,中间产物为反
二氯乙烯,最后产物为
1,1,2,2-四氯乙烷(CHCl2CHCl2)。
(3)与水加成
炔烃和水的加成常用汞盐作催化剂。例如,乙炔和水的加成是在10%硫酸和5%
硫酸亚汞水溶液中发生的。
水先与三键加成,生成一个很不稳定的加成物——乙烯醇,羟基直接和双键碳原子相连的化合物称为烯醇。乙烯醇很快发生异构化,形成稳定的
羰基化合物。
炔烃与水的加成遵循
马氏规则,因此除乙炔外,所有的取代乙炔和水的加成物都是酮,但一元取代乙炔与水的加成物为甲基酮,二元取代乙炔的加水产物通常是两种酮的混合物。
腈
腈(汉语拼音:jīng),是一类含有机基团-CN的有机物。腈可以通过
氰化钾和卤代烷在水或与水化学特性类似的溶液中,通过
亲核取代反应(nucleophilic substitution)制取。
无色液体或固体,有特殊气味,遇酸或碱分解。均剧毒,遇明火、高热、强酸和氧化剂能引起燃烧或爆炸。常用于
合成树脂、纤维、橡 胶、医药、农药和染料等。着火时,可用泡沫、雾状水、
二氧化碳、砂土等扑救。
1、物理性质
沸点:与
相对分子质量相同的化合物相比,腈的沸点较高,与醇相近,低于酸。
溶解性:低级腈溶于水。腈能溶剂盐等离子化合物,常用做萃取剂。
2、化学性质
腈可以看作
氢氰酸HCN的氢原子被
烃基取代而生成的化合物。某些高级腈存在于植物
精油中,例如,
苯乙腈存在于独行菜、
苦橙和铃兰花油中,苯丙腈存在于水田芥中,乙烯基乙腈也存在于多种植物中。
最简单的腈是乙腈,它能与水互溶,丙腈在水中溶解度也很大,高级的腈一般只微溶于水。低级腈多是无色液体,C14以上的腈则多是结晶形的固体。腈的沸点一般略高于相应的脂肪酸。腈有芳香气味,一般都很稳定。
腈可进行两大类反应:①在腈基上的反应,例如在酸或碱性溶液中
水解成
酰胺或
羧酸,与
格利雅试剂加成、水解生成
酮,还原成一级胺等;②α活泼氢的反应,例如在碱作用下进行
烃基取代,或与
羰基化合物缩合等。
3、用途
腈是重要的化工原料和合成
中间体,例如,
己二腈是制备耐纶66的原料,它在
氢化和
水解后分别生成
己二胺和
己二酸,再经
缩聚反应后便得到耐纶66。
丙烯腈则是生产
聚丙烯腈的单体。它与其他单体
共聚合,可用于生产
合成橡胶和
工程塑料。生产丙烯腈的副产物
乙腈是很好的
有机溶剂。有些高级腈可以用作香料,如十一腈有核桃香味,十二腈有
柑橘和
葡萄香味,十四腈有持久的柑橘香味。
腈类化合物是重要的化工原料,广泛用于制造药物、合成纤维和塑料,也应用于电镀、钢的淬火和选矿等工业。氢氰酸及其盐类主要用于电镀业、采矿业(提取金银),制造各种树脂和合成腈类化合物。有时也用于仓库和船舱烟熏灭鼠。丙烯腈、
甲基丙烯腈等都是合成纤维、合成橡胶和塑料的重要原料。
腈类化合物最重要的性质是它在弱碱性介质中(如在肥皂、洗涤剂等产品中)较稳定。因此,在这类产品中以相应的腈类代替醛类以增加香精的稳定性。