炔烃的性质及其主要化学反应

1.炔烃的物理性质

炔烃的物理性质和烷烃、烯烃基本相似。低级的炔烃在常温常压下是气体，但沸点比相同碳原子数的烯烃略高些。随着碳原子数的增多，它们的沸点也升高。叁键位于碳链末端的炔烃（又称末端炔烃）和叁键位于碳链中间的异构体相比较，前者具有更低的沸点。炔烃的物理常数如表8-7所示。

表8-7 炔烃的物理常数

续表

2.炔烃的化学性质

炔烃的化学性质主要表现在官能团——碳碳叁键的反应上，与烯烃相似，能够发生加成、氧化、聚合等反应。但叁键毕竟不同于双键，所以炔烃又表现出自己独特的性质，尤其是叁键碳上氢原子的活泼性。炔烃的主要化学反应如下：

（1）叁键碳上氢原子的活泼性 炔烃分子中，和叁键碳原子直接相连的氢原子的性质比较活泼，容易被某些金属原子取代，生成金属炔化物（简称炔化物）。例如，将乙炔通过加热熔融的金属钠时，就可以得到乙炔钠和乙炔二钠。

乙炔的一烷基取代物和氨基钠作用时，它的叁键碳上的氢原子也可以被钠原子取代：

炔化钠和伯卤烷作用就得到了碳链增长的炔烃，这个反应称为炔化物的烷基化反应。例如：

因此炔化物是个有用的有机合成中间体。

炔化物在鉴别乙炔和末端炔烃中是很重要的。具有活泼氢原子的炔烃容易和硝酸银的氨溶液或氯化亚铜的氨溶液发生作用，迅速生成炔化银的白色沉淀或炔化亚铜的红棕色沉淀。

金属炔化物在润湿状态还比较稳定，但在干燥状态下受热或撞击时，易发生爆炸。为了避免发生意外爆炸，实验室中不再利用的重金属炔化物，应立即加酸予以处理。

（2）加成反应

① 催化加氢：炔烃催化加氢与烯烃相似，首先生成烯烃，进而生成烷烃。当使用一般的氢化催化剂，例如铂、钯、镍等，在氢气过量的情况下，反应往往不容易停止在烯烃阶段。

如果只希望得到烯烃，就应该使用活性较低的催化剂。常用的是林德拉（Lindlar）催化剂，这是一种以金属钯沉淀于碳酸钙上，然后用醋酸铅处理而得到的加氢催化剂。铅盐可以降低钯催化剂的活性，使生成的烯烃不再加氢，而对炔烃的加氢仍然有效，因此加氢反应可停留在烯烃阶段。

在催化加氢时，炔烃比烯烃更容易加成，若在同一分子中含有叁键和双键时，首先在叁键上氢化。

② 与卤素加成：卤素中氟与炔烃的加成反应活性太高，反应难以控制。氯和溴容易与炔烃发生加成反应，首先生成一分子加成产物，但一般可继续加成，生成二分子加成产物。如：(www.xing528.com)

与烯烃一样，炔烃与红棕色的溴溶液反应生成无色的溴代烃，所以此反应可用于炔烃的鉴别。

③ 与卤化氢加成：炔烃可以与卤化氢发生加成反应，控制反应条件可以使反应停留在一分子加成阶段。炔烃与卤化氢的加成比烯烃困难，一般要有催化剂存在。如：

不对称炔烃与卤化氢加成时，同样遵循马氏规则。例如：

④ 与水加成：炔烃很难与水发生加成反应。但在强酸及汞盐的催化下，炔烃与水加成，首先生成烯醇，但由于烯醇不稳定，随即进行分子内重排形成醛或酮。

不对称炔烃与水的加成，也同样遵循马氏规则。如：

⑤ 与氢氰酸加成：乙炔可与HCN发生加成反应，生成丙烯腈。

丙烯腈是工业上合成腈纶和丁腈橡胶的重要单体。

（3）氧化反应 炔烃与高锰酸钾氧化产物比烯烃简单，叁键断裂，氧化产物为对应的羧酸或二氧化碳。

反应时，高锰酸钾的紫色消失，同时生成褐色的二氧化锰沉淀，可以用来检验炔烃。

练一练

1.命名下列化合物：

（1）CH₃CH₂CH₂CCH₃

（2）

2.如何用化学方法区别末端炔烃和非末端炔烃。

3.推断：具有相同分子式C₅H₈的两种化合物，经氢化后都可以生成2—甲基丁烷，它们都可以与两分子溴加成，但其中一个可以使硝酸银的氨溶液产生白色沉淀。试写出这两种化合物的结构式。