烃类化合物的制备

《烃类化合物的制备》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、烃类化合物的制备烃类化合物的制备2010-04-2614:32有机化合物的制备就是利用有机化学反应由有机原料通过一步或多步化学反应来合成所需要的有机化合物。制备有机化合物时所用的有机反应都必须是在实验室或工业上能够实现的反应;对于多步化学反应，每一步反应的反应物必须是上一步反应的主要产物;有机制备的步骤要尽可能短且合理。2.5.1烷烃的制备1.烯烃加氢烯烃在铂、钯或镍等金属催化剂的存在下，与氢加成生成烷烃。由于烯烃较容易得到，故烯烃氢化是制备烷烃的主要方法。2.Wurtz合成法卤代烷(烷烃中的一个或几个氢原子被卤原子取代所得到的化

2、合物为卤代烷)在金属钠作用下，偶联为烷烃。此法宜合成对称烷烃。对于伯卤代烷(溴代烷或碘代烷)，产率很高。此反应也可用来制备芳烃。例如:3.Corey-House合成法二烃基铜锂试剂与卤代烃发生偶联反应生成烷烃。(R与R'可以相同，也可以不同;R-为烷基、乙烯基、芳基)此法可合成对称的和不对称烷烃，也可以用于增长烯烃及芳香烃的碳链。二烷基铜锂试剂也是由卤代烃合成的。例如:合成(CH3)3CCH2CH2CH2CH3本方法的发现者之一Corey，E.J.因在有机合成中取得的杰出成就而荣获1990年诺贝尔化学奖。4.Grignard试剂法

3、将卤代烷RX与金属镁Mg在干燥的乙醚中反应得到格氏试剂RMgX，它是有机合成中重要的试剂之一，有广泛的用途。Grignard因发现这个试剂而荣获1912年诺贝尔化学奖。格氏试剂中存在C-Mg键，由于C原子的电负性大于Mg原子，故成键电子对偏向C原子，偏离Mg原子，使C原子带部分负电荷，Mg原子带部分正电荷。在外来试剂作用下，成键电子对可完全偏向C原子形成碳负离子进攻质子而显碱性，也可进攻正电性的碳而显亲核性。因此，格氏试剂遇水或酸就攫取水或酸中的质子生成烷烃。格氏试剂的这个性质被用来从卤代烃合成相同碳骨架的烷烃。例如:由合成格氏试

4、剂除了与水作用外，也可以与卤代烃反应生成烷烃。例如:在卤代烷中，碳的电负性小于卤素，碳与卤原子之间的成键电子对偏向卤原子，偏离碳原子，使碳原子带部分正电荷，卤原子带部分负电荷，故格氏试剂中带部分负电荷的碳带着成键电子对进攻卤代烷中带部分正电荷的碳，而卤原子带着成键电子对离去得到烷烃。5.Kolbe电解法羧酸钠盐在中性或弱酸性溶液中电解，得到烷烃反应经过自由基中间体:2.5.2烯烃的制备1.卤代烃脱卤化氢卤代烃在碱的醇溶液中脱去卤化氢得到烯烃。主要产物为双键上取代基较多的烯烃。这个结论是查依采夫(SaytzeffA.M.)根据大量实

5、验事实归纳而得到的一个经验规则，所以叫查依采夫规则。2.醇脱水醇在酸(通常浓H2SO4)催化下，加热脱水是制备烯烃的常用方法之一。例如:反应产物遵循查依采夫规则。此反应常常伴有重排产物形成(见6.3.2.6)。也可以用氧化铝作脱水剂，大大减少重排现象，但反应温度要求较高(300℃以上)。3.邻二卤代物脱卤邻二卤代物在锌粉(或镍粉)存在下，较易脱去卤素生成烯烃。如果是邻二碘代物，一般不需要加锌粉(或镍粉)，在加热条件下很快脱去碘得到烯烃。这也是碘与烯烃较难发生加成反应的原因。4.炔烃还原炔烃可被部分还原为烯烃。在不同反应条件下，炔烃

6、可被还原为顺式烯烃或反式烯烃。5.醛酮与Wittig试剂反应醛酮与Wittig试剂反应是制备烯烃的一种重要方法。Wittig试剂的合成方法如下:2.5.3炔烃的制备1.乙炔的制备乙炔是最重要的炔烃，它不仅是一种有机合成的重要基本原料，而且又大量地用作高温氧炔焰的燃料。工业上可用煤﹑石油或天然气作为原料生产乙炔，所以乙炔是个可以大量生产而又成本低廉的工业产品。(1)碳化钙法生产乙炔焦炭和石灰在高温电炉中反应，得到碳化钙(电石)。碳化钙作为产品出厂。需要乙炔时，在现场使电石与水反应，即得到乙炔。此方法在工业上使用已久，耗电量大，但生产

7、工艺比较简单。(2)由天然气或石油生产乙炔甲烷是天然气的主要成分，在1500C的高温下,甲烷能通过一系列的反应生成乙炔。这是一个强烈的吸热反应。因此工业上又使一部分甲烷同时被氧化(加入氧气)，由此产生热量来供给由甲烷合成乙炔所需要的大量热量。所以此法又叫做甲烷的部分氧化法。反应的产物包括乙炔﹑一氧化碳和氢气。分离乙炔后得到一氧化碳和氢气的混合物，又叫做"合成气"，可作为基本有机合成(例如合成甲醇)的基本原料。为了避免乙炔在高温下分解为碳和氢，要求在反应中生成的乙炔迅速地冷却，所以甲烷通过反应区的时间必须很短，一般只有0.01至0.

8、1秒。在天然气资源丰富的国家，此方法的成本较低，适宜大规模生产。基于同样的道理，石油的低沸点馏分也可以在一定的温度下裂解或与氢气一起在高温下裂解，得到以乙炔为主的或以乙烯和乙炔两者为主的裂解气体，此法已应用于工业生产中。2、二卤代烷脱卤化氢二卤代烷