加成反應是指兩個或以上分子結合時,生成一個分子的化學反應。
加成反應的過程,簡單來講,就是一個分子中的兩個原子(或原子團)分別加到碳—碳雙鍵 (\(\ce{C=C}\)) 的兩個碳原子上,使得碳—碳雙鍵變成碳—碳單鍵 (\(\ce{C—C}\)) 。
當與烯發生加成反應的是雙原子分子時,任意一個原子加在任何一個雙鍵碳原子上都是一樣的,也就是說,此時加成反應是沒有選擇性的。
本節中,我們就來學習烯與氫 (\(\ce{H2}\))、鹵素 (\(\ce{X2}\)) 等雙原子分子的加成反應。
在高溫和有催化劑的條件下,烯與氫發生加成反應生成烷。這亦稱為加氫反應。加氫反應常以粉狀的鎳 (\(\ce{Ni}\))、鈀 (\(\ce{Pd}\)) 或鉑 (\(\ce{Pt}\)) 等作為催化劑。
在加氫反應中,氫分子中的兩個氫原子分別加在碳—碳雙鍵的兩個碳原子上,使烯轉化為烷。
例如,在加熱至 \(150 - 200 \ ^{\circ}\rm{C}\) 及鎳粉為催化劑的條件下,丙烯和氫反應生成丙烷。
在工業上,常利用加氫反應來製造植物牛油。其過程就是令含較多碳—碳雙鍵的植物油與氫發生加成反應,轉化為含較少碳—碳雙鍵的固態脂肪。
在常溫常壓下,烯能與鹵素進行加成反應,生成二鹵烷,這亦稱為鹵化反應。
在鹵化反應中,鹵素分子中的兩個鹵原子分別加在碳—碳雙鍵的兩個碳原子上,使烯轉化為二鹵烷。
例如,在常溫常壓下,丙烯和溶於非水溶劑中的溴混合後,會迅速發生鹵化反應,生成 \(1\),\(2-\)二溴丙烷。
因為鹵素的活潑性自上而下依次降低(\(\ce{F2 > Cl2 > Br2 > I2}\)),因此烯與溶於非水溶劑的氟、氯或溴的反應很迅速,但與碘的反應則相對緩慢。
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