咕了很久，但还是来了。利用生日不用写作业的时间肝出来了这篇。本篇介绍含π键的烃类、消除反应及加成反应。 一、轨域相关 碳原子有一个2s轨域及三个2p轨域。在烷类中，四个轨域以sp³混成形成四个相同的轨域，因此，甲烷等化合物的四个C-H键等同。这种键我们称为σ键，由两个轨域「头碰头」所形成。 而含双键的化合物如乙烯，使用sp²混成。形成三个分布为平面三角形的等同轨域，及一个垂直该平面的p轨域。而乙炔等含三键的化合物则是由sp混成产生的两个直线型轨域和与其垂直的两个p轨域形成。若将sp混成的两个轨域置于x轴，则两个p轨域可视为在y轴和z轴。 二、烯类 烯类的命名我是这样子理解的。首先将体系中的烯类全部加氢，在保持主链经过sp²碳且编号最小的情况下命名该烷，并把烷改回烯（并加官能团编号于前方）。具体使用方法留作课后练习，此处不作演示（）。 烯类物性的部分与烷类相似，以碳数4-5,18-19为状态分界线，分子量愈小，沸点愈低，且同碳数下将碳转移至支链可将沸点降低。烯类为非极性物质，不溶于水而溶于四氯化碳等有机溶剂。液态之烯类密度普遍小于水而能浮于水上。特别的是，在骨架相同时将双键往远离末端移动，能使熔、沸点增加。 由于π键之形成依赖于「肩并肩」的p轨域（两原子之p轨域必须平行），因此无法旋转π键。这造成了所谓的「顺反异构」。如果两个碳上的两个官能基都各不相同，像下图状况，则存在顺式（Z）与反式（E）两种状况。 A₁ B₁ \ / C=C （顺式，Z） / \ A₂ B₂ A₂ B₁ \ / C=C （反式，E） / \ A₁ B₂ 其中优先度大小满足A₁>A₂，B₁>B₂。 优先度的比较是如此进行的：我们比较其基团各原子的原子序，如果含双键，视为连结两个相同原子。以下是一个范例：X= -CH=O,Y=CH₂OH，第一层的C相同，比较第二层X:(O,O,H),Y:(O,H,H)，故X优先度大于Y。 同等碳骨架下，反式烯烃比顺式烯烃沸点低，熔点高。 三、消除反应 我们在这里只讨论产生双键的β消除反应，其中分为E1,E2,E1cb三种。 E1反应为一级反应，与SN1类似，该反应先是离去基脱离形成碳阳离子，随后β氢成为氢离子，产生双键。反应的选择性与SN1类似，皆以三级碳最佳，并要求强离去基。又，反应产生碳阳离子，故有重排的可能。 而E2反应则是类似SN2的一步二级反应。在由碱拉去质子的同时离去基离去，同时形成双键。反应具有立体特异性，要求氢与离去基反式共平面。反应不受立体障碍影响，故无论几级碳皆能发生反应（但三级碳时常被E1竞争）。 E1cb中的cb指的是共轭碱，反应先是质子被拔除产生反应物的共轭碱，后离去基离去。反应依然是一级反应，第一步为一平衡的快步骤，而第二步则是反应的速控步。反应中间体为碳负离子。 四、加成反应 大部分烯烃加成反应依照亲电加成机理进行，这意味着我可以等到羰基再讲亲核加成反应（） 这边我打算直接带几个常见的案例，相信读者能够由这些反应得到启发。 1.与氢的加成：这玩意是催化过程，使用雷氏镍（实验室中）等金属催化剂在高压下催化，由于催化剂的参与，机理基本上不会考也不能考，所以此处不做讨论。 2.与水的加成：以酸为催化剂，先形成一个碳阳离子中间体，随后水进攻碳阳离子产生质子化的醇ROH₂并脱去质子。通常使用磷酸或硫酸来催化。 3.与卤素单质加成：反应由双键进攻卤素，后产生碳阳离子与卤负离子，随后离子对结合形成产物。该反应能使溴水褪色，因而可作为烯类的检定。 4.与卤化氢加成：与卤素单质类似，只是双键进攻的东西变成了氢。 5.与次卤酸的加成：反应通常将卤素单质和水原位生成次卤酸，反应先是进攻卤素，生成C,C,X⁺三元环，随后氧由环的背面进攻，形成β-卤代醇 6.与硫酸加成：反应一样是先质子化烯类，随后负离子与碳阳粒子结合。特别的是，由于硫酸有两个活泼氢，可能产生硫酸二烷基酯。 后记 咕！ （鸽子飞过） 终于不鸽了我，我好棒（） 参考资料 邢大本、clayden、维基百科 （这次为啥没有参考天堂秘笈呢？因为天堂这两章全是留作读者练习，我能参考啥）