Comparaison des caractéristiques de la liaison σ et de la liaison π
liaison σ
Peut exister seul dans des liaisons covalentes
Se chevauchent le long de l'axe de symétrie pour former une liaison, avec un grand degré de chevauchement
Le nuage électronique est cylindrique
La densité du nuage électronique est la plus grande sur l’axe de symétrie et est concentrée entre les deux noyaux.
liaison π
Ne peut pas exister seul et coexister avec la liaison σ
Se chevauchent parallèlement les uns aux autres le long de l'axe de symétrie, avec un léger degré de chevauchement
Le nuage électronique est grumeleux et possède un plan de symétrie
La densité du nuage électronique sur le plan de symétrie est presque nulle et le nuage électronique est relativement dispersé.
isomères cis-trans
En raison de l'obstruction de la rotation autour de la liaison π, les atomes ou groupes de la molécule sont disposés dans différentes positions dans l'espace et les isomères produits sont appelés isomères cis-trans ou isomères géométriques.
isomère cis
Les groupes identiques se trouvent du même côté du carbone à double liaison
isomère trans
Les mêmes groupes se trouvent sur les côtés opposés du carbone à double liaison
Le même groupe est situé sur le même atome de carbone
Nomenclature des isomères cis-trans
Notation de configuration cis/trans
Notation de configuration Z/E
Z-
Les groupes prioritaires sont du même côté de la double liaison carbone
E-
Le groupe prioritaire est situé du côté opposé du carbone à double liaison
propriétés physiques
Parmi les isomères cis et trans des alcènes, la forme cis a un point d'ébullition plus élevé que la forme trans.
La forme trans a une symétrie plus élevée, de sorte que le point de fusion de la forme trans est généralement supérieur à celui de la forme cis.
propriétés chimiques
Réaction d'hydrogénation catalytique
Plus il y a de substituants sur le carbone de la double liaison, plus l'encombrement stérique est grand, plus l'alcène est stable et moins il est susceptible de subir une hydrogénation catalytique.
Sous la catalyse du platine (pt), du palladium (pd), du nickel (Ni), etc., il est additionné d'hydrogène pour générer des alcanes
Appartient à la réaction de réduction
Les alcènes avec un petit encombrement stérique sont faciles à ajouter
réaction d'addition électrophile
Une réaction d'addition dans laquelle un électrophile attaque le nuage d'électrons π d'une double liaison
Ajout à l'halogénure d'hydrogène
Respecter les « règles de Markov »
Multi-hydrogénation hydrogène
L'ordre d'activité des halogénures d'hydrogène
Ajout d'acide sulfurique
Les alcènes réagissent avec l'acide sulfurique concentré froid pour former des esters d'hydrogène sulfate, qui peuvent être ensuite hydrolysés pour former des alcools.
Respecter les « règles de Markov »
Ajouter à l'eau
Sous la catalyse d'acides inorganiques (tels que l'acide sulfurique dilué et l'acide phosphorique dilué), les alcènes réagissent avec l'eau pour former des alcools.
Respecter les « règles de Markov »
Ajout d'halogène
L'ajout d'alcènes aux halogènes produit du o-dihaloalcane
L'ordre de réactivité des halogènes
Addition avec de l'acide hypohaleux
Les alcènes réagissent avec l'acide hypohaleux (solution aqueuse d'halogène) pour former des o-halohydrines
Les halogènes sont ajoutés aux atomes de carbone contenant plus d'hydrogène
réaction d'hydroboration
Le borane réagit avec les alcènes dans les solvants éther pour former de l'alkylborane
Réaction d'hydroboration-oxydation
Le trialkylbore est oxydé avec H2O2 dans des conditions alcalines et la liaison C-B est rompue pour générer 3 molécules d'alcool.
Respecter les "Règles Anti-Markov"
Le borane peut facilement polymériser en diborane, qui peut être décomposé en borane dans des solvants éther.
réaction d'addition de radicaux libres
La réaction de substitution des radicaux libres et la réaction d’addition sont essentiellement une paire de réactions compétitives. Une faible concentration d’halogène est propice à la réaction de substitution.
effet peroxyde
En présence de peroxyde, une réaction d'addition se produit entre les alcènes et le bromure d'hydrogène pour produire des produits « anti-règle de Markov ».
L'effet peroxyde est efficace pour HBr mais pas pour HI et HCl
Respecter les "Règles Anti-Markov"
réaction d'oxydation
Oxydation du permanganate de potassium ou du tétroxyde d'osmium
Les alcènes subissent une réaction d'oxydation avec du permanganate de potassium acide chaud et concentré, et les doubles liaisons carbone-carbone se rompent.
Il n'y a pas d'hydrogène sur le carbone double liaison
Il y a un hydrogène sur le carbone double liaison
générer de l'acide carboxylique
Il y a deux hydrogènes sur un carbone doublement lié
Génère de l'acide formique, qui est instable et continue d'être oxydé pour générer du dioxyde de carbone.
Les alcènes réagissent avec une solution aqueuse froide et diluée de permanganate de potassium, les oléfines sont oxydées en cis-diol et le permanganate de potassium est réduit en dioxyde de manganèse.
oxydation de l'ozone
Les alcènes réagissent avec l'ozone pour former des ozonides, qui sont traités avec de l'eau ou un acide (Zn, H2O) en présence d'un agent réducteur pour former des aldéhydes ou des cétones.
oxydation du peroxyacide
Les alcènes réagissent avec les peroxyacides pour former des époxydes
Réaction d'halogénation de l'hydrogène α
Dans des conditions de lumière ou de température élevée, l'hydrogène α est remplacé par un halogène pour générer des alcènes halogénés.
L'atome de carbone adjacent à la double liaison carbone-carbone est un atome de carbone α
Polymérisation
Sous l'action d'un catalyseur ou d'un initiateur, les oléfines sont polymérisées pour former des composés macromoléculaires
Stabilité du carbocation
Carbocation tertiaire > Carbocation secondaire > Carbocation primaire > Carbocation méthyle
Stabilité des radicaux libres
Radical allyle > Radical carboné tertiaire > Radical carboné secondaire > Radical carboné primaire > Radical éthylène
effet d'induction
En raison des différentes électronégativités des atomes de liaison dans la molécule, le nuage d'électrons de liaison covalente n'est plus réparti uniformément entre les deux atomes, mais est biaisé de l'atome le moins électronégatif vers l'atome le plus électronégatif le long de la chaîne carbonée. induction électrostatique
Effet d'induction attracteur d'électrons (-I)
groupe attracteur d'électrons
Réduire la densité du nuage d'électrons π
Effet induit par le don d'électrons (I)
groupe donneur d'électrons
Les groupes alkyle sont des groupes donneurs d'électrons
Augmenter la densité du nuage d'électrons π
réaction d'addition cis
Réaction d'hydrogénation catalytique
Réaction d'hydroboration-oxydation
Les alcènes réagissent avec une solution aqueuse froide et diluée de permanganate de potassium
réaction d'addition trans
Addition avec de l'acide hypohaleux
Des réactions conformes à la règle anti-Markov
Réaction d'hydroboration-oxydation
Les alcènes avec de nombreux substituants ont une densité de nuage d'électrons π élevée et une activité de réaction d'addition électrophile élevée ; s'il existe des groupes attracteurs d'électrons, des effets d'induction d'attraction d'électrons se produiront, réduisant la densité du nuage d'électrons π et l'activité de réaction d'addition électrophile d'autant plus proche du double. lien, plus l'influence est grande
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