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烯、炔与高锰酸钾的反应
一 、规律
规律一:与同一个碳原子相连的羟基个数越多越不稳定。一般情况下,与同一个碳原子连接的羟基个数为一个时稳定,与同一个碳原子连接的羟基个数为两个或两个以上时不稳定,易脱水生成羰基。
如:
OH
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OH- C- → O = C- + H2O
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OH
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OH- C- → O = C- + H2O
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OH OH
OH
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OH- C-OH → O = C-OH + H2O → O= C=O + H2O
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OH OH
规律二:与羰基碳原子连接的氢原子易被氧化为羟基。即醛基易被氧化为羧基。
O O
|| ||
—C—H → — C—OH
规律三:C≡C键、C= C键中的π键易断裂, σ键较难断裂。所以含C≡C 键、C= C键的物质可以被高锰酸钾溶液氧化,而烷烃类不能被高锰酸钾溶液氧化。
C≡C 键、C= C键被氧化时,C≡C 键、C= C的每断裂一个键,均在两个碳原子上各氧化添加一个羟基。
若是稀的、冷的、中性或碱性的高锰酸钾溶液(即氧化性弱的高锰酸钾溶液),则C≡C 键、C= C键中的π键断裂,而σ键仍不断裂。即:
OH OH O O
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—C≡C— → —C—C— → —C—C—
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OH OH
OH OH
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—C=C— → —C—C—
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若是浓的、热的 、酸性的高锰酸钾溶液(即氧化性强的高锰酸钾溶液),则C≡C 键、C= C键中的所有键均断裂。即:
OH OH O O
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—C≡C— → —C— OH + —C—OH → —C + —C + 2H2O
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OH OH OH OH
OH OH O O
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—C=C— → —C—OH + —C— OH → —C + —C + 2H2O
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二、实例分析
以下R均表示烃基或氢原子。
1 、烯与冷的稀的中性的或碱性的高锰酸钾反应
R2 R3 R2 R3
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R1— C = C—R4 → R1— C—C—R4
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OH OH
2、烯与酸性的高锰酸钾反应
酸性条件下,KMnO4将碳碳双键断开:
R2 R3 R2 R3
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R1— C = C—R4 → R1— C— OH + OH — C—R4
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OH OH
与同一个碳原子连接的两个羟基 R2 R3
脱去一个水分子 | |
--------------------------------→ R1— C + C—R4 + 2H2O
|| ||
O O
当 R2为H时
H R3 H R3
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R1— C = C—R4 → R1— C— OH + OH — C—R4
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OH OH
与同一个碳原子连接的两个羟基 H R3
脱去一个水分子 | |
--------------------------------→ R1— C + C—R4 + 2H2O
|| ||
O O
OH R3 与羰基碳原子连接的氢原子被氧化为羟基 | |
---------------------------------------→ R1— C + C—R4 + 2H2O
|| ||
O O
当 RI、R2均为H时
H R3 H R3
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H— C = C—R4 → H — C— OH + OH — C—R4
| |
OH OH
与同一个碳原子连接的两个羟基 H R3
脱去一个水分子 | |
--------------------------------→ H—C =O + C—R4 + 2H2O
||
O
OH R3
与羰基碳原子连接的氢原子被氧化为羟基 | |
--------------------------------------→ OH— C + C—R4 + 2H2O
|| ||
O O
与同一个碳原子连接的两个羟基 R3
脱去一个水分子 |
--------------------------------→ O= C =O↑+ C—R4 + 3H2O
||
O
3 、炔与冷的稀的中性的或碱性的高锰酸钾反应
OH OH
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R1— C ≡ C—R2 → R1— C—C—R2
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OH OH
与同一个碳原子连接的两个羟基 O O
脱去一个水分子 || ||
------------------------------------→ R1— C—C—R2 + 2H2O
当 R2为H时
OH OH
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R1— C ≡ C—H --------------------→ R1— C—C—H
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OH OH
与同一个碳原子连接的两个羟基 O O
脱去一个水分子 || ||
--------------------------------→ R1— C—C—H + 2H2O
O O
与羰基碳原子连接的氢原子被氧化为羟基 || ||
-------------------------------------→ R1— C—C—OH + 2H2O
当 R1、R2均为H时
OH OH
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H— C ≡ C—H --------------------→ H— C—C—H
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OH OH
与同一个碳原子连接的两个羟基 O O
脱去一个水分子 || ||
------------------------------------→ H— C—C—H + 2H2O
O O
与羰基碳原子连接的氢原子被氧化为羟基 || ||
-------------------------------------→ OH—C—C—OH + 2H2O
4、炔与酸性的高锰酸钾反应
酸性条件下,KMnO4将碳碳叁键断开:
OH OH
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R1— C ≡ C—R2 → R1— C— OH + OH— C—R2
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OH OH
与同一个碳原子连接的两个羟基 O O
脱去一个水分子 || ||
-----------------------------------→ R1— C—OH + OH —C—R2 + 2H2O
当 R2为H时
OH OH
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R1— C ≡ C—H ----→ H— C— OH + OH— C—H
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OH OH
与同一个碳原子连接的两个羟基 O O
脱去一个水分子 || ||
----------------------------------→ R1— C—OH + OH —C—H + 2H2O
O O
与羰基碳原子连接的氢原子被氧化为羟基 || ||
------------------------------------→ R1—C—OH + OH —C—OH + 2H2O
与同一个碳原子连接的两个羟基 O
脱去一个水分子 ||
------------------------------------→ R1—C—OH + O = C= O + 2H2O
当 R1、R2均为H时
OH OH
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H— C ≡ C—H ----→ H— C— OH + OH— C—H
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OH OH
与同一个碳原子连接的两个羟基 O O
脱去一个水分子 || ||
--------------------------------------→ H— C—OH + OH —C—H + 2H2O
O O
与羰基碳原子连接的氢原子被氧化为羟基 || ||
------------------------------------→ OH—C—OH + OH—C—OH + 2H2O
与同一个碳原子连接的两个羟基
脱去一个水分子
----------------------------------→ O = C = O + 4H2O
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