[宝典]烯、炔与高锰酸钾的反应
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
|
OH, C, ? O = C, + H2O
| |
OH
|
OH, C, ? O = C, + H2O
| |
OH OH
OH
|
OH, C,OH ? O = C,OH + H2O ? O= C=O + H2O
| |
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
| | || ||
—C?C— ? —C—C— ? —C—C—
| |
OH OH
OH OH
| |
—C=C— ? —C—C—
| | | |
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
| | || ||
—C?C— ? —C— OH + —C—OH ? —C + —C + 2H2O
| | | |
OH OH OH OH
OH OH O O
| | || || —C=C— ? —C—OH + —C— OH ? —C + —C + 2H2O
| | | | | |
二、实例分析
以下R均
表
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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
| | | |
R1— C = C—R4 ? R1— C—C—R4
| |
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
| | | | R1— C = C—R4 ? R1— C— OH + OH — C—R4
| |
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
| | | |
R1— C— OH + OH — C—R4R1— C = 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 | |
--------------------------------? 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
| | | | 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
| |
R1— C ? C—R2 ? R1— C—C—R2
| |
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
| | R1— C ? C—H --------------------? R1— C—C—H
| |
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
| | H— C ? C—H --------------------? H— C—C—H
| |
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
| |
R1— C ? C—R2 ? R1— C— OH + OH— C—R2
| |
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
| |
R1— C ? C—H ----? H— C— OH + OH— C—H
| |
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
| |
H— C ? C—H ----? H— C— OH + OH— C—H
| |
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