烯烴、炔烴與加成反應

炔烴

/ AL-kine /

炔烴是含有至少一個碳碳三鍵(寫作 C#C,這裡用 # 代表三條線)的烴。如果說烯烴是兩個碳牽兩次手,那麼炔烴就是兩個碳牽三次手——這是普通有機化學中最緊、最短、電子密度最高的碳碳連接。最簡單也最著名的例子是乙炔,H-C#C-H,焊接噴槍裡燃燒的那種氣體,因為它的燃燒異常熾熱。

三鍵上每個碳都是 sp 混成,也就是說它是線性的:碳和所連的兩個基團排成一條 180 度的直線。三鍵是一根 σ 鍵加兩根 π 鍵(兩個相互垂直的側向交疊),這正是該鍵整體如此又短又強的原因。炔烴有兩類、行為相當不同:內炔兩端都連碳基,而端炔在三鍵碳上帶著一個氫(R-C#C-H),這個特定的 C-H 異常地酸——這是炔烴化學的一大標誌。

炔烴既可作燃料,也是靈活的合成砌塊。三鍵和雙鍵一樣富電子,能進行加成反應,而且往往可以加成兩次。更獨特的是,脫去那個酸性端氫會得到炔基負離子(acetylide anion),它是一個碳親核試劑,能進攻其他分子、鍛造出全新的碳碳鍵——這是少數幾種可以隨意延長碳骨架的途徑之一。含一個三鍵時通式為 CnH2n-2(兩個不飽和度)。

乙炔(H-C#C-H)是端炔,也是焊接燃料;2-丁炔(CH3-C#C-CH3)是內炔。只有端炔才有可被脫去、生成親核炔基負離子的酸性 C-H。

端炔以 C#C-H 收尾;內炔的三鍵夾在碳之間。

乙炔的酸性雖真實但很溫和:其 pKa 約為 25,遠不及水(15.7)酸。它只是相對於烷烴和烯烴才顯酸性,因此需要很強的鹼(如氨基鈉)才能將其脫質子。

又稱
acetylene (for the parent)炔类