如何让学生理解烯烃的氧化反应

李宏辉

摘要：烯烃很容易发生氧化反应，随着氧化剂和反应条件的不同，氧化的产物也不同。氧化反应发生时，首先是碳碳双键中的π键打开；当反应条件强烈时，σ键也可以断裂。这些氧化反应在有机合成和鉴别烯烃分子结构中是很有价值的。是学习过程中必须掌握的。

关键词：烯烃；氧化反应；规律；如何理解

烯烃是重要的不饱和脂肪烃，其主要化学性质表现在官能团C═C上，以及受C═C双键影响较大的ɑ-碳原子上。主要有加成反应、氧化反应、聚合反应和ɑ-H的反应。这些反应反映了烯烃的化学特性，是学习《有机化学》课程必须掌握的。在教学中常常发现学生对烯烃的氧化反应未能正确理解或是着摸不到其规律，这直接影响他们对一些习题的正确分析和解答。在此对烯烃的氧化反应原理进行必要的剖析，同时理顺其中规律。

烯烃分子中引入氧原子的反应称为烯烃的氧化反应。这是制备烃类含氧衍生物的重要方法，可以得到醇、醛、酮、羧酸等。另外，也可以根据氧化反应的结果鉴别不同结构的烯烃。

物质的组成和结构决定其性质。碳碳双键是烯烃分子的官能团，由一个σ键和一个π组成，π键中的一对电子比σ中的一对电子更为分散，被碳核拉得较松，容易极化，容易受到缺电子试剂的进攻。而且，π键不如σ键稳定，比较容易断裂，在氧化剂的作用下容易发生氧化反应。

1.被高锰酸钾氧化

用碱性冷高锰酸钾稀溶液作氧化剂，反应结果使双键碳原子上各引入一个羟基，生成邻二醇。

这个反应很复杂，产率也不高，一般不作为制备方法；但根据溶液反应前后由紫色变为棕褐色的二氧化锰沉淀，现象明显，可用来鉴别碳碳双键的存在。

若用酸性高锰酸钾溶液氧化烯烃，则反应迅速发生，此时，不仅π键打开，σ键也可断裂。双键断裂时，由于双键碳原子连接的烃基不同，氧化产物也不同。

一般的规律是双键两端的官能团碳不带烃基的直接被氧化成二氧化碳，带一个烃基的被氧化成羧酸，而有两个烃基的则被氧化成相应的酮。

2.臭氧氧化

在低温时，将含有臭氧的氧气流通入液体烯烃或烯烃的四氯化碳溶液中，臭氧迅速与烯烃作用，生成粘稠状的臭氧化物，此反应称为臭氧化反应。如：

臭氧化物在游离状态下很不稳定，容易发生爆炸。在一般情况下，不必从反应溶液中分离出来，可直接加水进行水解，产物为醛或酮，或者为醛酮混合物，另外还有过氧化氢生成。为了避免生成的醛被过氧化氢继续氧化为羧酸，臭氧化物水解时需在还原剂存在的条件下进行，常用的还原剂为锌粉。不同的烯烃经臭氧化后再在还原剂存在下进行水解，可以得到不同的醛或酮。例如：

烯烃经臭氧化再水解，分子中的CH2=部分变为甲醛，RCH=部分变成醛，R2C=部分变成酮。这样，可通过测定反应后的生成物而推测原来烯烃的结构。

3.催化氧化

工业上，在活性Ag催化作用下，用O2，或空气氧化乙烯，制备环氧乙烷。

环氧乙烷是生产涤纶的重要原料。

工业上，在氯化钯-氯化铜的作用下，烯烃被O2或空气氧化，生成醛或酮：

烯烃的主要氧化反应就是以上这些。在学习过程中，我们要用心领会，才能更好地掌握其中规律，理解这些反应在有机合成和烯烃鉴别中的重要应用。

参考文献：

[1]张良军 孙玉泉主编《有机化学》