烯類（二）── 化學反應

烯類 (Alkenes)（二）── 化學反應
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯

烯類的來源大部份來自於石油裂解反應 (Cracking reaction)，實驗室中烯類可以經由鹵烷的脫去反應 (Elimination)（式一）或醇類加入濃硫酸、濃磷酸的脫水反應 (Dehydration) 得到（式二）。

除此之外，烯類還可以透過炔類的還原（式三），或是霍夫曼消去反應 (Hofmann elimination) 等方式製備（式四）。

烯類的反應大致可分為四類：加成反應(Addition reaction)、氧化反應(Oxidation reaction)、還原反應(Reduction reaction)和自由基反應(Radical reaction)。

烯類由於有碳─碳雙鍵存在，屬於不飽和鍵結，因此加成反應為烯類主要的反應，例如烯類被氫氣還原成烷類（式五）。

馬可尼可夫規則(Markovnikov’s rule)可用來預測烯類或炔類(alkyne)進行「親電加成反應(Electrophilic addition reaction)時」的產物。烯類加成反應一般遵循馬可尼可夫規則。 根據馬可尼可夫規則，當一個不對稱的烯類（及雙鍵的兩個碳上取代基不同時）和氯化氫(HCl)反應時，氯離子會選擇加成到氫的數目比較少的碳上（式六）。

但是也有加成反應式不遵守馬可尼可夫規則，例如烯類的鹵化反應為自由基反應時，例如反應物中有過氧化物(Peroxide)的存在，則可得到反馬可尼可夫規則的產物（式七）。

若加成的試劑次水，得到產物為醇類（式八），稱為烯的水合反應(Hydration)，為醇類脫水反應的逆反應。 烯的水合反應為酸催化反應，反應產物遵循馬可尼可夫規則。

烯類的氧化反應(Oxidation)為雙鍵氧化為醇類(Alcohols)或酸類(Acids)。根據使用的氧化劑強度與反應條件的不同，可以控制碳碳雙鍵斷裂程度，得到不同的產物。

以四氧化鋨(Osmium tetroxide)為氧化劑時，可以得到二醇（式九）。

過錳酸鉀為強氧化劑，當反應於低溫、鹼性的環境中進行時，烯類氧化為二醇（式十）；若反應加熱的狀態下進行，則雙鍵會斷裂，得到兩個羰基化合物（式十一）。

以臭氧(Ozone)為氧化劑，烯的雙鍵一樣會斷裂，在酸性環境下再加入鋅還原，得到羰基化合物（式十二）。

參考資料
1. Wade, L. G., Jr. Organic Chemistry, 6^th edition; Pearson Education International: Upper Saddle River, 2006; Chapter 7-8.
2. Wikipedia– Alkene  http://en.wikipedia.org/wiki/Alkene