烷烃、烯烃与炔烃：区别与比较

碳氢化合物是含有碳和氢原子的化合物。 这些原子通过不同的化学键以分子形式结合。

碳氢化合物有三种主要类型——烷烃、烯烃和炔烃。

关键精华

1. 烷烃只有一个共价键，烯烃至少有一个碳碳双键，炔烃至少有一个碳碳三键。
2. 烷烃是饱和烃，而烯烃和炔烃是不饱和烃。
3. 烷烃表现出比烯烃和炔烃更低的反应性，后者很容易参与加成反应。

烷烃与烯烃与炔烃

烷烃用于描述碳原子之间仅具有单键的饱和烃。 烯烃是在碳原子之间具有一个或多个双键的不饱和烃。 炔烃也是不饱和烃，但它们在碳原子之间具有一个或多个三键。

烷烃也称为石蜡。 氢原子填充四碳原子的化合价。

最简单的烷烃是甲烷、乙烷，甚至丙烷。 它广泛用于各种工业过程。

虽然烯烃被称为二烯，但由于存在双键，它们是不饱和烃。

它们可以并入各种大小的环中，称为环烯烃。 最简单的烯烃是乙烯、丙烯等，它们可以在实验室中制备。

另一方面，炔烃被称为三烯。 炔烃是高度可燃的，随着化合物变大，更简单的炔烃以气态存在，化合物可以液体甚至固体形式存在。

对比表

比较参数	烷烃	烯烃类	炔烃
碳原子之间的键	单键	双键	三键
物理性能	无色、低分子量、高沸点，可以固体、液体和气体形式存在。	无色、非极性、可燃、有强烈气味，常温下以气体形式存在，分子量较大。	无色无味（例外——炔烃有特殊气味），沸点和熔点高，分子结构较大。
化学性质	不与其他化合物或自由基反应，呈弱酸，与亲电试剂反应，与氧、氢反应。	不易溶于水，分子链较长的烯烃沸点高，而烷烃的极性取决于官能团。	微酸性和带负电性，可燃。
应用领域	用于烹饪、取暖、液化石油气 (LPG)、天然气、气溶胶喷雾和内燃机。	用于塑料、酒精、燃料、氯乙烯、乙醇、丙烯酸、甘油酯、合成橡胶的合成以及原油和天然气的生产等。	用于医药、制药和其他药物制备应用，聚合物、PVC和橡胶的合成。 它通常用于工业中成熟水果和其他过程。
例如：	甲烷、乙烷	乙烯、丙烯	乙炔、丙炔

什么是烷烃？

烷烃是氢和碳原子排列成树状结构的饱和烃。 烷烃中的碳碳键是单一的。

IUPAC（国际纯化学与应用化学联合会）对烷烃的定义是“通式为CnH(2n+2)的无环支链或无支链烃”。

烷烃的杂化是sp3。 它包含四个符号的键并由碳原子连接。

连接在一起的最长碳原子链称为碳骨架，用于确定烷烃的大小。

烷烃也称为石蜡，因为它们在某些标准环境温度和压力 (SATP) 下表现出类似蜡的特性。 烷烃可以根据结构进一步分类——直链、支链或环状烷烃。

如果烷烃具有三个以上的碳原子，它可以排列成各种结构，形成结构异构体的基础。 烷烃广泛用于石油、原油和天然气中。

甲烷、乙烷、丙烷的不同例子， 丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷等各种类型。

什么是烯烃？

烯烃是一种具有双碳碳键的不饱和烃。 它们是非极性化合物并且非常活泼。

西格玛债券和 π键 是碳原子的双键。 这种结合非常牢固，比大多数单身人士更稳定 共价 债券。

双键更短。 烯烃的键长为 133 pm 或 1.33 Å。 烯烃的杂化是sp2。

由于断裂的能量成本，烯烃不能自由旋转。 烯烃的键角彼此相差约120°。

烯烃是稳定的化合物，但会发生多种反应，如加成、氢化、水合、卤化、氢卤化、氧化、卤代醇形成、聚合、金属络合、烷基化和许多其他反应。

炔烃广泛用于塑料、酒精、燃料、氯乙烯、乙醇、丙烯酸、甘油酯、合成橡胶的合成，以及原油和天然气的生产等多种工业过程。 烯烃的例子是乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯和其他异构体。

什么是炔烃？

炔烃是含有三碳键的不饱和烃。 炔烃最初被称为乙炔。 碳原子之间的键角为180°。

炔烃具有棒状结构。 它们也被称为烯烃。

C 原子之间的键长非常短，为 121 pm。 三键具有很强的键合强度，约为 839 kJ/mol。

它具有 sp 杂化，其中 s 和 p 轨道相互重叠并形成三个键。

炔烃的命名是在其后加上“烯”的后缀。 炔烃可以通过多种工艺合成，如裂化或脱卤化氢。

炔烃是反应性官能团，可以发生以下反应，如氢化、卤素加成、水合、互变异构、环加成、氧化或三聚。

炔烃广泛用于医药、制药和其他药物制备应用中。 也用于聚合物、聚氯乙烯和橡胶的合成。

它通常用于工业中使水果成熟。 炔烃的例子有丙炔、丁炔、戊炔、己炔等。

烷烃、烯烃和炔烃之间的主要区别

1. 烷烃的化学式为Cn H(2n+2)，烯烃的化学式为Cn H2n，炔烃的化学式为Cn H(2n-2)。
2. 烷烃的杂化形式为sp3，烯烃的杂化形式为sp2，炔烃的杂化形式为sp。
3. 烷烃是饱和烃，而烷烃和炔烃是不饱和烃。
4. 烷烃称为链烷烃，而烷烃和烯烃称为烯烃。
5. 烷烃具有范德瓦尔斯色散力，烯烃具有弱偶极-偶极相互作用，炔烃具有伦敦色散力作为分子间作用力。
6. 烷烃的键长为 153 pm，烯烃为 134 pm，而炔烃为 121 pm。

参考资料

1. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2009/cc/b820048c
2. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1680347

最后更新时间：11 年 2023 月 XNUMX 日