羰基中的碳羊双键为什么不能发生一般的加成反应?

羰基中的碳羊双键为什么不能发生一般的加成反应?
羰基中的碳羊双键为什么不能发生一般的加成反应?

羰基中的碳羊双键为什么不能发生一般的加成反应?
由碳和氧两种原子通过双键连接而成的有机官能团（C=O).是醛,酮,羧酸,羧酸衍生物等官能团的组成部分.
物理性质：具有强红外吸收.
化学性质：由于氧的强吸电子性,碳原子上易发生亲核加成反应.其它常见化学反应包括：亲核还原反应,羟醛缩合反应.
羰基 （tāng jī） carbonyl group
由碳原子与一个氧原子通过双键相结合而成的二价基团.构成羰基的碳原子的另外两个键 ,可以单键或双键的形式与其他原子或基团相结合而成为羰基化合物羰基化合物可分为醛酮类和羧酸类两类 ：① 醛酮类 ,如醛R－CH＝O、酮R－CO－R；②羧酸类,如羧酸R－CO－OH、羧酸酯R－CO－ORˊ 、酸酐R－CO－O－CO－Rˊ 、 酰基过氧化R－CO－O－O－CO－Rˊ、酰胺R－CO－NH2、酰卤R－CO－X（X为F、Cl、Br、I）、烯酮 R－CH＝C＝O、异氰酸酯R－N＝C＝O.羰基的性质很活泼,容易起加成反应,如与氢生成醇.
羰基的亲核加成反应
羰基中的π键和碳碳双键中的π键相似,也易断裂,因此与碳碳双键类似,羰基也可以通过断裂π键而发生加成反应.与碳碳双键不同的是,由于羰基氧原子的电负性比碳原子大,易流动的π电子被强烈地拉向氧原子,所以羰基的氧原子是富电子的,以致氧原子带部分负电荷,羰基的碳原子是缺电子的,使碳原子带部分正电荷（）,所以羰基是一个极性基团,具有一定的偶极矩,偶极矩的方向由碳指向氧,使得羰基具有两个反应中心,在碳原子上呈现正电荷中心,在氧原子上呈现负电荷中心.一般地讲,带部分正电荷的碳原子比带负电荷的氧原子具有更大的化学反应活性.因此,与碳碳双键易于发生亲电加成反应不同,碳氧双键最易发生被亲核试剂进攻的亲核加成反应.一般是亲核试剂（NuA）的亲核部分（Nu）首先向羰基碳原子进攻,其次带正电荷的亲电部分（A）加到羰基的氧原子上.所以,羰基的典型反应是亲核加成反应.
（1）与氢氰酸的加成
醛、酮与氢氰酸发生加成反应生成α-羟基腈（又叫氰醇）.
羰基与氢氰酸的加成反应在有机合成上很有用,是增长碳链的方法之一.羟基腈是一类活泼化合物,易于转化成其他化合物,因而是有机合成中间体.例如,α-羟基腈可以水解成α-羟基酸,α-羟基酸进一步失水,变成α,β-不饱和酸.
丙酮与氢氰酸在氢氧化钠的水溶液中反应,生成丙酮氰醇,后者在硫酸存在下与甲醇作用,即发生水解、酯化、脱水反应,氰基变成甲氧酰基,最后生成甲基丙烯酸甲酯.甲基丙烯酸甲酯聚合生成聚甲基丙烯酸甲酯,即有机玻璃.
醛、酮与氢氰酸加成时,虽然可以直接用氢氰酸作反应试剂,但是它极易挥发,且毒性很大,所以操作要特别小心,需要在通风橱内进行.为了避免直接使用氢氰酸,常将醛、酮与氰化钾或氰化钠的水溶液混合,然后缓缓加入硫酸来制备氰醇,这样可以一边产生HCN,一边进行反应；也可以先将醛、酮与亚硫酸氢钠反应,再与氰化钠反应制备氰醇.
（2）与格氏试剂的加成
在格氏试剂中,可以把R看作是负碳离子（R）,它所起的作用与CN、OH、RO等相似.由于负碳离子的亲核性很强,所以格氏试剂可以和大多数醛、酮发生加成反应,生成碳原子更多的、具有新碳架的醇.
格氏试剂与甲醛作用生成伯醇,与其他醛作用生成仲醇,而格氏试剂与酮作用则生成叔醇.但当酮分子中的两个烃基和格氏试剂中的烃基体积都很大时,格氏试剂对羰基的加成可因空间位阻增加而大大减慢,相反却使副反应变得重要了,如空间位阻较大的二异丙基酮与叔丁基溴化镁加成时则有两种副反应产生,一种是二异丙基酮烯醇化得烯醇的镁化物.另一种副反应是羰基被还原成仲醇,格氏试剂中的烃基失去氢变成烯烃.在这种情况下,用活性更强的有机锂化合物代替格氏试剂,仍能得到加成产物,而且产率较高,并易分离.有机锂化合物和醛、酮反应的方式和与格氏试剂相似.例如和醛、酮反应,则分别得到仲醇或叔醇.与格氏试剂不同之处是,有机锂化合物和空间位阻较大的酮加成时,仍以加成产物为主.由于格氏试剂是活性很大的试剂,所以反应的第一步,即格氏试剂与羰基加成这一步,必须要在绝对无水的条件下进行反应.一般用经过干燥处理的乙醚作溶剂,极其微量的水存在都会导致反应的失败.
(3)与醇的加成
常温下羰基可与羟基发生可逆反应,生成半缩醛、半缩酮：
C=O+HOR ==== C(OR)(OH)
在有Lewis酸存在时,反应可进一步发生生成缩醛、缩酮：
C(OR)(OH)+HOR ====C(OR)2
此反应可用于羰基的保护