任務(wù)二　乙烯及烯烴的識(shí)用

實(shí)例分析

聚乙烯是由乙烯聚合而成的高分子化合物，呈乳白色，電絕緣性能好，耐腐蝕，具熱塑性，手感似蠟。由聚乙烯可制得不同密度（0.92～0.96g·cm-3）的產(chǎn)物，如農(nóng)用薄膜、包裝袋、容器、管道、日用器皿等。

一、乙烯

碳原子之間以C＝C鍵相連的化合物為烯烴，乙烯是最簡(jiǎn)單的烯烴。

1.物理性質(zhì)

乙烯常溫下為無(wú)色、無(wú)臭、稍帶有甜味的氣體。密度0.5674g·cm-3，冰點(diǎn)-169.2℃，沸點(diǎn)103.7℃。易燃，爆炸極限為2.7％～36％。幾乎不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。

2.分子結(jié)構(gòu)

乙烯分子式為C2H4，構(gòu)造式為H2C＝CH2，含有一個(gè)C＝C雙鍵。組成雙鍵的碳原子為sp2雜化，兩個(gè)碳原子各以一個(gè)sp2軌道重疊形成一個(gè)C—Cσ鍵，又各以兩個(gè)sp2軌道和四個(gè)氫原子的1s軌道重疊，形成四個(gè)C—Hσ鍵，五個(gè)σ鍵都在同一平面上。每個(gè)碳原子上還有一個(gè)未參與雜化的（2pz）軌道，其對(duì)稱軸垂直于這五個(gè)σ鍵所在的平面，且相互平行，它們肩并肩重疊形成π鍵，如圖4-4所示。

3.化學(xué)性質(zhì)和用途

乙烯分子中的π鍵電子裸露，可提供電子，容易受到缺電子試劑如酸、親電試劑的進(jìn)攻而引發(fā)π鍵斷裂，易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此乙烯性質(zhì)活潑。

（1）加成反應(yīng)

乙烯與某些試劑作用時(shí)，打開(kāi)π鍵與試劑的兩個(gè)原子或基團(tuán)形成兩個(gè)σ鍵，生成飽和化合物。

這種反應(yīng)叫做加成反應(yīng)，加成反應(yīng)是烯烴的特征反應(yīng)。

①催化加氫。在催化劑作用下，烯烴能與氫加成生成相應(yīng)烷烴。

用鈀或鉑催化劑時(shí)，常溫下即可加氫。工業(yè)上用Ni在200～300℃溫度下進(jìn)行加氫反應(yīng)。石油加工制得的粗汽油中，含有少量烯烴，烯烴易被氧化或聚合而產(chǎn)生雜質(zhì)，影響汽油的質(zhì)量，經(jīng)過(guò)加氫處理，可提高汽油的質(zhì)量。烯烴的催化氫化定量進(jìn)行，可以根據(jù)反應(yīng)中氫氣的吸收量來(lái)計(jì)算烯烴的含量或確定分子中C＝C鍵的數(shù)目。

②加鹵素。主要與氯和溴反應(yīng)。與氟反應(yīng)太劇烈，而與碘則難起反應(yīng)。

這是合成鄰二鹵代烷的重要方法。

氯與烯烴作用時(shí)，常采用既加入催化劑又加入溶劑稀釋的方法，使反應(yīng)既順利進(jìn)行而又不致過(guò)分激烈。

乙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)，生成了1，2-二溴乙烷，使溴的紅棕色很快褪去。實(shí)驗(yàn)室常用這個(gè)反應(yīng)來(lái)檢驗(yàn)乙烯等不飽和烯烴。工業(yè)上常用溴水法檢驗(yàn)汽油、煤油中是否含有不飽和烴。

【例4-1】用化學(xué)方法鑒別甲烷和乙烯。

解

③加鹵化氫。一般指加氯化氫和溴化氫。碘化氫雖是鹵化氫中最活潑的，但價(jià)格較貴，而氟化氫難以加成。這是制備鹵代烷的重要方法。

同一烯烴與不同的鹵化氫加成時(shí)，加碘化氫最容易，加溴化氫次之，加氯化氫最難，即與HX的反應(yīng)活性：HI>HBr>HCl。

不對(duì)稱烯烴如丙烯，與鹵化氫加成時(shí)，可得到下列兩種產(chǎn)物：

實(shí)驗(yàn)證明，得到的產(chǎn)物主要是（Ⅰ）。

不對(duì)稱烯烴與鹵化氫加成時(shí)，氫原子一般加到含氫較多的雙鍵碳原子上。這個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律是1869年，俄國(guó)化學(xué)家馬爾科夫尼科夫（Markovnikov）總結(jié)得出的，所以叫做馬爾科夫尼科夫規(guī)律（或不對(duì)稱加成規(guī)律），簡(jiǎn)稱馬氏規(guī)則。

一般情況下，不對(duì)稱烯烴與不對(duì)稱試劑的加成都遵守馬氏規(guī)則。但當(dāng)有過(guò)氧化物存在時(shí)，不對(duì)稱烯烴與溴化氫的加成是違反馬氏規(guī)則的。例如：

④加水。在酸的催化下，乙烯與水加成生成乙醇。

不對(duì)稱烯烴與水的加成反應(yīng)，遵守馬氏規(guī)則。

⑤加硫酸。乙烯可與冷的濃硫酸發(fā)生加成反應(yīng)，生成硫酸氫酯。不對(duì)稱烯烴與硫酸的加成反應(yīng)，遵守馬氏規(guī)則。例如：

硫酸氫酯和水一起加熱，則水解為相應(yīng)的醇。對(duì)于某些不易直接與水加成的烯烴，則可通過(guò)與硫酸加成后再水解而得到醇。

烯烴加水或加硫酸反應(yīng)都是工業(yè)上由石油裂化氣中低級(jí)烯烴制備低級(jí)醇的重要方法，前者稱為醇的直接水合法，后者則稱為醇的間接水合法。

工業(yè)上利用間接水合法制取乙醇、異丙醇等低級(jí)醇。此法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)烯烴的純度要求不高，對(duì)于回收利用石油煉廠氣中的烯烴是一個(gè)好辦法。缺點(diǎn)是工藝流程長(zhǎng)，水解產(chǎn)生的硫酸對(duì)生產(chǎn)設(shè)備有腐蝕，“三廢”較嚴(yán)重。

烯烴與硫酸的加成產(chǎn)物溶于硫酸，利用這個(gè)性質(zhì)可用來(lái)除去某些不與硫酸作用，又不溶于硫酸的有機(jī)物（如烷烴、鹵代烴等）中所含的少量烯烴。

【例4-2】己烷中含有少量1-己烯，試用化學(xué)方法將其分離除去。

⑥加次鹵酸。乙烯烴與次鹵酸（X2-H2O）加成得到鹵乙醇。例如：

不對(duì)稱烯烴與次鹵酸的加成同樣遵守馬氏規(guī)則。例如：

（2）聚合反應(yīng)（加聚反應(yīng)）

在引發(fā)劑或催化劑的作用下，乙烯可以自相加成，生成高分子化合物。例如：

這種由低分子量的有機(jī)物相互作用生成高分子化合物的反應(yīng)叫做聚合反應(yīng)。在上述聚合過(guò)程中，乙烯通過(guò)π鍵斷裂而相互加成，所以這種聚合反應(yīng)又叫做加成聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱加聚反應(yīng)。

用齊格勒-納塔（Ziegler-Natta）催化劑，低壓下乙烯可聚合成低壓聚乙烯。

低壓聚乙烯分子基本上是直鏈大分子，平均相對(duì)分子質(zhì)量可在10000～300000之間，一般在35000左右。

聚乙烯無(wú)毒，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐低溫，并有絕緣和防輻射性能，易于加工，可制成食品袋、塑料等生活用品，在工業(yè)上可制電線、電工部件的絕緣材料以及防輻射保護(hù)衣等。

聚合反應(yīng)中，參加反應(yīng)的低分子量化合物叫做單體，反應(yīng)生成的高分子化合物叫做聚合物，構(gòu)成聚合物的重復(fù)結(jié)構(gòu)單位叫做鏈節(jié)（聚乙烯的鏈節(jié)為—CH2—CH2—），n叫做聚合度。

又如：

聚丙烯有耐熱及耐磨性，除可作日用品外，還可制汽車部件、纖維等。

乙烯是石油化工行業(yè)最重要的基礎(chǔ)原料。乙烯的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家化工發(fā)展水平的重要指標(biāo)之一，也是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的標(biāo)志之一。乙烯用于制造聚乙烯、聚苯乙烯等塑料，合成維綸、醋酸纖維，制造合成橡膠，作為有機(jī)溶劑等。乙烯還是一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，可用作果實(shí)的催熟劑。

（3）氧化反應(yīng)

烯烴中的C＝C鍵易被氧化，且隨氧化劑和反應(yīng)條件的不同，氧化產(chǎn)物也不同。氧化反應(yīng)發(fā)生時(shí)，首先是碳碳雙鍵中的π鍵斷裂；當(dāng)反應(yīng)條件劇烈時(shí)，σ鍵也可斷裂。這些氧化反應(yīng)在合成和確定烯烴分子結(jié)構(gòu)時(shí)是很有價(jià)值的。

①與氧的反應(yīng)。與甲烷一樣，乙烯也能在空氣中完全燃燒生成二氧化碳和水，火焰明亮，同時(shí)放出大量的熱。

乙烯在空氣中含量為3.0％～33.5％時(shí)，遇火會(huì)引起爆炸。

在催化劑存在下，烯烴中的C＝C鍵也可被空氣氧化。例如：

乙烯的催化氧化是工業(yè)上制取環(huán)氧乙烷和乙醛的主要方法。

②與高錳酸鉀的反應(yīng)。在稀、冷、中性或稀、冷、堿性的較溫和條件下，烯烴中的π鍵斷裂，生成鄰二醇：

在濃或加熱或酸性的較強(qiáng)烈的條件下，烯烴中的C＝C鍵完全斷裂生成羧酸或酮：

通過(guò)測(cè)定所得酮、羧酸的結(jié)構(gòu)，可推斷烯烴的結(jié)構(gòu)。烯烴與高錳酸鉀反應(yīng)，紫色逐漸消退，生成褐色二氧化錳沉淀，也可用來(lái)鑒別烯烴。

【例4-3】分子式為C5H10的兩種烯烴A和B，用高錳酸鉀的硫酸溶液氧化后，A得到

二氧化碳，試推測(cè)兩種烯烴的構(gòu)造式。

分析

解　根據(jù)題意可推知A、B的構(gòu)造式分別為

③與臭氧的反應(yīng)。在低溫時(shí)，將含有臭氧（6％～8％）的氧氣通入液態(tài)烯烴或烯烴的四氯化碳溶液，臭氧迅速而定量地與烯烴作用，生成糊狀臭氧化物，稱為臭氧化反應(yīng)。

臭氧化物具有爆炸性，在反應(yīng)過(guò)程中不必把它從溶液中分離出來(lái)，在有還原劑（Zn，或H2，Pd）存在時(shí)水解，生成醛或酮以及H2O2。如果在水解過(guò)程中不加還原劑，則反應(yīng)生成的H2O2便將醛氧化為酸。

在還原劑氫化鋁鋰（LiAlH4）或硼氫化鈉（NaBH4）存在時(shí)得到醇：

（4）α-氫的反應(yīng)

在有機(jī)分子中，與官能團(tuán)直接相連的碳原子通常稱為α-碳，α-碳上所連的氫原子則稱為α-氫。烯烴分子中的α-氫受到雙鍵的影響，表現(xiàn)出特別的活潑性，易發(fā)生鹵代、氧化等反應(yīng)。例如：

3-氯丙烯是無(wú)色具有刺激性氣味的液體，是有機(jī)合成的中間體，主要用于制備環(huán)氧氯丙烷、甘油、丙烯醇等，也是合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、涂料以及黏合劑等的原料。

在催化劑存在下，烯烴中的α-氫也可被空氣氧化。例如：

丙烯的催化氧化是工業(yè)上制取丙烯醛和丙烯酸的主要方法。丙烯醛是劇毒的化學(xué)品，具有強(qiáng)烈的催淚性。主要用作有機(jī)合成原料，制取家禽飼料蛋氨酸和甘油。丙烯酸也是重要的有機(jī)合成單體，主要用于生產(chǎn)丙烯酸酯類，并進(jìn)一步制得合成樹(shù)脂、合成纖維、合成橡膠以及涂料、乳膠、黏合劑等。

二、烯烴

烯烴是分子中含有一個(gè)C＝C鍵的不飽和鏈烴的總稱。除乙烯外，還有丙烯、丁烯、戊烯等。

丙烯　　CH3—CH＝CH2

丁烯　　CH3—CH2—CH＝CH2

戊烯　　CH3—CH2—CH2—CH＝CH2

與烷烴一樣，烯烴同系列中的各同系物之間也依次相差一個(gè)CH2原子團(tuán)，烯烴的通式為CnH2n（n≥2）。

1.烯烴性質(zhì)

烯烴的物理性質(zhì)一般也隨碳原子數(shù)目的增加而有規(guī)律地變化。在常溫下，C2～C4的烯烴為氣體，C5～C18的為液體，C19以上為固體。沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、密度都隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加而上升，密度都小于1，都是無(wú)色物質(zhì)，溶于有機(jī)溶劑，不溶于水。烯烴的化學(xué)性質(zhì)與乙烯相似。

2.烯烴的同分異構(gòu)現(xiàn)象

烯烴分子中存在可以自由旋轉(zhuǎn)的單鍵和不能旋轉(zhuǎn)的碳碳雙鍵，存在多種異構(gòu)。

（1）碳鏈異構(gòu)

分子式相同，但分子中碳原子相互連接的順序不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象稱為碳鏈異構(gòu)。如丁烯（C4H8）的碳鏈異構(gòu)體：

（2）位置異構(gòu)

分子組成相同，但分子中的碳碳雙鍵在碳架上的位置不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象。丁烯（C4H8）的位置異構(gòu)體：

CH3—CH2—CH＝CH2　　CH3—CH＝CH—CH3

（3）順?lè)串悩?gòu)

雙鍵兩側(cè)的基團(tuán)在空間的排列方式不同引起的異構(gòu)現(xiàn)象。產(chǎn)生順?lè)串悩?gòu)的條件：

①分子中具有雙鍵（C＝C、C＝N、N＝N）或環(huán)狀（脂環(huán)）結(jié)構(gòu)等阻礙鍵自由旋轉(zhuǎn)的因素。

②含雙鍵的分子中，雙鍵兩端任意一個(gè)碳原子必須連接兩個(gè)不同基團(tuán)。例如，2-丁烯的構(gòu)造式為：CH3—CH＝CH—CH3。由于雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn)，所以當(dāng)兩個(gè)雙鍵碳原子上都連有不同的原子或基團(tuán)（—H，—CH3）時(shí)，該烯烴分子就會(huì)產(chǎn)生兩種不同的空間排列方式，其中兩個(gè)相同的原子（—H）或基團(tuán)（—CH3）處在雙鍵同側(cè)的叫做順式、處在雙鍵兩側(cè)的叫做反式。

3.烯烴的命名

烯烴系統(tǒng)命名法，基本和烷烴相似。

（1）直鏈烯烴的命名

直鏈烯烴的命名是按照分子中碳原子的數(shù)目稱為“某烯”。與烷烴一樣，碳原子數(shù)在10以內(nèi)的用天干表示，10以上的用中文數(shù)字表示，并在烯字前面加“碳”字。為區(qū)別位置異構(gòu)體，要在烯烴名稱前加上用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明的雙鍵位次。阿拉伯?dāng)?shù)字與文字之間用半短線隔開(kāi)。

CH2＝CH2　　　　　　　　CH3CH＝CH2

乙烯　　　　　　　　　　　　丙烯

CH3CH2CH＝CH2　　　　　　CH3CH＝CHCH3

1-丁烯　　　　　　　　　　　2-丁烯

CH3CH2CH＝CHCH2CH3　　CH3（CH2）3CH＝CH（CH2）5CH3

3-己烯　　　　　　　　　　　5-十二碳烯

（2）支鏈烯烴的命名

①選主鏈，定母體。選擇含碳碳雙鍵在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈，根據(jù)主鏈上碳原子數(shù)目稱為“某烯”。

②編號(hào)，定位次。從靠近雙鍵的一端開(kāi)始編號(hào)，以較小數(shù)字表示雙鍵的位次，寫(xiě)在名稱之前。

③寫(xiě)出名稱。按照取代基位次、相同基數(shù)目、取代基名稱、雙鍵位次、母體名稱寫(xiě)出烯烴名稱。

（3）幾個(gè)重要的烯基

當(dāng)烯烴分子中去掉一個(gè)氫原子后，剩余的基團(tuán)稱為烯基。在命名烯烴衍生物時(shí)要應(yīng)用。

（4）順?lè)串悩?gòu)體的命名

①順?lè)疵āＴ谙到y(tǒng)名稱前加“順”或“反”字。例如：

②Z/E命名法。當(dāng)兩個(gè)雙鍵碳上連接了四個(gè)不同的原子或基團(tuán)時(shí)，IUPAC規(guī)定，用Z/E命名法來(lái)命名順?lè)串悩?gòu)體。

一個(gè)化合物的構(gòu)型是Z型還是E型，要由“次序規(guī)則”來(lái)決定。兩個(gè)優(yōu)先原子或基團(tuán)在雙鍵同側(cè)的為Z型，異側(cè)的為E型。Z、E寫(xiě)在括號(hào)里，放在化合物名稱之前。

次序規(guī)則的要點(diǎn)如下。

第一，原子序數(shù)大小規(guī)則。按原子序數(shù)減小的次序排列，大者為優(yōu)先基團(tuán)，排在序列的前面；對(duì)于同位素，按照質(zhì)量減小的次序排列；孤對(duì)電子排列在最后。例如：

I>Br>Cl>S>P>F>O>N>C>D>H>孤電子對(duì)

第二，外推規(guī)則。如果與雙鍵碳原子直接相連的第一個(gè)原子相同，則比較第二個(gè)原子，仍相同，再依次外推比較，直到能比較出基團(tuán)的優(yōu)先次序?yàn)橹埂＠纾?/p>

（CH3）3C—>（CH3）2CH—>CH3CH2—>CH3—

這四個(gè)烷基的第一個(gè)原子都是碳原子，則比較第二個(gè)原子。（CH3）3C—中與第一個(gè)C原子相連的是C、C、C，（CH3）2CH—中與第一個(gè)C原子相連的是C、C、H，CH3CH2—中與第一個(gè)C原子相連的是C、H、H，CH3—中與第一個(gè)C原子相連的是H、H、H。

第三，相當(dāng)規(guī)則。當(dāng)基團(tuán)中有雙鍵或三鍵時(shí)，則把不飽和鍵看成是單鍵的重復(fù)，即認(rèn)為每一個(gè)雙鍵或三鍵原子連接兩個(gè)或三個(gè)相同的原子。例如：

CH2＝CH—相當(dāng)于—C與H、C、C相連，相當(dāng)于—C與C、C、C相連。

因此，>CH2＝CH—。

Z/E命名法普遍適用于所有順/反構(gòu)型的命名。但二者之間沒(méi)有必然的關(guān)系。例如：

知識(shí)鏈接

烯烴的順?lè)串悩?gòu)體的穩(wěn)定性不同。

①反式異構(gòu)體較順式異構(gòu)體穩(wěn)定。例如：

燃燒熱及氫化熱數(shù)值越小越穩(wěn)定。

②雙鍵碳原子上取代基多的烯烴較穩(wěn)定。

CH2＝CH2<CH2＝CHR<RCH＝CHR<R2C＝CHR<R2C＝CR2

三、二烯烴

1.二烯烴及分類

分子中含有兩個(gè)碳碳雙鍵的不飽和烴稱為二烯烴。通式為CnH2n-2。根據(jù)兩個(gè)雙鍵的相對(duì)位置可把二烯烴分為三類。

（1）累積二烯烴

兩個(gè)雙鍵與同一個(gè)碳原子相連，分子中含有C＝C＝C結(jié)構(gòu)。例如，丙二烯CH2＝C＝CH2。

（2）共軛二烯烴

兩個(gè)雙鍵被一個(gè)碳碳單鍵隔開(kāi)，分子中含有C＝C—C＝C結(jié)構(gòu)。例如，1，3-丁二烯CH2＝CH—CH＝CH2。

（3）隔離二烯烴

兩個(gè)雙鍵被兩個(gè)或兩個(gè)以上碳碳單鍵隔開(kāi)，分子中含有C＝C—（CH2）n—C＝C（n≥1）結(jié)構(gòu)。如，1，4-戊二烯CH2＝CH—CH2—CH＝CH2。

隔離二烯烴的性質(zhì)和單烯烴相似，累積二烯烴的數(shù)量少且很容易異構(gòu)化變成炔烴。共軛二烯烴在理論和實(shí)際應(yīng)用上都很重要，其中最重要的是1，3-丁二烯。

2.1，3-丁二烯的分子結(jié)構(gòu)

1，3-丁二烯分子中，四個(gè)碳原子都是sp2雜化，相鄰碳原子之間均以sp2雜化軌道沿鍵軸方向重疊形成C—Cσ鍵，其余的sp2雜化軌道分別與氫原子的1s軌道形成C—Hσ鍵，由于每個(gè)碳原子的三個(gè)sp2雜化軌道都處在同一平面上，所以1，3-丁二烯是一個(gè)平面型分子。此外，每個(gè)碳原子上有一個(gè)未參與雜化的p軌道，其對(duì)稱軸均垂直于上述平面，這些p軌道并不局限在C1—C2間、C3—C4間重疊形成π鍵，在C2—C3間也有部分雙鍵性質(zhì)。這種在多個(gè)原子間形成的π鍵稱為離域π鍵，亦稱大π鍵。如圖4-5。發(fā)生電子離域的結(jié)構(gòu)體系統(tǒng)稱為共軛體系。

3.共軛二烯烴的化學(xué)性質(zhì)及用途

（1）1，4-加成反應(yīng)

與烯烴相似，共軛二烯烴可以和鹵素、鹵化氫等發(fā)生親電加成反應(yīng)，也可以催化加氫。但由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，加成產(chǎn)物通常有兩種。例如，1，3-丁二烯與溴的加成反應(yīng)：

兩種加成產(chǎn)物的比例取決于反應(yīng)物結(jié)構(gòu)、溶劑極性、產(chǎn)物穩(wěn)定性及反應(yīng)溫度等諸多因素。例如：

（2）雙烯合成反應(yīng)

共軛二烯烴和某些具有碳碳雙鍵、三鍵的不飽和化合物進(jìn)行1，4-加成，生成含六元環(huán)化合物的反應(yīng)稱為雙烯合成反應(yīng)，也叫狄爾斯-阿爾德（Diels-Alder）反應(yīng)。該反應(yīng)是合成六元環(huán)狀化合物的重要反應(yīng)。這是共軛二烯烴特有的反應(yīng)，它將鏈狀化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)狀化合物，因此又叫環(huán)合反應(yīng)。

一般把進(jìn)行雙烯合成的共軛二烯烴稱為雙烯體，與雙烯體發(fā)生反應(yīng)的不飽和化合物稱為親雙烯體。當(dāng)親雙烯體的雙鍵碳原子上連有吸電子基團(tuán)（如—CHO、—COOH、—COCH3、—CN、—NO2）時(shí)，反應(yīng)易進(jìn)行。

雙烯合成反應(yīng)常常是定量完成的，如共軛二烯烴與順丁烯二酸酐的加成不僅定量進(jìn)行，而且產(chǎn)物為固體，具有固定的熔點(diǎn)，加熱后又可分解為原來(lái)的二烯烴，所以可用于共軛二烯烴的鑒定與分離。

（3）聚合反應(yīng)

共軛二烯烴在聚合時(shí)，既可發(fā)生1，2-加成聚合，又可發(fā)生1，4-加成聚合。如1，3-丁二烯按1，4-加成方式進(jìn)行順式聚合，產(chǎn)物稱為順丁橡膠。

順丁橡膠，白色或微黃色，具有高彈性，滯后損失和生熱小，低溫、填充和模內(nèi)流動(dòng)性好，耐磨和耐燒曲性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。為通用合成橡膠，可與天然橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠等混合使用。廣泛用于制造輪胎胎面、各種膠管、膠帶、密封圈、鞋底及其它橡膠制品，還可以用于各種耐寒性要求高的制品和用作防震材料。

天然橡膠在隔絕空氣的條件下加熱，分解成異戊二烯，所以天然橡膠是異戊二烯的聚合體，其平均相對(duì)分子質(zhì)量在60000～350000之間，相當(dāng)于1000～5000個(gè)異戊二烯分子按順式聚合而成的。

利用特殊的催化劑可以使聚合物按順式聚合的成分達(dá)95％以上，其性能與天然橡膠非常接近，這種人工合成的橡膠稱為合成天然橡膠。

橡膠制品廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸及日常生活中，需要量極大。天然橡膠無(wú)論在數(shù)量上還是性能上都不能滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)橡膠制品的需要，因此出現(xiàn)了模擬天然橡膠的結(jié)構(gòu)，主要以1，3-丁二烯、異戊二烯和2-氯-1，3-丁二烯等共軛二烯烴為單體而聚合成的橡膠，稱之為合成橡膠。

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天然橡膠

通常我們所說(shuō)的天然橡膠，是指從巴西橡膠樹(shù)上采集的天然膠乳，經(jīng)過(guò)凝固、干燥等加工工序而制成的彈性固狀物。天然橡膠中聚異戊二烯含量在90％以上。此外，還含有少量的蛋白質(zhì)、脂肪酸、糖分及灰分等。

一般為片狀固體，相對(duì)密度0.94，折射率1.522，彈性模量2～4MPa，130～140℃時(shí)軟化，150～160℃黏軟，200℃時(shí)開(kāi)始降解。常溫下有較高彈性，略有塑性，低溫時(shí)結(jié)晶硬化。有較好的耐堿性，但不耐強(qiáng)酸。不溶于水、低級(jí)酮和醇類，在非極性溶劑如三氯甲烷、四氯化碳等中能溶脹。其耐油性和耐溶劑性很差，一般來(lái)說(shuō)，烴、鹵代烴、二硫化碳、醚、高級(jí)酮和高級(jí)脂肪酸對(duì)天然橡膠均有溶解作用。

由于天然橡膠具有上述一系列物理化學(xué)特性，尤其是其優(yōu)良的回彈性、絕緣性、隔水性及可塑性等特性，并且經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后還具有耐油、耐酸、耐堿、耐熱、耐寒、耐壓、耐磨等寶貴性質(zhì)，所以，具有廣泛用途。例如日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松緊帶；醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)所用的外科醫(yī)生手套、輸血管、避孕套；交通運(yùn)輸上使用的各種輪胎；工業(yè)上使用的傳送帶、運(yùn)輸帶、耐酸和耐堿手套；農(nóng)業(yè)上使用的排灌膠管、氨水袋；氣象測(cè)量用的探空氣球；科學(xué)試驗(yàn)用的密封、防震設(shè)備；國(guó)防上使用的飛機(jī)、坦克、大炮、防毒面具；甚至連火箭、人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船等高精尖科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品都離不開(kāi)天然橡膠。