乙烯与溴化氢的加成是烯烃亲电加成的经典模型,揭示了不饱和烃与卤化氢反应的基本规律,在有机合成和工业生产中具有基础性地位。
反应概述
在常温常压下,乙烯气体与溴化氢气体或浓溶液发生加成反应,生成溴乙烷。该反应遵循马氏规则(Markovnikov's rule),即氢原子加在含氢较多的碳原子上,属于典型的离子型亲电加成机理。
反应机理(流程图示意)
以下是该离子型加成反应的逐步机理,可通过流程图直观展示:

(注:在过氧化物存在下,该反应遵循反马氏规则的自由基加成机理,生成1-溴乙烷,称为过氧化物效应或Kharasch效应。)
反应特点与规律
区域选择性:严格遵循马氏规则,产物单一(无位置异构体)。
反应速率:受烯烃电子云密度和卤化氢酸性影响。乙烯活性适中,HBr活性高于HCl但低于HI。
立体化学:离子机理通常得到外消旋混合物(若生成手性中心)。
可逆性:在高温或催化剂作用下,溴乙烷可发生消除反应,与加成构成动态平衡。
关键影响因素
温度控制:低温(0-20℃)有利于加成,高温促进消除。
溶剂效应:极性溶剂(如乙酸)加速离子型反应。
纯度要求:微量过氧化物会改变反应机理,需预先除去。
工业实施:常采用气-液相催化反应塔实现连续生产。
应用领域
该反应及其产物具有重要实用价值:
溴乙烷合成:产物是重要的乙基化试剂,用于制药、农药合成。
机理教学模型:完美诠释亲电加成、碳正离子稳定性及马氏规则。
高分子工业:用于调节聚乙烯分子量的链终止剂。
燃料添加剂:溴乙烷可作为汽油抗震剂的中间体。
安全与操作要点
实验室操作需注意:
溴化氢具强腐蚀性,需在通风橱中操作。
乙烯气体与空气可形成爆炸性混合物。
产物溴乙烷挥发性强,需密封冷藏储存。
工业装置需采用防腐材料和泄漏监测系统。
结语
乙烯与溴化氢的加成反应不仅揭示了烯烃化学的核心规律,其产物更作为重要的有机合成中间体,在医药、农药和高分子工业中广泛应用。该反应从基础理论到工业实践的完整知识链,使其成为理解有机反应机理的典范案例。













