雙鍵
基本信息
簡介
雙鍵上的原子在同一平面。
在化合物分子中兩個原子間以二個共用電子對構成的重鍵。(圖:雙鍵和三鍵)
若兩個原子形成一個σ鍵後，還各有一個未成對的p電子，它們可以相互重疊形成π鍵。這種(σ+π)的組合稱為雙鍵，常用二條短線以A=B表示，如H2C=CH2(乙烯)。碳原子與碳原子C=C以雙鍵結合。
雖然雙鍵比單鍵強，但含有雙鍵的有機化合物具有不飽和性，能起加成反應和聚合反應。
共價鍵共有4種，分別是單鍵，雙鍵，三鍵，和四重鍵，雙鍵是其中一種。
單鍵由1個σ鍵構成，雙鍵由1個σ鍵和1個∏鍵構成，三鍵由1個σ鍵和2個∏鍵構成。
但是需要注意的是，在離子類化合物中(比如氯化鈉)中，原子間結合就不是靠共價了，而是靠靜電力。而且，雙鍵也不能單純地看成兩個單鍵的結合。
高中常見的雙鍵有C=C雙鍵
共聚物中懸掛雙鍵的反應及應用
介紹高交聯大孔苯乙烯-二乙烯苯(St−DVB)共聚物中懸掛雙鍵的存在、反應，及有關應用。已有的研究結果說明，利用懸掛雙鍵的功能基反應是對St−DVB 共聚物改性的一條重要途徑。
2St−DVB共聚物中的懸掛雙鍵
Faber等用電子探針分析法研究了XAD−4的HBr加成產物中2−溴乙烷基團的分布，發現含溴基團在整個共聚物珠體中的分布是均勻的，從而認為懸掛雙鍵的分布也是均勻的。但同時又指出，這種所謂的均勻分布僅限於微米尺度內。
若在亞微米尺度內進行觀察，情況可能不是這樣。當珠體內微粒的尺寸為100~200nm時，由於DVB的聚合活性比St或乙基苯乙烯高，DVB首先進入共聚物而主要處在這些微粒的核心位置，因此懸掛雙鍵在微粒之中的分布是不均勻的。
Darling等用電子微探針方法對懸掛雙鍵分布作了更精密的測定，某些結果顯示雙鍵在外層的濃度高於內部，但總體結果是不確定的。而Nyhus等則推測，當共聚物的合成以不良溶劑異辛酸為致孔劑時，懸掛雙鍵將位於共聚物孔的內表面。
但不管用電子探針法測定懸掛雙鍵分布得到結果如何，Darling和Nyhus等都發現，用IR和用溴加成兩種方法測的懸掛雙鍵含量都十分一致，說明大孔St−DVB共聚物中大部分懸掛雙鍵所處的位置是反應試劑可接近的。
懸掛雙鍵的加成反應
大孔St−DVB共聚物中懸掛雙鍵的存在某些情況下也會對共聚物的性質產生不良影響。例如當St−DVB吸附樹脂與O2或NO2接觸時，懸掛雙鍵會被氧化而產生熱量。由於大孔樹脂是很好的熱絕緣體，熱量容易積聚引起聚合物熱解甚至造成火災。
為此，有專利報導採用氫化、鹵化和鹵氫化方法降低樹脂中的懸掛雙鍵含量，以減弱樹脂的熱解作用。又例如，在高交聯St−DVB共聚物的氯甲基化反應中，氯甲醚可加成到懸掛雙鍵上，生成−CH(OCH3)CH2CH2Cl基團。
脂肪族取代氯進行親電加成反應的活性遠不如苄氯基團，很難與二甲胺等試劑反應，因而作為副產物官能團殘留在產物中。
通過懸掛雙鍵的接枝共聚反應
Davankov等研究了高交聯大孔St−DVB共聚物的表面接枝反應，已獲數件美國專利。[注:在有的報導中，Davankov等把高交聯St−DVB共聚物稱作超高交聯苯乙烯型聚合物(hypercrosslinkedstyrenic polymer)。
應將此與通過氯甲基化後交聯得到的超高交聯聚苯乙烯(hypercrosslinked polystyrene)相區別]。認為，在St−DVB共聚物形成過程中，約有30%DVB未參與交聯反應，並認為因此而殘留在共聚物產物中的懸掛雙鍵更多地分布於珠體和大孔的表面。
暴露的懸掛雙鍵很容易讓試劑接近，使表面接枝易於進行。認為懸掛雙鍵大量分布於表面的理由，是出於與超高交聯聚苯乙烯中氯甲基分布同樣的考慮。
在超高交聯聚苯乙烯的形成過程中，交聯網絡的硬度逐漸增加，分布於表面的氯甲基更難找到與之反應的苯環，因而使殘留在最後產物中的氯甲基大量分布在珠體或其孔的表面。
用於後交聯的St−DVB共聚物的合成條件，包括交聯度、致孔劑的種類和用量，及採用不同的DVB異構體等對後交聯反應的影響。當交聯度為60%DVB時，後交聯產物的比表面可高達1200m2/g，孔容也可在一定範圍內調節。
用IR法測定了不同交聯度、不同DVB異構體的St−DVB共聚物後交聯前後的懸掛雙鍵含量，並與比表面積數據作比較，發現任何情況下後交聯產物比表面積的增加與後交聯前懸掛雙鍵含量有密切關係。
摺疊通過懸掛雙鍵的後交聯反應
後交聯前懸掛雙鍵含量愈高，後交聯後比表面積的增幅愈大。這一結果說明懸掛雙鍵參與了後交聯反應。由於懸掛雙鍵是束縛在硬的網絡上，因此，很難想象所有新交聯點都是按Nyhus等提出的機理，通過懸掛雙鍵之間的反應形成的。
相反，在懸掛雙鍵彼此接觸困難的情況下，雙鍵附近的苯環卻大量存在。完全有理由相信，在採用的後交聯反應溫度(80℃)下，更多的懸掛雙鍵會通過與苯環的傅−克反應而交聯。
在我們的後交聯產物的IR譜中，表徵懸掛雙鍵的吸收峰消失，說明懸掛雙鍵在後交聯過程中的反應是完全的。
巰基-雙鍵點擊反應聚合物及性能
巰基- 雙鍵反應是點擊化學反應的一種，具有反應速度快、定向選擇性高、反應條件溫和、反應適應性強等特點，己被廣泛應用於聚合物合成和功能化、表面改性、納米壓印材料、聚合物微球、塗層以及凝膠等。
疏基雙鍵反應簡介及反應機理
自從1905年Posner 發現疏基與乙烯基可發生光加成反應以來，關於琉基-雙鍵聚合反應機理、動力學特徵和產物材料性能等方面都得到了人們的廣泛研究。琉基- 雙鍵反應依據雙鍵化合物旳不同分為兩種反應機理:
琉基與烷烴單稀之間通過自由基加成進行反應;琉基與馬來酰亞胺、 ( 甲基) 丙稀酸醋等共軛稀烴之間通過邁克爾加成進行反應 。對於自由基加成機理為: 引發劑在光照或者熱的條件下吸收光子被激發，裂解形成自由基;
自由基會奪取疏基上的 一個氫原子，產生琉基自由基;疏基自由基進攻碳碳雙鍵，活性中心轉移，產生碳自由基;碳自由基奪取琉基化合物上的氫原子，重新產生琉基自由基，重複這個過程，即可完成疏基 雙鍵的自由基加成。
對於疏基-邁克爾加成反應的機理與傳統的Michael加成反應機理相似，一般選用有機鹼作為催化劑，如有機胺、 有機憐化物等。
疏基雙鍵反應具有點擊反應的所有特點，如副產物少;反應選擇性高;氧氣和水以及-OH、-COOH等不會影響反應的進行;反應條件溫和，在紫外光引發下室溫即可反應;能夠與其他化學反應相結合，如活性聚合等;反應原料易得，存在眾多商品化的琉基和雙鍵化合物。
更為重要的是，相對於CuAAC反應來說，琉基- 雙鍵反應不需要重金屬催化劑，可以認為它是一種無銅-點擊反應，因而得到的產品更適合在生物醫學中的應用。疏基- 炔基反應作為疏基- 雙鍵反應的一種特殊形式，在功能化聚合物以及交聯聚合物中有廣泛應用 。
可控自由基聚合
與琉基-雙鍵反應的結合活性可控自由基聚合由於其優異的反應特性在合成特定結構的聚合物和分子量可控聚合領域受到了廣泛關注，由活性自由基聚合物得到的活性聚合物產物，如在聚合物鏈上存在特定官能團。
就可以通過點擊反應與其他帶有特定端基的分子連接在一起進行化學改性。將點擊化學與活性自由基聚合相結合可以克服活性自由基聚合不斷增長而造成的大分子鏈轉移劑活性降低的缺點，在製備具有多種物理化學性質的功能性聚合物中將呈現更大優勢。
由於可逆加成-斷裂轉移自由基聚合(RAFT)的基團中含有硫代酯結構，硫代醋在有機鹼作用下能夠非常方便還原為疏基，因此關於將RAFT聚合與琉基-雙鍵點擊化學結合的研究最多。