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アルケン (alkene) は化学式 C_nH_2n で表される有機化合物で、不飽和炭化水素の一種。エチレン系炭化水素、オレフィン系炭化水素とも呼ばれる。n は2以上で、C−C 間の結合の中に二重結合を1つ持つ。n = 2 の場合がエチレン (H₂C=CH₂) である。C=C 二重結合は π結合1つと σ結合1つから成り立っており、このうち π結合の結合エネルギーは C−H 結合よりも小さいので付加反応が起こりやすい。例えばエチレンと塩素の混合物に熱を与えると 1,2-ジクロロエタンが生成したりする。

◆生成

・アルカンのクラッキング。

・アルコールを160?170℃で分子内脱水して得られる。アルコールの分子内脱水はザイツェフ則に従う。

・ハロゲン化アルキルに強塩基を加えるとハロゲン化水素の脱離反応によってアルケンが得られる。これもザイツェフ則に従う。アルコールからスルホン酸エステルを経由して脱離反応によりアルケンを得る手法も一般的である。脱離反応は他に4級アンモニウムを基質とするホフマン脱離、アミンオキシドを基質とするコープ脱離、ほかシュガエフ脱離、セレノキシド脱離、ランバーグ・バックランド反応など。

・アルケンは二重結合が末端にあるか、C=C 二重結合の炭素についている置換基が3つ以上同じでない場合 E 型(トランス型)と Z 型(シス型)の幾何異性体を持つ。これらを選択的に合成するにはアルキンを用いると便利である。リンドラー触媒を用いてアルキンを還元すると Z 型のアルケンが、バーチ還元の条件でアルカリ金属を作用させると E 型のアルケンが得られる。

・アルデヒドやケトンとアルキリデン化試薬とのカップリング反応。ウィッティヒ反応、ホーナー・ワズワース・エモンズ反応、ピーターソン反応、ジュリア・リスゴーオレフィン化、テッベ試薬など。マクマリー反応は2個のカルボニル基からアルケンを作る。

◆反応

◇重合反応

・チーグラー・ナッタ触媒を使った付加重合反応によるポリアルケン(ポリエチレンやポリプロピレン)の生成。

◇酸化反応

・過酸、過酸化水素を用いて酸化するとエポキシドが生成する。対応する不斉反応として香月・シャープレス酸化、史不斉エポキシ化がある。シャープレス不斉ジヒドロキシ化はキラルなジオールを与える。

・オゾンで酸化した後に還元的に処理すると結合が切れたカルボニル化合物を与える。

・ほか、ワッカー酸化は工業的にも重要な酸化反応である。

◇付加・還元反応

・酸触媒下などで水分子を付加させることによるアルコールの生成(マルコフニコフ則を参照のこと)。

・臭素などを付加させた後に、水酸化カリウムなどによる二段階の脱ハロゲン化水素を経てアルキンへと変換される。アルコールやアセテートの存在下に臭素やヨウ素を作用させるとハロゲンと酸素官能基の 1,2-付加体が得られる。

・ヒドロホウ素化を施した後の酸化による反マルコフニコフ型のアルコール生成。

・パラジウム炭素などを触媒とした水素化によるアルカンへの変換。不斉触媒を用いる手法も広く知られる。

・カルベンの付加、あるいはシモンズ・スミス反応によるシクロプロパン環の生成。

・ディールス・アルダー反応やエン反応などのペリ環状反応。

◇遷移金属を触媒とする C-C 結合生成反応

・遷移金属を触媒とする結合形成反応。オレフィンメタセシス反応、ヘック反応など。オキソ法は工業的に重要。

◆アルケン類の命名

◇IUPAC命名法

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