Физические свойства. Алкены легко вступают в реакции окисления, гидрируются сильными восстановителями или водородом под действием катализаторов до алканов

Алкены легко вступают в реакции окисления, гидрируются сильными восстановителями или водородом под действием катализаторов до алканов, а также способны к аллильному радикальному замещению.

Особенностью алкенов являются также реакции циклоприсоединения и метатезиса.

Алкены химически активны. Их химические свойства во многом определяются наличием двойной связи. Для алкенов наиболее характерны реакции электрофильного присоединения иреакции радикального присоединения. Реакции нуклеофильного присоединения обычно требуют наличие сильного нуклеофила и для алкенов не типичны.

11. Реакции электрофильного присоединения по двойной связи алкенов

Граничными орбиталями ВЗМО и НСМО алкенов являются занятая - и пустая *-орбитали. Следовательно, в реакциях с электрофилами (Е⁺) будет участвовать -орбиталь, а в реакциях с нуклеофилами (Nu^-) - *-орбиталь связи С=С (см. рис. 3). В большинстве случаев простые алкены легко вступают в реакции с электрофилами, а с нуклеофилами реагируют с большим трудом. Это объясняется тем, что обычно НСМО большинства электрофилов по энергии близки к энергии -ВЗМО алкенов, тогда как ВЗМО большинства нуклеофилов лежат значительно ниже *-НСМО.

Простые алкены реагируют лишь с очень сильными нуклеофильными агентами (карбанионы) в жестких условиях, однако введение электроноакцепторных групп в алкены, например, NO₂, COR и др., приводит к понижению *-уровня, благодаря чему алкен приобретает способность реагировать с нуклеофилами средней силы (аммиак, RO^-, Nє C^-, енолят-анион и т. д.).

В результате взаимодействия электрофильного агента Е⁺ с алкеном образуется карбокатион, обладающий высокой реакционной способностью. Карбокатион далее стабилизируется за счет быстрого присоединения нуклеофильного агента Nu^-:

Поскольку медленной стадией является присоединение электрофила, то процесс присоединения любого полярного агента Е⁺ Nu^- следует рассматривать именно как электрофильное присоединение к кратной связи алкена. Известно большое число реакций этого типа, где роль электрофильного агента выполняют галогены, галогеноводороды, вода, соли двухвалентной ртути и другие полярные реагенты. Электрофильное присоединение к двойной связи в классификации механизмов органических реакций имеет символ Аd_E(Addition Electrophilic) и в зависимости от числа реагирующих молекул обозначается как Аd_E2 (бимолекулярная реакция) или Аd_E3 (тримолекулярная реакция).

12. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКИНОВ.

1.Присоединение галогенов

2.Присоединение водорода

3.Присоединение галогенводородов

4.Присоединение воды

5.Присоединение спиртов

6.Присоединение кислот

7.Присоединение синильной кислоты

8.Реакция димеризации

13 Гомологический ряд алкинов:

Этин: C₂H₂

Пропин: C₃H₄

Бутин: C₄H₆

Пентин: C₅H₈

Гексин: C₆H₁₀

Гептин: C₇H₁₂

Октин: C₈H₁₄

Нонин: C₉H₁₆

Децин: C₁₀H₁₈

Номенклатура алкинов

Молучение алкинов

14 ДИЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (АЛКАДИЕНЫ)

Диеновые углеводороды или алкадиены – это непредельные углеводороды, содержащие две двойные углерод - углеродные связи. Общая формула алкадиенов C_nH_2n-2.
В зависимости от взаимного расположения двойных связей диены подразделяются на три типа:

1) углеводороды с кумулированными двойными связями, т.е. примыкающими к одному атому углерода. Например, пропадиен или аллен CH₂=C=CH₂;

2) углеводороды с изолированными двойными связями, т.е разделенными двумя и более простыми связями. Например, пентадиен -1,4 CH₂=CH–CH₂–CH=CH₂;

3) углеводороды с сопряженными двойными связями, т.е. разделенными одной простой связью. Например, бутадиен -1,3 или дивинил CH₂=CH–CH=CH₂, 2-метилбутадиен -1,3 или изопрен

CH₂=С–CH=CH₂. I CH₃

Наибольший интерес представляют углеводороды с сопряженными двойными связями.

Получение

Углеводороды с сопряженными двойными связями получают:

1) дегидрированием алканов, содержащихся в природном газе и газах нефтепереработки, при пропускании их над нагретым катализатором

CH₃–CH₂–CH₂–CH₃ ––^{~600°С;Cr2O3,Al2O3}® CH₂=CH–CH=CH₂ + 2H₂

CH3–

CH–CH2–CH3 ––^~600°^С^;Cr2O3,Al2O3® CH2= I CH3

C–CH=CH2 + 2H2 I CH3

2) дегидрированием и дегидратацией этилового спирта при пропускании паров спирта над нагретыми катализаторами (метод акад. С.В.Лебедева)

2CH₃CH₂OH ––^{~450°С;ZnO,Al2O3}® CH₂=CH–CH=CH₂ + 2H₂O + H₂

Бутадиен -1,3 – легко сжижающийся газ с неприятным запахом, t°пл.= -108,9°C, t°кип.= -4,5°C; растворяется в эфире, бензоле, не растворяется в воде.
2- Метилбутадиен -1,3 – летучая жидкость, t°пл.= -146°C, t°кип.= 34,1°C; растворяется в большинстве углеводородных растворителях, эфире, спирте, не растворяется в воде.

Дата добавления: 2015-04-24