Студопедия — Алкадиены.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Алкадиены.

 

 

 

Алкадиены

Строение алкадиенов
Алкадиены — ациклические углеводороды, содержащие в молекуле, помимо одинарных связей, две двойные связи между атомами углерода и соответствующие общей формуле СnН2n-2.

В зависимости от взаимного расположения двойных связей различают три вида диенов:
• алкадиены с кумулированным расположением двойных связей (в школьной программе не рассматриваются) СН2=С=СН2
• алкадиены с сопряженными двойными связями CH2=CH—CH=CH2
• алкадиены с изолированными двойными связями (ведут себя как обычные алкены) CH2=CH-CH2-CH=CH2
Эти три вида алкадиенов существенно отличаются друг от друга по строению и свойствам. Центральный атом углерода (атом, образующий две двойные связи) в алкадиенах с кумулированными связями находится в состоянии sр-гибридизации. Он образует две σ - связи, лежащие на одной прямой и направленные в противоположные стороны, и две π -связи, лежащие в перпендикулярных плоскостях. π - cвязи образуются за счет негибридизованных р-орбиталей каждого атома углерода.
Свойства алкадиенов с изолированными двойными связями практически ничем не отличаются от свойств алкенов, разве что алкадиены вступают в соответствующие реакции в две ступени. Атомы углерода, образующие двойные связи, находятся в sр2-гибридизации.
Свойства алкадиенов с сопряженными связями весьма специфичны, так как сопряженные π -связи существенно влияют друг на друга. р - орбитали, образующие сопряженные π - связи, фактически составляют единую систему (ее называют π -системой), так как р-орбитали соседних π -связей частично перекрываются. Длины двойных связей (1 и 3) составляют 0,137 нм (двойная связь в алкенах — 0,132 нм), а одинарной (2) — 0,146 нм (0,154 нм у алканов). Таким образом, можно считать, что кратность связей 1 и 3 несколько меньше двух, а связи 2 больше единицы. Алкадиены с сопряженными связями изображают следующим образом:

То есть с такой связью в молекуле нет чисто одинарной и чисто двойных связей. Строение бутадиена более точно отражает формула с делокализованными связями.

 

 

Аналогично построены молекулы изопрена:

 

 

Образование единого π-электронного облака, охватывающего 4 атома углерода:

приводит к возможности присоединения реагента по концам этой системы, то есть к атомам С1 и С4. Поэтому дивинил и изопрен наряду с присоединением 1 моль реагента по одной из двойных связей (1,2- или 3,4-) вступают в реакции 1,4-присоединения. Соотношение продуктов 1,2- и 1,4- присоединения зависит от условий реакции (с повышением температуры обычно увеличивается вероятность 1,4-присоединения).

Изомерия и номенклатура
Для алкадиенов характерна:

Изомерия углеродного скелета
Изомерия по положению двойных связей
Цис-транс-изомерия
Межклассовая изомерия - алкадиены могут быть изомерами алкинов, циклоалкенов и циклоалканов с ненасыщенной боковой цепью

:

 

При формировании названия алкадиена указывают номера двойных связей. Главная цепь должна обязательно содержать обе кратные связи.


Получение
1. Метод Лебедева. В 1932 г. в нашей стране было налажено производство бутадиена из этилового спирта методом, разработанным С. В. Лебедевым. В основе метода лежит реакция
425 °С, Аl2O3, ZnO
2СН3—СН2—ОН → СН2=СН-СН=СН2 + 2Н2O + Н2

Этиловый спирт одновременно претерпевает и дегидратацию, и дегидрирование.

В 1928 Лебедев получил синтетический каучук полимеризацией 1,3-бутадиена под действием натрия.

Дегидратация гликолей (двухатомных спиртов, или алкандиолов):


2. Способ дегидрирования. Одним из самых распространенных способов получения бутадиена-1,3 является двухстадийное каталитическое дегидрирование н-бутана:


 

Не менее важное, чем бутадиен-1,3, другое соединение — изопрен (2-метилбутадиен-1,3) получают аналогичным способом — дегидрированием 2-метилбутана.

3. Дегидрогалогенирование. Для получения алкадиенов можно применять стандартный способ создания кратных связей — дегидрогалогенирование, известное вам еще по теме «Алкены».
При действии на дибромалканы спиртового раствора щелочи происходит отщепление двух молекул галогеноводорода и образование двух двойных связей:


 

Существенным является расположение галогенов в молекуле дигалогенида. Так, например, в случае 2,3-дибромбутана или 2,2-дибромпропана образуются соответствующие алкины.

 

Физические свойства

В обычных условиях пропадиен-1,2, бутадиен-1,3 — газы, 2-метилбутадиен-1,3 — летучая жидкость. Алкадиены с изолированными двойными связями (простейший из них — пентадиен-1,4) — жидкости. Высшие диены — твердые вещества.

Химические свойства
Напомним, что свойства алкадиенов с изолированными двойными связями мало отличаются от свойств алкенов. Алкадиены с сопряженными связями обладают некоторыми особенностями.
1. Реакции присоединения. Алкадиены способны присоединять водород, галогены, галогеноводороды.
Особенностью присоединения к алкадиенам с сопряженными двойными связями является способность присоединять молекулы как в положения 1 и 2 (1,2-присоединение), так и в положения 1 и 4 (1,4-присоединение):




<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Індивідуальне заняття №4 | 

Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 2096. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Условия приобретения статуса индивидуального предпринимателя. В соответствии с п. 1 ст. 23 ГК РФ гражданин вправе заниматься предпринимательской деятельностью без образования юридического лица с момента государственной регистрации в качестве индивидуального предпринимателя. Каковы же условия такой регистрации и...

Седалищно-прямокишечная ямка Седалищно-прямокишечная (анальная) ямка, fossa ischiorectalis (ischioanalis) – это парное углубление в области промежности, находящееся по бокам от конечного отдела прямой кишки и седалищных бугров, заполненное жировой клетчаткой, сосудами, нервами и...

Основные структурные физиотерапевтические подразделения Физиотерапевтическое подразделение является одним из структурных подразделений лечебно-профилактического учреждения, которое предназначено для оказания физиотерапевтической помощи...

ТЕРМОДИНАМИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ. 1. Особенности термодинамического метода изучения биологических систем. Основные понятия термодинамики. Термодинамикой называется раздел физики...

Травматическая окклюзия и ее клинические признаки При пародонтите и парадонтозе резистентность тканей пародонта падает...

Подкожное введение сывороток по методу Безредки. С целью предупреждения развития анафилактического шока и других аллергических реак­ций при введении иммунных сывороток используют метод Безредки для определения реакции больного на введение сыворотки...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия