Номенклатура

Подібно до інших ненасичених вуглеводнях, положення кратних зв'язків зазначається перед наростком «-дієн», лічба ланцюга починаться з кінця до якого подвійний зв'язок найближче, та корінь визначається довжиною головного ланцюга. Наприклад, ізомери пентадієну: CH₂=CH-CH=CH-CH₃ — це пента-1,3-дієн, CH₂=CH-CH₂-CH=CH₂ — це пента-1,4-дієн. Так само як і в алкенів, саме кратний зв'язок є головним структурним елементом.

Залежно від взаємного розміщення подвійних зв¢язків алкадієни поділяються на три групи:
-ізольовані, в яких подвійні зв’язки в ланцюгу розділені одним чи декількома sp³-гібридизованими атомами карбону:
>C=CH-(CH₂)_n-CH=C<, де n = 1,2,3…;
Ізольовані алкадієни виявляють хімічні властивості, подібні до звичайних алкенів з тією лише різницею, що у реакцію може вступати не один, а два подвійних зв'язки незалежно один від одного;
-кумульовані алкадієни, в яких обидва подвійні зв'язки знаходяться поруч і належать одному атому карбону, наприклад:
СН₂=С=СН₂
Пропадієн (ален)
Цю групу алкадієнів часто називають аленовими вуглеводнями за першим членом гомологічного ряду; аленові вуглеводні є нестійкими сполуками, вони швидко ізомеризуються в алкіни, тому не мають самостійного значення;
-спряжені алкадієни, в яких подвійні зв'язки розділені лише одним s-зв'язоком С-С:
>C=CH-CH=C<.
Саме спряжені алкадієни мають найважливіше значення в органічному синтезі.

Для алкадієнів найбільш характерними є реакції електрофільного приєднання А_Е, однак на відміну від алкенів наявність спряженої системи дає деякі особливості в реакціях А_Е. Це зумовлює можливість одержання двох продуктів. Один з них отримується за рахунок приєднання за місцем будь-якого подвійного зв¢язку – такийшлях реакції позначають терміном 1,2-приєднання. А інший продукт утворюється внаслідок приєднання до крайніх атомів С, що складають спряжену систему, – так зване 1,4-приєднання. Переважний напрямок проходження реакції залежить від умов її проведення та природи реагентів.

6. Одержання алкадієнів
Завдяки великому промисловому значенню алкадієнів розроблено багато способів їх добування.
1 Ступеневе дегідрування бутану та ізопентану над
змішаним каталізатором – оксидом хрому (ІІІ) на оксиді алюмінію:

t⁰, kat t⁰, kat
СН₃-СН₂-СН₂-СН₂ –––––à CH₃-CH₂-CH=CH₂ –––––à
–H₂ –H₂
––––––> CH₂=CH-CH=CH₂.
2Реакція Лебедєва – одночасне дегідрування і дегідратація етанолу:
440⁰C
2СН₃-СН₂-ОН –––––––à CH₂=CH-CH=CH₂ + 2H₂O + H₂.
ZnO/Al₂O₃
Лабораторні способи
-дегалогенування віцинальних тетрагалогеналканів за допомогою цинку чи магнію:
CH₂Br-CHBr-CHBr-CH₂Br +2 Zn à CH₂=CH-CH=CH₂ +2 ZnBr₂.
1,2,3,4-Тетрабромбутан Дивініл
- дегідрогалогенування 1,4-дигалогеналканів спиртовим розчином лугу:
CH₂Br-CH₂-CH₂-CH₂Br+2КОН(спирт.)à
1,4-Дибромбутан ––––>CH₂=CH-CH=CH₂+2KBr+ 2H₂O.
Дивініл
-дегідратація g-гліколів (двоатомних спиртів з гідроксильними групами в 1,4-положеннях):
СН₂-СН₂-СН₂-СН₂ t⁰
½ ½ –––––––––à CH₂=CH-CH=CH₂ + 2H₂O.
OH OH H₂SO₄(к)
Бутандіол-1,4
7. Застосування алкадієнів
Алкадієни (ізопрен, дивініл) використовуються для одержання синтетичних каучуків.
Натуральний каучук – високоеластичний матеріал природного походження, який одержують із латексу – соку каучуконосних рослин (гевея, гваюла, кок-сагиз, тау-сагиз та ін.) - при дії на нього коагулянтом – оцтовою кислотою.
За складом і будовою натуральний каучук являє собою ізопреновий полімерний ланцюг із цис-конфігурацією, при якій всі однакові групи (у даному випадку –СН₂–) розміщені з одного боку від подвійного зв’язку. Такий полімер називається стереорегулярним:
Макромолекула натурального каучуку складається у середньому з 250 елементарних ланок, а молекулярна маса коливається у межах 150000-500000.
Для надання каучуку міцності та стійкості до зношування, перепадів температур, дії розчинників і агресивних хімічних реагентів, його піддають вулканізації – нагріванню із сіркою (вулканізатор) у суміші з наповнювачем (найчастіше це сажа), внаслідок чого ланцюги нормальної будови зшиваються у сітчасті тривимірні макромолекули. Вулканізований каучук називають гумою. Гума містить значно менше подвійних зв¢язків, ніж каучук, оскільки частина їх руйнується при взаємодії із сіркою (рис. 2).
Якщо вміст сірки досягає 32%, подвійних зв¢язків не залишається, окремі ланцюги фіксуються сульфідними містками, а каучук перетворюється на ебоніт –– тверду речовину з іншими властивостями.
Натуральний каучук – дефіцитний дорогий продукт, тому розроблені способи добування синтетичних каучуків із заданими властивостями. Для цього застосовують процес сополімеризації – сумісної полімеризації алкадієнів з іншими ненасиченими сполуками, які можна розглядати як похідні етилену: з вінілхлоридом СН₂=СНСl, стиреном СН₂=СН-С₆Н₅, акрилонітрилом СН₂=СН-CN.
Наприклад, сополімер бутадієну і стирену – бутадієнстиреновий каучук, який завдяки великій міцності та стійкості до зношування використовується для виробництва автомобільних шин. Схема сополімеризації:
n CH₂=CH-CH=CH₂ + n CH₂=CH ---à

30. Застосування та добування полімерів,канчуків, гуми.

Полімер – природні та штучні сполуки, молекули яких складаються з великого числа повторюваних однакових або різних за будовою атомних угруповань, з'єднаних між собою хімічними або координаційними зв'язками в довгі лінійні або розгалужені ланцюги. Структурні одиниці, з яких складаються полімери називаються мономерами.