1.4. Химические свойства.

Химические свойства алкенов определяются наличием двойной углерод -углеродной связи, которая включает  и -связи. -связь, образующаяся за счет перекрывания р-орбиталей, менее прочная, чем -связь, поэтому типичными реакциями алкенов являются реакции присоединения, при которых происходит разрыв -связи. Реакции присоединения к алкенам могут протекать как с гомолитическим (радикальным), так и с гетеролитическим (ионным) разрывом -связи.

1. Реакции присоединения:

а) гидрирование:

б) галогенирование и гидрогалогенирование:

(обесцвечивание бромной воды – качественная реакция на кратную связь);

Следует помнить, что в случае присоединения к непредельным углеводородам полярных молекул типа галогеноводорода или воды реакция идет по правилу Марковникова (ионный механизм). В присутствии перекисей (или кислорода) НВr присоединяется к несимметричным олефинам вопреки правилу Марковникова (эффект Хараша). Реакция идет в этом случае по радикальному механизму. Процесс присоединения НВr в отсутствие перекисей идет по правилу Марковникова и может быть объяснен следующим образом. Благодаря наличию электронодонорной метильной группы в молекуле пропилена осуществляется постоянная поляризация двойной связи:

Характер поляризации определяет направление присоединения полярной молекулы, а именно:

Процесс протекает по механизму электрофильного присоединения, состоящего из двух стадий:

1) медленной стадии – присоединение электрофильного реагента (Н⁺) по месту наибольшей электронной плотности с образованием карбокатиона, т.е.

2. быстрой стадии – взаимодействие образовавшегося карбокатиона с анионом Вr^–; т.е.

Аналогично происходит присоединение к олефинам и других полярных реагентов, например: H₂SO₄, KClO_4.

В присутствии пероксидов (или кислорода) НВr присоединяется к несимметричным олефинам вопреки правилу Марковникова (эффект Хараша):

Реакции радикального присоединения

и т. п.

Механизм реакции:

Реакции радикального замещения

При высоких температурах (более 400 °C) реакции радикального присоединения, носящие обратимый характер, подавляются. В этом случае становится возможным провести замещение атома водорода, находящегося в аллильном положении при сохранении двойной связи:

Реакция носит радикальный характер и протекает аналогично хлорированию алканов.

в) присоединение спирта с образованием простого эфира:

г) присоединение хлорноватистой кислоты с образованием хлоргидринов:

д) присоединение хлорангидридов с дальнейшим получением ненасыщенных кетонов (реакция Кондакова, катализатор ZnCl₂):

2. Окисление. Ход реакции зависит от условий ее проведения и выбора окислителя. Так, разбавленный раствор KMnO₄ окисляет алкены до двухатомных спиртов – гликолей:

В присутствии металлического серебра при окислении кислородом воздуха образуется оксид этилена:

Особый интерес представляет озонирование алкенов (озонолиз = озонирование + гидролиз). Оно относится к реакциям расщепления для установления положения двойных связей. При этом происходит разрыв двойной связи с образованием озонидов, которые при гидролизе образуют альдегиды или кетоны (реакция Гарриеса):

Озонолиз в жёстких условиях — алкен окисляется до кислоты:

В данном случае разложение озонида происходит под действием окислителей (пероксид водорода, оксид серебра, пероксикислоты и пр).

3. Гидратация

4. Полимеризация