Физические свойства

1. Диеновые углеводороды обладают более высокой температурой кипения, чем олефины:

1,3-бутадиен - +4,5^оС; 1-бутен – 6,3^оС.

2. Плотность их также выше, чем у олефинов, т.к. растет % содержания С: у пентена – 0,64

у пентадиена – 0,70.

3. Также выше показатель преломления (1,4 – 1,47 вместо 1,36 – 1,38 у этиленовых) – экзальтация М_R.

Особенности электронного строения диенов с сопряженными связями

При наличии в молекуле двух двойных связей, расположенных через одну простую, наблюдается эффект сопряжения, который вызван взаимодействием -электронных облаков: образуется единое -электронное облако, охватывающее все 4 атома углерода. В результате этого:

1. выравнивается электронная плотность по всей системе связей: простые связи укорачиваютя, двойные – удлинняются;

2. возрастает способность к поляризации, т.к. под действием поляризующих агентов смещается все единое -электронное облако;

3. поляризующее воздействие реагентов или заместителей передается по всей цепочке сопряженных связей без затухания с образованием чередующихся положительных и отрицательных зарядов. Например, в бутадиене под действием поляризующего реагента Н⁺ происходит следующая поляризация:

+ - + -

СH₂=CH-CH=CH₂ + H⁺

1,37 1,46

4. вследствие более равномерного распределения электронной плотности молекула бутадиена обладает высокой термодинамической стойкостью.

1,34 и 1,54 А⁰ у олефинов и парафинов

10. химические свойства диенов с сопряженными двойными связями. Реакции полимеризации.

1. Реакции присоединения

1. Присоединение водорода, галогенов, галогеноводородов может идти в положении 1,2 и в положении 1,4. Например, присоединение НCl, происходящее по электрофильному (ионному) механизму:

1 2 3 4

H₂=CH-CH=CH₂ + HСl

HCl в положение 1,2 HCl в положение 1,4

3-хлор-1-бутен 1-хлор-2-бутен

2. Реакция диенового синтеза (реакция Дильса-Адлера) – реакция присоединения, характерная только для сопряженных диенов. Например:

СH₃ CH₂ CH₂

C + CH - c=O

CH H

CH₂

Изопрен акролеин

4-метил-3-циклогексенкарбальдегид

2. Реакции окисления

Диены легко окисляются за счет активных двойных связей. Реакции идут так же, как у олефинов, за счет разрыва двойной связи.

1. Под действием озона:

СH₂=CH-CH=CH₂ + 2O₃ CH₂-CH-CH-CH₂ CH₂ О+ CH-CH(диокись) + CH₂О(формальдегид)

O-O-O O-O-O -H₂O₂ O O

2. Окисление молекулярным кислородом протекает:

а) с образованием перекисных олигомеров

CH₂=CH-CH=CH₂ + O₂ (-CH-CH₂-O-O-)_n

CH

CH₂

(-CH₂-CH=CH-CH₂-O-O-)_n

б) могут образовываться циклоперекисные продукты, здесь молекула кислорода работает как диенофил.

+ O O

в) при высоких температурах и при наличии насыщенных звеньев может идти реакция окисления в -звене.

CH₂=CH-CH=CH-CH₃ + O₂ CH₂=CH-CH=CH-CH - Н

O-O-H

H₂O + CH₂=CH-CH=CH-CОН Винилакролеин

3. Реакции полимеризации

Полимеризация диеновых углеводородов происходит в основном за счет 1,4-присоединения, хотя известны и 1,2-полимеры. Механизм реакций может быть или свободно-радикальлным (в присутствии перекисного индикатора)

(-CH₂-CH=CH-CH₂-)_n 1 тип

СH₂=CH-CH=CH₂ (-CH₂-CH- )_n 2 тип

CH=CH₂

(-(CH₂-CH=CH-CH₂)_x-(CH₂-CH))_n

CH

CH₂ 3 тип

III тип полимеризации наблюдается при использовании щелочных металлов в качестве катализатора. I и II тип полимеризации наблюдается при использовании катализатора Циглера.

П ространственная структура полимеров, полученная в присутствии катализатора Циглера, отличается регулярностью повторения однотипных звеньев, такие полимеры называются стереорегулярными. При этом наблюдается несколько видов стереоизомерии. 1,4-стереорегулярные полимеры могут иметь цис- или транс-строение.

H H H CH₂-

C=C C=C

-CH₂ CH₂- -CH₂ H n

цис- транс-

Нестереорегулярные полимеры – атактические с беспорядочным расположением ответвлений.

Полимеры диеновых углеводородов представляют собой очень эластичные каучукообразные вещества и применяются как заменители или синтетические аналоги натурального каучука в производстве резиновых изделий.

11. Галогенпроизводные. Классификация. Физ.свойства. способы получения.

Это производные углеводородов, у которых один или несколько атомов водорода замещены на атом галогена. Они имеют огромное значение в науке и технике, т.к. они гораздо активнее углеводородов, с их помощью легко осуществляются переходы к другим классам органических соединений.