4.3.4. Особенности химического поведения диенов с изолированными двойными связями
В молекулах диеновых (и полиеновых) углеводородов с изолированными двойными связями отсутствует сколько-нибудь существенное взаимодействие между кратными связями (по причине их разделения друг от друга насыщенными атомами углерода). Поэтому в преобладающем большинстве реакций эти углеводороды ведут себя как этиленовые.
Однако особенности поведения могут проявляться в реакциях радикального замещения, и прежде всего для тех из них, в молекулах которых двойные связи разделены только одним тетраэдрическим атомом углерода. Для таких углеводородов легче протекают SR-реакции вследствие более полной мезомерной стабилизации промежуточного радикала. Например, для пентадиена-1,4:
CH2=CH-CH2-CH=CH2 + Cl CH2=CH-ĊH-CH=CH2 + HCl
4.3.5. Способы получения
Способы получения диеновых (и полиеновых) углеводородов аналогичны этиленовым. Это каталитическое дегидрирование алканов (а значит, и алкенов), дегидратация спиртов (многоатомных), дегидрогалогенирование и дегалогенирование полигалогеналканов и некоторые другие. Так, например, аллен можно получить из пропилена по схеме:
CН2=CН-СН3
CН2=CН-СН2Сl
CН2Cl-CНCl-СН2Сl
CН2=CCl-СН2Сl
CH2=C=CH2
Один из промышленных способов получения изопрена заключается в димеризации пропилена с последующим отщеплением молекулы метана:
4.3.6. Важнейшие представители
Дивинил (эритен, бутадиен-1,3) — бесцветный газ со слабым запахом. Незначительно растворяется в воде, растворим в этаноле, в диэтиловом эфире, хлороформе, ацетоне. В промышленности получают из бутана и по методу С.В. Лебедева дегидратацией и дегидрированием этанола при температуре 700—720 К на катализаторе Al2O3+ZnO.
Основное количество вырабатываемого дивинила расходуется на получение искусственного каучука и резины.
Изопрен — жидкость со слабым запахом и температурой кипения 307 К. Растворим в этаноле, в диэтиловом эфире. Используется в производстве каучука и резины.
В промышленности получают дегидрированием изопентан-изопентеновой фракции нефти, а также димеризацией пропилена (см. выше).
Каучуки — полимеры сопряжённых диенов. Они обладают высокой эластичностью. В промышленности производится много видов искусственных каучуков, и они применяются повсеместно.
В медицине на основе натурального и синтетического вулканизированных каучуков изготавливают лейкопластыри, эластичные зонды, катетеры, хирургические перчатки и др.
4.4. Ацетиленовые углеводороды
Синоним — алкины. Ацетиленовые углеводороды содержат в своём составе тройную связь -CC- . Другими словами, в их молекулах между двумя атомами углерода, помимо -связи, имеются две -связи.
4.4.1. Номенклатура, изомерия
Для названия ацетиленовых углеводородов применяются заместительная номенклатура ИЮПАК и рациональная номенклатура. Тривиальное название широко распространено только для родоначальника ряда: НСCН — ацетилен.
По заместительной номенклатуре названия алкинов производятся от названий соответствующих алканов заменой суффикса -ан на суффикс -ин; цифровым локантом указывается атом углерода, от которого начинается тройная связь (гл. 1.5.1). Например:
|
НСC-СН2-СН3 — бутин-1 |
СН3-CC-СН3 — бутин-2 |
По рациональной номенклатуре углеводороды этого ряда называются как замещённые ацетилены, например:
|
НСC-СН2-СН3 — этилацетилен |
СН3-CC-СН3 — диметилацетилен |
Для алкинов характерны те же виды структурной изомерии, что и для алкенов. В отличие от последних для них невозможна геометрическая изомерия, так как все три -связи в ацетиленовом фрагменте (атомы углерода sp-гибридизованы) лежат на одной прямой.
Среди алкинов выделяют группу углеводородов, содержащих тройную связь в конце углеродной цепи, то есть алкины-1. Они имеют название терминальные алкины. В этих углеводородах у одного из атомов тройной связи имеется водород, что определённым образом отражается на свойствах этой группы соединений.