12

8. Алкадієни

Алкадієни – це вуглеводні з відкритим ланцюгом, які містять два подвійних (С=С) зв’язки.

1. Класифікація. Номенклатура.

Алкадієни мають загальну формулу C_nH_2n-2 (молекулярні ізомери алкінів) та утворюють гомологічний ряд. В залежності від положення двох подвійних зв’язків алкадієни поділяються на три групи:

• з кумульованими подвійними зв’язками (аленові вуглеводні):

  в аленах делокалізація -електронів неможлива, тому більшість реакцій відповідають властивостям алкенів;

• з ізольованими подвійними зв’язками загальної формули

  оскільки в сполуках такої структури відсутнє супряження -систем двох подвійних зв’язків, для них характерні хімічні перетворення поліненасичених алкенів;

• з супряженими подвійними зв’язками (подвійні зв’язки (+) розділяє лише один -зв’язок):

в таких сполуках має місце додаткове перекривання р-електронних хмар сусідніх -зв’язків (,-супряження).

Сполуки цієї групи дієнових вуглеводнів мають велике значення (перш за все, синтез та промислове використання бутадієну-1,3), тому далі будуть розглянуті лише алкадієни із супряженими подвійними зв’язками.

Фізичні властивості та назви деяких алкадієнів наведено у табл. 8.1.

Таблиця 8.1.

Назви та фізичні константи деяких алкадієнів.

Формула	Номенклатура		Ткип., °С	г/мл
	Раціональна або тривіальна	IUPAC
	ален	пропадієн	-34,5	0,622
	метилален	бутадієн-1,2	+10,8	0,676
	дивініл	бутадієн-1,3	-4,4	0,650
	ізопрен	2-метилбутадієн-1,3	34,0	0,681
	хлоропрен	2-хлорбутадієн-1,3	59,4	0,953
	діаліл	гексадієн-1,5	59,6	0,688

Назва за номенклатурою IUPAC: вуглеводень + суфікс -дієн + цифри, які вказують положення подвійних зв’язків у головному вуглецевому ланцюзі.

	Вибраний головний ланцюг нумерують так, щоб положення подвійних зв’язків позначались найменшими номерами.
	Вуглеводні з двома, трьома, тощо подвійними зв’язками називають алкадієн, алкатриєн, алкатетраєн тощо.

Назва за раціональною номенклатурою: вуглеводневий радикал + ален.

2. Методи добування.

Методи добування алкадієнів принципово не відрізняються від методів добування алкенів. Тому розглянемо лише промислові методи добування найважливіших алкадієнів.

2.1. Каталітичне дегідрування алканів та алкенів.

2.1.1. Дегідруванням бутану на мідно-хромовому каталізаторі із супутніх газів нафтодобування отримують дивініл:

2.1.2. Дегідруванням бутан-бутенової фракції піролізу або каталітичного крекінгуа алканів при переробці сирої нафти отримують дивініл:

2.1.3. Дегідруванням ізопентан-ізоаміленової фракції піролізу при нафтопереробці отримують ізопрен:

2.1.4. Одночасним дегідруванням та дегідратацією етиловго спирту отримують бутадієн-1,3 (С. Лебєдєв, 1932 р.):

Метод втратив своє промислове значення, але у колишньому СРСР це був перший промисловий метод добування дивінілу та синтетичних гум, тому цікаво розглянути механізм цієї реакції:

стадія дегідрування етанолу в ацетальдегід:
стадія димеризації ацетальдегіду в альдоль:
стадія відновлення альдолю до бутандіолу-1,3:
стадія дегідратації бутандіолу-1,3 до бутадієну-1,3:

2.2. Каталітичне гідрування алкінів.

2.2.1. Обережне гідрування вінілацетилену над каталізатором (Fe⁰):

2.2.2. Одночасне гідрування та дегідратація похідних алкінів:

У промисловості раніше застосовувався метод дегідратації гліколів (300 °С, НРО₃, В.Реппе, 1949 р.), який є проміжним продуктом даного методу.

2.3. Приєднанням хлороводню до вінілацетилену отримують хлоропрен (Ньюленд, 1932 р.):