к подготовке органика / АЛКЕНЫ

АЛКЕНЫ, общая формула и наличие одной двойной связи

• Гомологический ряд, изомерия, номенклатура

• Этилен –газ, попилен- газ, бутен –1 газ, цис бутен-2 кипит при 40 С, имеет слабый дипольный момент, транс бутен- кипит при 2 1⁰С, дипольный момент равен нулю, изобутилен –газ. Пентен-1кипит 30⁰ С,.Децен-1 кипит 171⁰

• С 5-С15 жидкости, высшие-тв.

• Алкены нерастворимы в воде, растворяются в неполярных растворителях (эфир,бензол,хлороформ).

• Диполные моменты возрастают, если у углерода есть зааместитель более ЭО , чем С, например хлор. Если у атомов С более 2х заместителей, то вместо цис, транс используют Z,E-номенклатура. Устойчивость уменьшается

• Способы получения Пром-крекинг, пиролизбутана (оксиды хорма и жееза дают смесь).

• Синтез-дегидратация и дегидрогалогенировние по правилу Зайцева

• ЗАДАНИЕ можно ли получить 1- бутен из втор. бутилхлорида, бутанола -2 и бутана

• Как получить это алкен

• Строение. ЗАДАНИЕ

• Схема связей –гибридизация, характеристика связей (табл.)

• ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

• 1. Реакции присоединения а) брома

• 

б) присоединение брома и хлора в присутствии воды дает галогенгидрины. Пропилен + вода, хлор= 1-хлорпропанол-2

в) Присоединение иодо и хлороводорода по правилу Марковникова, а бромоводород – от условий, по и против в прис. Перекисей (Караш).

г) гидратация

д)

е) Реакции восстановления алкенов (гетерогенный катализ, Pt, Pd, Ni). Какой алкен более устойчив? Бутен-1 или 2-бутен, тот у кого больше замемстителей –энергии выделяется меньше (транс 2-бутен).

Окисление

Вагнера

Жесткое

Задание три примера

Озонирование

ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ

Мономер/ полимер	Способы получение	Применение
Этилен (этен)/поли- этилен	дегидрирование этана, крекинг углеводородов нефти	пленки, контейнеры, емкости для хим. реа- гентов
Винилхлорид/ПВХ	реакцией этина с НСL	диэлектрики, лабораторные трубы
Тетрафторэтилен/ тефлон	2 СНF2 CI отщеплением 2 молекул НСI	изоляция, подшибники, лабораторная посуда
Пропилен/ПП	дегидрированием пропана	лабор. посуда, бытовые изделия, волокно
Стирол/ПС	дегидрированием этилбензола	изоляция, пенопласты
Акрилонитрил/ полиакрилонитрил	взаимодействием этина с НСN	волокно

АЛКИНЫ

Поэтому реакции присоединения идут труднее. С-С связи в алкинах

имеют больший s-характер, поэтому труднее атакуются электрофилами

( галогенировнаие, гидрогалогенировнаие). Пскольку при цилиндрической

форме электронного облако, оно оказывается втянутым внутрь молекулы

и возможна атака нуклеофильных реагентов.

Линейная молекула, энергия диссоциации С-Н связи больше в ацетилене,

чем в этилене для гомолиза, п.э связь С-Н полярная и разрывается

гетеролитически –проявляются кислотные свойства.

ИК спект этинильной группы 2250-2100-ее валентные колебания

( для алкинов несимметричных), валентные колебания С-К 3310-3200

Бутин-1 кип. При 9 С,

Температуры кипения близки к соответствующим алкана и алкена, изомеры кипят при температуре более низкой. Нерастворимы в воде, растворяются в эфире, бензоле четыреххлористом углероде, плотность меньше 1.Структурные изомеры-бутин-2 кип.27 С, С5 пентин-2 кип.55 С и

3-метилбутин-1 кип. при 29 С Увел темп. кипения, так децин-5 кипит при 175 С и плотность 0,769, по сравнеию пентином –1 0,695

ПОЛУЧЕНИЕ

Синтез

1. Пропилен + бром= 1,2-дибромпропан и КОН в спирте

2.ацетилен + амид натрия = ацетиленид + галогеналкил

3. Дегидрогалогенировнаие тетрагалогенидов (цинк)

З адание

Метилацетиленид натрия + этилбромид= пентин( метилэтилацетилен

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

1. Присоединение водорода- восстановление водородом в момент выделения( как и алкены) не идет, только в присутствии катализатора молекулярным водородом

2. . Присоединение галогенводорода, в отличие от этена , ацетилен присоединяет хлороводород в присутствии солей ртути пр 160-250 С с образовани ем винилхлорида

Присоединение второй молекулы не требует катализатора и идет по правилу Марковникова

3. Присоединение галогеном, воды, спирта, уксусной кислоты, синильной кислоты

Задание

К ацетилену и пропину присоединеит воду ( реакция Кучерова)

Напишите структурные формулы полимеров ПВХ, ПВА, ПАН

4. Димеризация и тримеризация

.

3. Окисление – в щел среде, азотно до кислот, а перманганат в ней. до дикетонов

4. Ацетилениды

АЛКАДИЕНЫ

Классификация- сопряженные диены- Бутадиен-1,3, пентадиен1,3, изомер 2-метилбутадиен-14

Изолированные пентадиен-1,4 и тд

Кумулированные –пропадиен, аллены

Строение- мезомерный эффект, неполярное пи-пи-сопряжение связи вместо 0,134 и 10,154, 0,137 и 0,146 нм У величение пи-характера С2-С3 связи приводит к тому, что вращение вокруг нее затруднено и диены существуют в виде трансоидных и циисоидных конфомерах- различное расположение винильных групп

Бутадиен-1,3-газ, изопрен лекокипящая жидкость

Промышленые способы

Вперыве бутадиен получен из этилового спирта 400-500 С над окисдом магния/оксидом цинка Лебедевым С.В

Пром. двухстадийное дегидрирование н-бутана в присутствии оксидов железа и хромаIII при 550 С

Бутан = бутен-+ бутен-2 + 2 Н₂-

Катализатор – 2 Н₂= бутадиен-1,3-

Хлоропрен получают из винилацетилена + HCl разработан способ получения хлоропрена из бутадиена

Изопрен

2-метилбутадиен дегидрирование оксид хрома .III оксид алюминия 600 С

Х имические свойства. 1. Гидрирование

2. Присоединения – , 1,2 и 1,4, от температуры изменяется соотношение

. Это означает, что продукт 1,2-присоединения образуется легче (кинетический фактор), чем 1,4-изомер, но он менее устойчив (термодинамический)и при повышении температуры перегруппировывается (через тот же промежуточный аллильный катион).

Энергетический профиль реакций такого типа имеет два максимума, соответствующие двум различным переходным состояниям. Видно, что переходное состояние 1,2-присоединения лежит ниже по энергии, тогда как продукт – выше, чем для 1,4-реакции.Реакции присоединения галогеноводородов к 1,3-диенам тоже протекают по положениям 1,2 или 1,4 по электрофильному механизму. Правило Марковникова в классическом варианте здесь не действует, т.к. образующийся в результате присоединения протона катион является аллильным.

Важное место в химии 1,3-алкадиенов занимают реакции олигомеризации и полимеризации. К первым относится, например, рассмотренное выше образование винилциклогексена – превращение, в котором из двух молекул бутадиена-1,3 получается одна молекула продукта (димеризация). В присутствии никеля происходит тримеризация бутадиена в циклододекатриены, в этой реакции все молекулы реагируют по атомам 1,4.

Сопряженные диены (дивинил, изопрен) и их производные (хлоропрен) применяются в качестве мономеров для промышленного получения синтетических каучуков. Для проведения процесса полимеризации необходимо присутствие инициаторов реакции, например, органических перекисей

Полимеризация может инициироваться не только источниками свободных радикалов, но также катализаторами – кислотами (чаще всего), основаниями (реже) или комплексными соединениями тяжелых металлов (катализаторы Циглера-Натта). Последние позволяют получать особо ценные стереорегулярные полимеры из замещенных алкенов и диенов.

В зависимости от температуры каучук сильно изменяет свои свойства, и поэтому для превращения его в материал с хорошими механическими показателями производят вулканизацию, т.е. обрабатывают серой при повышенной температуре. Сера «сшивает» отдельные полиизопреновые цепи и этим придает эластичность, прочность, избавляет от липкости и сильного размягчения при повышении температуры – каучук превращается в резину.

Изопрен как элементарное звено входит в состав многих природных веществ

Бутадиенстирольный каучук служил заменой натурального каучука

Анализ диенов озонолизом, он приводит к 2 молекулам формальдегида и глиоксалью

Напишите реакцию озонолиза изопрена и какие продукты получаются при восстановительном озонолизе ( вода, цинк).