Отдельные представители
Большое практическое значение среди алкенов имеют этилен, пропилен, бутилены.
Этилен используют для получения полимеров (полиэтилен, поливинилхлорид), растворителей (спирты, дихлорэтан, эфиры гликолей), «антифризов» (жидкости, понижающие температуру замерзания воды), уксусного альдегида и уксусной кислоты.
Пропилен идет на изготовление полипропилена и изопропилового спирта. Из последнего получают ацетон. Пропилен служит исходным веществом для изготовления акрилонитрила, глицерина и фенола.
Бутилены нормального строения перерабатываются в дивинил (важнейший мономер в производстве синтетического каучука). Изобутилен – исходное вещество для синтеза изопрена (мономер, используемый в производстве изопренового каучука), высокооктанового топлива (изооктана), полиизобутилена.
Лекция №5. Углеводороды с двумя двойными связями
(алкадиены)
Кумулированные, сопряженные и изолированные диены. Номенклатура. Изомерия. Способы получения диенов (из дигалогенидов, диолов), метод Лебедева, промышленный метод из бутан-бутиленовой фракции, из ацетилена по Реппе, реакции Принса, Фаворского.
Диеновые углеводороды имеют две двойные связи и являются структурными изомерами ацетиленовых. Диеновые углеводороды делятся на три типа:
1) диены с кумуллированными двойными связями, т.е. с двойными связями у одного углеродного атома (алленовые)
2) диены с конъюгированными (сопряженными) двойными связями
3) диены с изолированными двойными связями
Гомологический ряд диенов
Общая формула диенов СnH2n-2
1. CН2=С=СН2 аллен |
пропадиен-1,2 |
2. СН2=СН-СН=СН2 дивинил |
бутадиен-1,3 |
3. СН3-СН=С=СН2 метилаллен |
бутадиен-1,2 |
4. СН3-СН=СН-СН=СН2 пиперилен |
пентадиен-1,3 |
5. СН2=С(СН3)-СН=СН2 изопрен |
2-метилбутадиен-1,3 |
6. СН3-СН2-СН=С=СН2 этилаллен |
пентадиен-1,2 |
Номенклатура
Для названия диенов используют систематическую номенклатуру. В названии соответствующих алканов окончание –ан заменяют на –диен с указанием местоположения двойных связей. Так, например, соединение СН2 = СН – СН = СН2 называют 1,3–бутадиен (дивинил), а диен, имеющий строение
- 2-метил-1,3-бутадиен (изопрен).
Изомерия
Структурная изомерия зависит от местоположения двойных связей и углеродного скелета. Для сопряженных и изолированных диенов характерна цис- и транс-изомерия.
Способы получения алкадиенов
Общие способы получения диенов аналогичны способам получения этиленовых углеводородов
1. Из α,ω- дигалогеналканов:
2. Из двухатомных спиртов:
Ниже приведены промышленные способы получения некоторых сопряженных диенов, используемых в качестве мономеров для синтеза каучуков.
Синтезы дивинила
1. Из бутан-бутиленовой фракции:
2. По способу Лебедева (1932г., первый синтетический каучук в СССР):
3. Из ацетилена:
а) димеризация ацетилена
б) Синтез Реппе
Синтез изопрена
1. Из изопентан-амиленовой фракции:
2. Реакция Принса:
Катализаторами служат соли фосфорной кислоты на оксиде кремния SiO2. Механизм реакции включает протонизацию формальдегида с образованием гидроксиметильного катиона и затем электрофильное присоединение катиона к изобутилену с образованием нового карбониевого катиона:
Далее образовавшийся катион претерпевает превращения:
3. По способу Фаворского из ацетона:
Синтез 2,3-диметилбутадиена-1,3:
