АЛКАДИЕНЫ С СОПРЯЖЕННЫМИ СВЯЗЯМИ

Способы получения

1. Каталитическое дегидрированиеалканов и алкенов. Это промышленный метод получения дивинила (бутадиена-1,3) и изопрена (2-ме-тилбутадиена-1,3). Катализаторами реакции являются Сr₂О₃/А1₂O₃ (смешанный оксидный алюмохромовый катализатор).

2. Способ С.В. Лебедева, По этому метолу бутадиен-1,3 получают из этилового спирта путем одновременного каталитического дегидрирования и дегидратации на смешанном цинкалюминиевом катализаторе:

Химические свойства

Сопряженные диены проявляют ненасыщенный характер. Наличие сопряженной системы в их молекуле приводит к тому, что они присоединяют различные вещества не только по месту одной двойной связи (1,2-присоединения), но и к крайним атомам сопряженной системы с перемещением двойной связи (1,4-присоединение). Соотношение этих продуктов зависит от условий проведения реакции и природы электрофильного реагента.

1. Гидрирование, Водород в момент выделения образуете ал кал ие-нами-1,3 обычно продукты 1.4-присоединения, например:

В присутствии катализаторов (Ni, Pt) диены-1,3 присоединяют водород в 1 ,2- и 1,4-положения с образованием соответствующих алкенов, которые подвергаются дальнейшему гидрированию до алканов:

2. Присоединение галогенов. Присоединение галогенов приводит к образованию смеси продуктов 1,2- и 1,4-присоединения. Как правило, при повышении температуры и переходе от хлора к йоду возрастает выход продукта 1,4-присоединения. Например, в процессе бромирования бутадиена-1,3 при температуре –80 °С образуется преимущественно продукт 1,2-присоединения, а при 40°C – продукт 1,4-присоединения:

Присоединение галогенов к сопряженным алкадиенам происходит по электрофильному механизму Особенность механизма состоит в том, что электрофильная частица атакует концевой атом углерода сопряженной системы, поскольку при этом образуется мезомерно стабилизированный карбкатион, строение которого можно представить граничными структурами I и II:

Последующая атака карбкатиона бромид-ионом приводит к образованию продуктов 1,2-(III) и 1.4-присоединения (IV):

3. Присоединение галогеноводорода. Присоединение галогеноводородов также происходит с образованием продуктов 1,2- и 1,4-присоединения:

4. Реакция Дильса – Алъдера (диеновый синтез). Реакция основана на взаимодействии сопряженных диенов с веществами, имеющими в своем составе двойную или тройную углерод-углеродную связь (так называемыми диенофилами). В процессе реакции диеновые углеводороды присоединяют диенофилы в положение 1,4 с образованием циклических структур:

Эта реакция является качественной на соединения, содержащие сопряженные двойные связи. Протекает по молекулярному механизму, который характеризуется синхронным процессом разрыва и образования связей в реагентах ([4+2]-циклоприсоединение).

5. Полимеризация, Важным свойством сопряженных диенов является их склонность к полимеризации, причем полимеризация происходит предпочтительно по положениям 1 и 4 как по ионному, так и по свободнорадикальному механизму:

При полимеризации замещенных диенов 1,4-присоединение осуществляется по принципу «голова к хвосту»

Реакция полимеризации широко используется в производстве синтетического каучука.

А что же такое натуральный каучук? Его получают из латекса (млечный сок) тропического растения гевеи, произрастающей главным образом в Бразилии. Выделяющийся при подсочке деревьев млечный сок содержит 20–60 % каучука, который осаждают добавлением муравьиной или уксусной кислоты.

По химическому строению натуральный каучук представляет собой линейный стереорегулярный полимер изопрена (полиизопрен), имеющий цис-конфигурацию изопреновых звеньев;

Молекулярная масса натурального каучука составляет в среднем 100 000-150 000.

10. АЛКИНЫ (АЦЕТИЛЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ)

Углеводороды алифатического ряда, содержащие одну тройную связь, называют алкинамн.

Алкины образуют гомологический ряд общей формулы C_nH_2n-2, родоначальником ряда является ацетилен НС≡СН. Как видно из общей формулы, алкины являются изомерами алкадиенов.