Радикальное присоединение

Как и другие алкены, сопряженные диены способны присоединять свободные радикалы. Например, бром в условиях радикального процесса присоединяется к 1,3-бутадиену преимущественно по типу 1,4-присоединения независимо от температуры.

Реакция диенового синтеза.

При взаимодействии 1,3-диеновой системы с алкеном, у которого двойная связь имеет заместитель с отрицательным индуктивным и мезомерным эффектами, то во всех случаях образуется шестичленная циклическая система (производное циклогексена):

Реакция диенового синтеза является примером синхронной реакции, в которой происходит одновременный разрыв старых связей и образование новых.

Полимеризация

Диеновые углеводороды с сопряженными двойными связями подобно алкенам легко вступают в реакции полимеризации. Причем именно цепной полимеризации. Реакции могут протекать по ионному и по радикальному механизму. Наличие двух двойных связей приводит к появлению новых возможностей в ходе процесса:

Полимеризацией 1,3-диенов получают каучуки или эластомеры. Нагреванием каучуков с серой или другими реагентами, например, оксидом магния – получают вулканизаты, в частном случае резины. За счет присоединения вулканизирующего агента по двойным связям соседних макромолекул происходит пространственная сшивка полимерных цепей и образование материалов с высокими физико-механическими свойствами.

В природе получается цис-1,4-полиизопрен. Это так называемый натуральный каучук. Содержится в млечном соке дерева гевеи. Млечный сок представляет собой эмульсию полиизопрена в воде так называемый латекс. Каучук получают разлагая латекс соляной кислотой.

Также в природе существует транс-1,4-полиизопрен. Этот полимерный материал имеет короткие полимерные цепи и известен под названием гуттаперчи. Эластичными свойствами тринс-1,4-полиизопрен не обладает.

1,3-Бутадиен, полученный С.В. Лебедевым из спирта, был использован для получения каучука катионной полимеризацией:

Бутадиеновый каучук уступает натуральному, по своим физико-химическим свойствам.

Каучук по своим свойствам похожий на натуральный удалось получить из изопрена на катализаторах Циглера-Натта, где используется триизобутилалюминий (ТИБА):

Большое практическое значение (маслобензостойкие резины) имеет неопрен – продукт свободнорадикальной полимеризации 2-хлор-1,3-бутадиена (хлоропрена):

Также широкое применение имеет бутадиен-стирольный сополимер, получаемый радикальной полимеризацией:

Из него делают искусственную кожу, а также используется в изготовлении шин.