Характеристика алкадієнів
Нal Нal
3,4-Дигалогенбутен–1
При надлишку галогену утворюються тетрагалогеналкани:
СН2=СН-СН=СН2 + 2Br2 (надл.)а H2Br-CHBr-CHBr-CH2Br.
Дивініл 1,2,3,4- Тетрабромбутан
3 Гідрогалогенування. Приєднання галогеноводнів підлягає тим самим закономірностям. Якщо реакція проходить за 1,2-положенням, то діє правило Марковникова:
1,4-Приєднання
-----------------------а
CH3-CH=CH-CH2Br
1-Бромбутен-2
СН2=СН-СН=СН2 + HBr---
Дивініл 1,2-Приєднання
-------------------------а CH2=CH-CHBr-CH3
3-Бромбутен-1
1,4-Приєднання
-----------------а
CH3-CH2-CHBr-CH2Br
1,2-Дибромбутан
СН2=СН-СН=СН2 + 2HBr----
Дивініл (надл.) 1,2-Приєднання
-------------------а CH3-CHBr-CHBr-CH3
2,3-Дибромбутан
4 Гіпогалогенування на відміну від попередніх реакцій АЕ проходить переважно у 1,2-положенні згідно із правилом Марковникова:
d- d+ 1,2-
CH2=CH-CH=CH2 + HO-Br -----а CH2Br-CH(OH)-CH=CH2
Дивініл 4- Бромбутен-1-ол-3
ІІ Синхронні (молекулярні) реакції
Прикладом синхронних реакцій, при яких розрив хімічних зв’язків проходить одночасно в обох вихідних речовинах, є синтез Дильса-Альдера – нагрівання дієнових вуглеводнів з алкенами чи іншими сполуками, які містять один подвійний звўязок >C=C< у ланцюгу. Цей процес широко використовується для одержання шестичленних циклів.
ІІІ Ди- і полімеризація
1Димеризація - це сполучення двох молекул алкадієну,
причому одна з молекул реагує за 1,2-, а інша – за 1,4-положенням, наприклад:
Таким чином можна одержувати штучні терпени, наприклад, дипентен:
2 Полімеризація. Алкадієни легко піддаються полімеризації з утворенням каучукоподібних полімерів.
Приєднання молекул мономеру одна до одної може проходити як за 1,2-, так і за 1,4-положенням – залежно від умов проведення реакції та природи каталізатора.
Al(C2H5)3 Ч TiC
n CH2=CH-CH=CH2 -------------------а (-CH2-CH=CH-CH2-)n
Дивініл Бутадієновий каучук
ІV. Окиснення
1 Реакція Вагнера приводить до багатоатомних спиртів
[O] CH2-CH-CH-CH2
CH2=CH-CH=CH2 ------------а Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ
KMnO4, H2O OH OH OH OH
Дивініл Бутантетрол-1,2,3,4
2 Сильні окисники руйнують подвійні звўязки:
[O] CH2-CH-CH-CH2
CH2=CH-CH=CH2 ------------а Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ
KMnO4, H2O OH OH OH OH
Дивініл Бутантетрол-1,2,3,4
3 Озонування (реакція Гарієса) дозволяє встановити будову вихідного алкадієну за складом продуктів, що утворилися, наприклад
O O
CH2=C-CH=CH2 + 2О3 –> CH2 C–CH CH2 а
Ѕ O––O Ѕ O––O
CH3 CH3
Ізопрен Озонід ізопрену
2H2O
–––––––––> 2HCHO + CH3-C-CHO + 2H2O2
(Zn) ЅЅ
O
Метаналь 2-Оксопропаналь
(формальдегід)
6. Одержання алкадієнів
Завдяки великому промисловому значенню алкадієнів розроблено багато способів їх добування.
1 Ступеневе дегідрування бутану та ізопентану над
змішаним каталізатором – оксидом хрому (ІІІ) на оксиді алюмінію:
t0, kat t0, kat
СН3-СН2-СН2-СН2 –––––а CH3-CH2-CH=CH2 –––––а
–H2 –H2
––––––> CH2=CH-CH=CH2.
2Реакція Лебедєва – одночасне дегідрування і дегідратація етанолу:
4400C
2СН3-СН2-ОН –––––––а CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2.
ZnO/Al2O3
Лабораторні способи
-дегалогенування віцинальних тетрагалогеналканів за допомогою цинку чи магнію:
CH2Br-CHBr-CHBr-CH2Br +2 Zn а CH2=CH-CH=CH2 +2 ZnBr2.
1,2,3,4-Тетрабромбутан Дивініл
-дегідрогалогенування 1,4-дигалогеналканів спиртовим розчином лугу:
CH2Br-CH2-CH2-CH2Br+2КОН(спирт.)а
1,4-Дибромбутан ––––>CH2=CH-CH=CH2+2KBr+ 2H2O.
Дивініл
-дегідратація g-гліколів (двоатомних спиртів з гідроксильними групами в 1,4-положеннях):
СН2-СН2-СН2-СН2 t0
Ѕ Ѕ –––––––––а CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O.
OH OH H2SO4(к)
Бутандіол-1,4
7. Застосування алкадієнів
Алкадієни (ізопрен, дивініл) використовуються для одержання синтетичних каучуків.
Натуральний каучук – високоеластичний матеріал природного походження, який одержують із латексу – соку каучуконосних рослин (гевея, гваюла, кок-сагиз, тау-сагиз та ін.) - при дії на нього коагулянтом – оцтовою кислотою.
За складом і будовою натуральний каучук являє собою ізопреновий полімерний ланцюг із цис-конфігурацією, при якій всі однакові