Схематическое строение молекулы дивинила
Диеновые углеводороды (Алкадиены)
Соединения, состоящие из атомов С, Н, содер-жащие в своем составе с простыми С-С свя-зями, две двойные, называются диеновыми углеводородами. Формула СnН2n-2.
Классификация:
I. Диены, у которых двойные связи находятся у одного атома С называются с кумулированными связями:
Пример - аллен
II. Диены, у которых двойные связи разделены 1 простой связью называются с сопряженными связями:
III. Диены, в молекуле которых двойные связи разделены 2-мя и более простыми связями- с изолированными связями:
Наибольшее значение имеют:
| СН2=СН-СН=СН2 | Дивинил | 1,3-Бутадиен |
| Изопрен | 2-Метил-бутадиен-1,3 |
Изомерия:
- положение двойной связи
- углеродного скелета (структурная)
- геометрическая (стереоизомерия): Цис- и трансформы
Алкадиеновые углеводороды
| Формула | Название | Температура плавления, оС | Температура кипения, оС | Плотность r, г ´ см-3 | Показатель
преломления
| ||||
| Тривиальное | по ИЮПАК | ||||||||
| С кумулированными связями (1,2-диены) | |||||||||
| СН2=С=СН2 | Аллен | Пропадиен | -146,0 | -32,0 | 0,662 (при т.кип.) | 1,4168 (при т.кип.) | |||
| СН3-СН=С=СН2 | Метилаллен | 1,2-Бутадиен | -136,3 | +10,3 | 0,676 (при 0 оС) | 1,4206 (при 1 оС) | |||
| С сопряженными связями (1,3-диены) | |||||||||
| СН2=СН-СН=СН2 | Дивинил | 1,3-Бутадиен | -108,9 | -4,5 | 0,658 (при 0 оС) | 1,4292 (при –25 оС) | |||
| Изопрен | 2-Метил-1,3-бутадиен | -145,9 | +34,0 | 0,6810 | 1,4219 | |||
| С изолированными двойными связями | |||||||||
| СН2=СН-СН2-СН=СН2 | Дивинилметан | 1,4-Пентадиен | -148,3 | +25,9 | 0,6608 | 1,3888 | |||
| СН2=СН-СН2-СН2-СН=СН2 | Диаллил | 1,5-Гексадиен | -140,7 | +59,9 | 0,6929 | 1,4042 | |||
ИЮПАК:
перед окончанием «ен» - приставка «ди» (два), если в молекуле находятся 3 двойные связи, то перед окончанием «ен» ставится приставка «три» (триен) и т.д.
Нумерация цепи С начинается с того конца, к которому ближе расположена двойная связь:
Диметил-4-этил-гексадиен- 2,4
Способы получения
Получение из этанола (способ С.В. Лебедева, 1910 г) 1,3-бутадиена - мономера природных и синтетических каучуков, которые впервые в мире стали производить на заводах с 1932 г..
Условия: смешанные Кат., Т= 400o-500оC.
2. Дегидрирование н-бутана и бутенов из нефтепродуктов
· Одноступенчатое:
кат. Аl2O3, Cr2O3, 400 оC
Н-бутан бутадиен - 1,3
· Двухступенчатое дегидрирование
СТРОЕНИЕ СОПРЯЖЕННЫХ ДИЕНОВ
В 1,3-бутадиене все атомы С находятся в состоянии sр2-гибридизации и лежат в одной плоскости, а 4 параллельные друг другу орбитали p-электронов расположены перпендикулярно плоскости, в которой лежат ядра атомов углерода, и объединены в одну молекулярную орбиталь.
Непрерывная последовательность sp2гиб-ридизованных С-атомов наз. системойсопря-жения.
Схематическое строение молекулы дивинила
Молекулярная орбиталь образуется за счет взаимодействия р – облаков не только 1-2 и 3 - 4 атомов С, но 2 и 3. Образуется одно обобщенное р-p электронное облако всей молекулы.
Атомы С2 и С3, кроме s-связи, как бы дополнительно связаны между собой, расстояние между C1-С2 и С3-С4 увеличивается с 0, 132 (алкены) до 0,138 нм, а связь 2-3 укорачивается до 0, 148 нм вместо 0,154 (алканы). Такое взаимодействие двух двойных связей через одну называется сопряжением.
Сопряжение (мезомерия, от греч. «mesos» – средний) – это выравнивание связей и зарядов за счет образования единого делокализованного p-электронного облака в результате перекрывания негибридизованных р-орбиталей.
Сопряженную систему заключают в фигурную скобку, над которой указывают заряд или неспаренный электрон, а делокализованную связь обозначают пунктиром:
Формулы для распределения элек-тронной плотности между атомами С:
|
Химические свойства алкадиенов определяются:
· делокализацией p-электронного облака
· стабилизацией промежуточного катио-на.
1. Реакции присоединения: