4. Az alkének kémiai tulajdonságai

Az energia a szén-szén kettős kötést etilén (146 kcal / mol) lényegesen alacsonyabb, mint a kettős energiája egyetlen C-C-kommunikációs etánban (2 88 \u003d 176 kcal / mol). -C-s-s Az etilénben a keverék erős, ezért az alkének reakciói, amely a bontáshoz kapcsolódik, két új egyszerű csatlakozás kialakulása termodinamikailag kedvező eljárás. Például a gázfázisban az elszámolási adatok szerint az alábbiakban az összes reakció exotermikus, jelentős negatív entalpiával, a valódi mechanizmusuktól függetlenül.

A molekuláris pályák elméletének szempontjából a létesítmény nagyobb reaktivitása is megköthető az objektumhoz képest. Tekintsük az etilén molekuláris orbitáit (2. ábra).

Valójában az etilén kötődése több nagy energiamint a kötés -bornital, és éppen ellenkezőleg, a sütés * -rbital etilén a sütés alatt van * -Rbital kapcsolat \u003d s. Normál körülmények között * - és * -bitalis etilén üres. Következésképpen az etilén határa és más alkének határok meghatározása reakció kapacitás Kicsit lesz.

4.1. Alkenes katalitikus hidrogénezése

Annak ellenére, hogy az etilén és más alkének alkanánjai hidrogénezését hőszabadsággal kíséri, ez a reakció észrevehető sebességgel csak bizonyos katalizátorok jelenlétében van. A katalizátor definíció szerint nem befolyásolja a reakció termikus hatását, és szerepe az aktiválási energia csökkenésére csökken. Meg kell különböztetni az alkenék heterogén és homogén katalitikus hidrogénezését. A heterogén hidrogénező, finoman eloszlatott fém-katalizátorokat alkalmaznak - platina, palládium, ruténium, ródium, ozmium és nikkel vagy tiszta formában, vagy alkalmazott inert közegben - BaSO4, CaCO 3, aktív szén, Al 2 O 3, stb Oldhatatlan szerves közegben és heterogén katalizátorként működnek. A rutheniumok és a ródium a legnagyobb aktivitást mutatja köztük, de a legnagyobb terjedt beérkezett platina és nikkel. A platinát általában fekete PTO 2-dioxidként használják, széles körben ismert "Adams Catalyst". A platina-dioxidot platin-klorid-sósav H2 PTCl 6 fúziójával állítjuk elő. 6H 2O vagy ammónium-hexloroplatinate (NH 4) 2 ptCl 6 nátrium-nitráttal. Az alkének hidrogénezését Adams katalizátorral általában normál nyomáson és 20-50 ° C hőmérsékleten, ecetsavban, etil-acetátban végezzük. Ha a hidrogén áthalad, a platina-dioxid közvetlenül a reakcióedénybe helyezkedik el a Platinum mobilhoz, amely katalizálja a hidrogénezést. A platina csoport egyéb aktívabb fémjeit inert médián, például PD / C vagy PD / BADO 4, RU / AL 2O 3; RH / C és mások. A szén katalizációra alkalmazott palládium az alkánok hidrogénezésére 1-20 ° C-on és normál nyomáson alkalmazható alkanánokra. A nikkel általában az úgynevezett "Rena nikkel" formájában használják. A katalizátor megszerzéséhez az alumíniummal ellátott nikkelötvözetet forró vízzel kezeljük, hogy szinte minden alumíniumot, majd a vizet semleges reakcióba helyezzük. A katalizátornak porózus szerkezete van, ezért egy csontváz-katalizátornak is nevezik. Az alkének hidrogénezésének tipikus körülményei a nikkel-renehey-n keresztül körülbelül 5-10 atm és 50-100 s, azaz 50-100 s, azaz. Ez a katalizátor lényegesen kevésbé aktív, mint a platina fémfémek, de olcsóbb. Az alábbiakban az aciklusos és ciklikus alkének heterogén katalitikus hidrogénezésének néhány tipikus példája:

Mivel mindkét hidrogénatom a fémkatalizátor felületéből kettős kötésű szénatomhoz van csatlakoztatva, a kötődés általában a kettős kötés egyik oldalán történik. Az ilyen típusú kapcsolatot hívják szin- Baj. Azokban az esetekben, amikor a reagens két fragmense a többszörös kommunikáció különböző oldalaiból (kettős vagy háromszor) csatlakozik anti- Baj. Feltételek szin- I. anti- a terminákkal egyenértékű cisz- I. trence-. A zavarok és a félreértések feltételeinek elkerülése érdekében szin- I. anti- a csatlakozás típusához és a feltételekhez tartoznak cisz- I. trence- a szubsztrátum szerkezetéhez.

A kettős kötést az alkének nagyobb sebességgel hidrogénezzük sok más funkcionális csoporthoz képest (C \u003d O, Coor, Cn stb.), És ezért a kettős kötés hidrogénezése \u003d C gyakran szelektív eljárás, ha a hidrogénezést elvégezzük enyhe körülmények között (0-20 0 s és a légköri nyomás). Az alábbiakban néhány tipikus példa:

A benzolgyűrű nem helyreállítja ezeket a körülmények között.

Nagy és főkötelezett fontos eredmény A katalitikus hidrogénezésben az oldható fémkomplexek felfedezése, amelyek hidrogénezést kortyolnak homogén oldatban. A fémkatalizátorok felületén a heterogén hidrogénező számos jelentős hátránya van, mint például az alkének izomerizálása és az egyszeri szén-szén kötések (hidrogenolízis) hasítása. Homogén hidrogénezést megfosztanak ezekből a hibákból. Per utóbbi évek A homogén hidrogénező katalizátorok nagy csoportja - különböző ligandumokat tartalmazó átmeneti fémkomplexek. A legjobb homogén hidrogénező katalizátorok ródium (I) és ruténium (III) -kloridkomplexek (III) trifenil-foszfin-trisz (trifenil-foszfin) rhodium-klorid (pH 3 p) 3 rhlcl (Wilkinson katalizátor) és Trispium-hidroklorid (tripium-hidroklorid) ruténium (pH 3 p) 3 ruhcl. A legmegfelelőbb ródiumkomplex, amelyet a ródium (III) kloridjának interakciójával kapunk trifenil-foszfinnel. A Wilkinson ródium komplexét a kettős kötés normál körülmények között hidrogénezésére használják.

A homogén katalizátorok fontos előnye a mono- vagy diszubsztituált kettős kötések szelektív csökkentésének lehetősége a három-tetra-helyettesített kettős kötés jelenlétében a hidrogénezés sebességének nagy különbségeinek köszönhetően.

Homogén katalizátorok esetén a hidrogén rögzítés is következik be szin- Baj. Így a helyreállítás cisz-bute-2 deutérium e körülmények között vezet meso-2,3didyteuterobut.

4.2. Dupla kapcsolat diimiddal

Az alkánok restaurálása a megfelelő alkánokhoz sikeresen elvégezhető diimid NH \u003d NH.

A diimidot két alapvető módszerrel állítjuk elő: hidrazin oxidációs hidrogén-peroxid, Cu 2+ ionok vagy hidrazin kölcsönhatás jelenlétében Ni-Renhea (hidrazin-dehidrogénezés). Ha az alkén van jelen a reakcióelegyben, kettős kötése nagyon instabil diimid hatására hidrogénezhető. Ennek a módszernek a megkülönböztető jellemzője szigorú szin- a helyreállítási folyamat. Úgy véljük, hogy ez a reakció egy ciklikus aktivált komplexen keresztül áramlik, szigorú orientációval mindkét reagáló molekulák térben.

4.3. Az elektrofil reakciói, amelyek összekapcsolják a kettős kötés alkóit

A Wimmo és az Nsmo alkének határai elfoglaltak - és üres * -szubitálok. Következésképpen az elektrofilázokkal (E +) reakcióban részt vesz, és a reakciókban nukleofilekkel (NU) - * -bitali kommunikáció C \u003d C (lásd a 3. ábrát). A legtöbb esetben az egyszerű alkének könnyen részt vesznek a villamosméretekkel való reakciókban, és a nukleofilek nagy nehézségekkel reagálnak. Ezt azzal magyarázza, hogy általában az energia legnagyobb energiája közel van az energia - Visco alkének közelében, míg a nukleofilek nagy része jelentősen alacsonyabb, mint a * -nsmo.

Az egyszerű alkének csak nagyon erős nukleofil anyagokkal (karbaniókkal) reagálnak merev körülmények között, azonban az elektron-tömörítő csoportok alkénekbe történő bevezetése, például a 2-es, az RB, stb. Melyik alkén megszerzi a közepes teljesítményű nukleofilekkel való reagálást. (Ammónia, RO - , Nє C. - , enolat-anion stb.).

Az E1 elektrofil ágens E + alkénnal történő kölcsönhatása következtében magas reakciókészséggel karbochation van kialakítva. A karbochaton következő stabilizálódik a Nu Nucleophil Agent gyors hozzáadásának köszönhetően - :

Mivel a lassú szakasz az elektrofila rögzítése, a poláris E + Nu Agent csatlakoztatásának folyamata - pontosan az alkenlet többszörös kommunikációjához elektrofil csatlakozásként kell tekinteni. Az ilyen típusú reakciók nagy száma ismert, ahol az elektrofil szer szerepét halogén, halogénfajták, víz, kétértékű higany sók és más poláris reagensek végzik. Az elektrofil csatlakozás kettős kötéshez a szerves reakció mechanizmusok osztályozásában egy hirdetésű szimbólummal rendelkezik ( Elektrofil), és a reagáló molekulák számától függően ad E 2 (bimolekuláris reakció) vagy ad e 3 (trimolekuláris reakció).

4.3.A. Halogén csatlakoztatása

Az alkének brómmal és klórral reagálnak, hogy egy halogén molekula kettős kötésű rögzítőtermékeit képezzék a mennyiségi mennyiséghez. A fluor túl aktív, és az alkének megsemmisítését okozza. A jódok összekapcsolása az alkének a legtöbb esetben reverzibilis reakció, amelynek egyensúlya a kezdeti reagensek felé tolódik.

A CCC 4 bróm-oldat gyors elszíneződése a telítetlenség egyik legegyszerűbb vizsgálataként szolgál, mivel az alkének és az alkinek és a diénák gyorsan reagálnak brómmal.

A bróm és a klór hozzáadása az alkénekig ionos, és nem radikális mechanizmussal történik. Ez a következtetés következik attól, hogy a halogén tapadási sebessége nem függ a besugárzástól, az oxigén és más reagensek jelenlététől, a radikális folyamatok megkezdéséhez vagy gátlásához. A reakció nagyszámú kísérleti adata alapján egy mechanizmust javasoltak több egymást követő szakaszban. Az első szakaszban a halogén molekula polarizációja az elektronok hatása alatt. A halogénatom, amelynek frakcionált pozitív töltését szerez, instabil intermediert képez az elektronokkal, az úgynevezett deplex vagy a töltésátadó komplexum. Meg kell jegyezni, hogy a-komplex halogénben nem alkot irányított kapcsolatot néhány bizonyos szénatommal; Ezt a komplexumot egyszerűen végrehajtja az elektronikus csatlakozás donor-elfogadó kölcsönhatása donorként és halogénként, mint elfogadó.

A következő-komplex ciklikus bróm-ionba fordul. A ciklusos kation kialakulásának folyamatában a BR-BR-kapcsolat heterolit szünete történik és üres r- SP 2-hibridizált szénatom átfedi r-Evrbitalia "gőzpár" elektronok atomja halogén, ciklikus ion-brómát képezve.

Az utolsó, harmadik szakaszban a bróm anionja, mint nukleofil ágens, támadja meg a bróm-ion egyik szénatomját. A bromid ion nukleofil támadása a három kiválasztott ciklus leírásához és a Vicinal Dibromid képződéséhez vezet ( vic.-Közeli). Ez a szakasz formálisan a szénatomban nukleáris nukleáris szubsztitúciónak tekinthető, ahol a kimenő csoport Br +.

Az alkenes kettős kötésének halogének hozzáadása az egyik formálisan egyszerű modellreakció, amelynek példája figyelembe veheti a főbb tényezők befolyását arra, hogy a részletes folyamat mechanizmussal kapcsolatos következtetéseket állapítsák meg. A reakció mechanizmusával kapcsolatos indokolt következtetésekhez szükséges adatok: 1) reakció kinetika; 2) sztereokémia (a reakció sztereokémiai eredménye); 3) a konjugált versengő folyamat jelenléte vagy hiánya; 4) a szubsztituensek hatása a reakciósebesség forráskódjának; 5) a címkézett szubsztrátok és (vagy) reagensek használata; 6) a reakció során újracsoportosítás lehetősége; 7) Az oldószer hatása a reakciósebességre.

Tekintsük ezeket a tényezőket az alkének halogénezésének példájára. A kinetikus adatok lehetővé teszik az egyes komponensekre és ezen az alapon a reakció teljes molekulációjára, azaz a reakció molekulák számának megállapításához.

Aláfrányos brómozás esetén a reakciósebességet általában a következő egyenlet jellemzi:

v \u003d k` [alkén] + k``` [alkene] 2,

amely ritka esetekben egyszerűsített

v \u003d k` [alkén].

Kinetikus adatok alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy az egyik vagy két brómmolekula részt vesz a meghatározó szakaszban. A brómok második sorrendje azt jelenti, hogy a bróm-ion bróm-ionnal reagáltatva, és a tribromoid ion, amelyet a bróm és a bromid ion kölcsönhatásával alakítunk ki:

Ez az egyensúly jobbra tolódik. A kinetikus adatok nem teszik lehetővé az átmeneti állapot szerkezetét és az elektrofil-részecske jellegét a kettős kommunikációs halogén kötődési reakcióban. A reakció mechanizmusának legértékesebb információ a melléklet sztereokémiájára vonatkozó adatok. A halogén hozzáadása kettős kötésbe sztereospecifikus eljárás (az eljárás, amelyben csak az esetleges sztereoizomerek képződnek; a sztereó szelektív folyamatban az egyik sztereomeer domináns kialakulása) anti- Az alkének és a cikloalkenek csatlakoztatása, amelyben a kettős kötés nem kapcsolódik egy benzolgyűrűvel. -Ért cisz- I. trence-Someterek Buten-2, pentena-2, hexén-3, ciklohexen, ciklopenten és egyéb alkenék, amelyek összekapcsolják a brómot kizárólag anti- Baj. Ebben az esetben a ciklohexen esetében kizárólag trence-1,2-dibrómociklohexán (enantiomerek keveréke).

A brómatomok 1,2-dibrómociklohexánban történő transz-elhelyezkedése egyszerűsíthető a ciklohexángyűrű átlagos síkjához képest (kivéve konformáció):

Amikor a brómhoz csatlakozik a ciklohexenhez, eredetileg kialakult trence-1,2-dibrómociklohexán a.-konformáció, amely azonnal energetikusan nyereségesebbé válik neki-konformáció. Anti- A kettős kötésekkel szembeni halogének lehetővé teszi az egyik halogén molekula egylépéses szinkroncsatlakozó mechanizmusának elutasítását, amely csak akkor végezhető el szin- Baj. Anti- A halogén nem megfelelő a nyitott szénhidrátkanáció képződésével RCH + -CH2 HAL, mint közbenső. A nyitott karbochatonban szabad forgatás a C-C-C-kommunikáció körül, amely egy anion támadás után - a termékek keverékének kialakulásához anti- és szin- Baj. Sztereospecifikus anti- jelentek meg halogének a fő ok A brómás vagy kloroniális ionok fogalmának megteremtése diszkrét közbenső részecskékként. Ez a koncepció tökéletesen megfelel a szabálynak anti- a halogenid ion nukleofil támadása óta lehetséges anti- a halogén-ion két szénatomja szerint S N 2 mechanizmus szerint.

Az aszimmetrikusan szubsztituált alkének esetében ez két enantiomerhez kell vezetnie treo- a brómhoz való csatlakozáskor cisz- Insier vagy enantiomerek erytro- Halogénezéssel rendelkező formák trence- izomer. Ez valóban megfigyelhető, ha a brómot csatolták, például cisz- I. trence- Penten-2 izomerek.

A szimmetrikus alkének brómozása esetén, például, cisz- vagy trence-GExenov-3 forma vagy racemát ( D, L.-Form), vagy meso- a végső dibromid formájában, amelyet a valóságban megfigyelnek.

Van egy független, közvetlen bizonyíték a halogén-ionok létezésére nem-nukleofil, közömbös tápközeg alacsony hőmérsékleten. Az NMR spektroszkópia segítségével a bróm-ionok képződése a 3-bróm-2-metil-2-fluor-bonyolítású akció alatti ionizáció során nagyon súlyos sav Lewis pytfofluorikus antimon a kéntartalmú folyékony dioxid oldatában -80 ° C-on.

Ez a kation elegendően stabil -80 ° C-on nem nukleofil közegben, de azonnal összeomlik bármely nukleofil szerek hatása alatt, vagy melegítjük.

A ciklikus ionok Bromónia néha izolálható tiszta formában, ha a térbeli akadályok zavarják a közzétételüket a nukleofilek hatása alatt:

Nyilvánvaló, hogy a létezés lehetősége meglehetősen stabil a bróm-ionok speciális körülményeiben nem lehet közvetlen bizonyítékként a bróm hozzáadására a bróm hozzáadásában az alkinben, az ecetsavban és más elektron-méretű oldószerekben. Az ilyen adatokat csak a halogén-ionok kialakulásának főbb visszaigazolásának tekintik az elektrofil kettős kapcsolat folyamatában.

A halogén-ion koncepciója lehetővé teszi, hogy racionális magyarázatot adjon a jód kettős kötéshez való csatlakozásának reverzíciójáról. A halogén-kationban három elektromos központ áll rendelkezésre a halogén-anion nukleofil támadásához: két szénatom és halogénatom. A kloróniumionok esetében az Anion Cl -, látszólag főként, vagy akár kizárólag a szén-dioxid-kation központok támadása. A halogén-ion közzétételének mindkét iránya ugyanolyan valószínű, hogy mind a szénatomon, mind a brómatomon lévő bromid-ion támadásnak köszönhető. A bróm-bróm ion atomja a bróm-bróm-ionban lévő nukleofil támadás a bróm és alkén kezdeti reagensekhez vezet:

A jód-ion elsősorban a jódból származó jód-ion támadásának eredményeként kiderül, ezért a kezdeti reagensek és a jód-ion közötti egyensúly balra tolódik.

Ezen túlmenően, a végső addíciós termék - vicinális Dihodide tárgya lehet egy nukleofil támadás jódatom jelen trijodidot-anion-oldatot, amely szintén kialakulásához vezet a kezdeti alkén és jód reagensek. Más szóval, az addíciós reakció körülményei között az ebből eredő Vicinali Iiodid a triodid-anion hatása alatt következik be. Vicinális dikloridok és dibrómidek nem függnek a klór vagy bróm hozzáadásának az alkénekhez való hozzáadásával.

A klór vagy bróm antiszaplása az alkénekre jellemző, amelyben a kettős kötés nem konjugálódik a benzolgyűrű elektronjával. Sztirol, stybean és származékaik mellett anti- a tárgyalás megtörténik szin- A halogén, amely a poláris közegben is domináns lehet.

Azokban az esetekben, amikor a halogénatom kettős kötéshez való hozzáadását a nukleofil oldószer tápközegben végezzük, az oldószer hatékonyan versenyez a halogenidionnal, ha a három-halott halonóniumion-ionciklust ismertetjük:

Az oldószer vagy bármely más "külső" nukleofil hatóanyag részvételével összekapcsolt termékek kialakulása a konjugátum rögzítésének reakciója. A bróm és a sztirol metanolban történő kölcsönhatásában két termék alakul ki: a Vicinal Dicidromid és a bróm-észter, amelynek aránya a bróm koncentrációjától a metanolban függ

Erősen hígított oldatban a konjugátum-kötőanyag termékét uralják, és koncentrált oldatban, ellenkezőleg, az uralkodó vicinális dibromid. A vizes oldatban a haloghidrin mindig érvényesül (alkohol, amely szénatommal van ellátva) a konjugátum rögzítés terméke.

a konformer trence-2-klór-ciklohexanolt emellett stabilizáljuk a hidrogénkötés O-N . . . Cl. A konjugátumadagolás reakcióiban nem rendszeres alkének esetében a halogén mindig csatlakozik a legtöbb hidrogénatomot tartalmazó szénatomhoz és a nukleofil anyaghoz kisebb mennyiségű hidrogénatomhoz. Az összekötő csoportok különböző elhelyezkedésével rendelkező izomer termék nem képződik. Ez azt jelenti, hogy a ciklikus haloonium-ion, amely intermediát képez, aszimmetrikus szerkezettel kell rendelkeznie két kötéssel, amely különbözik az energiát és az erősséget, 1 hal és C 2-Hal, valamint a 2 , amely kétféleképpen grafikusan fejezhető ki:

Ezért a 2 halogén-ionnal rendelkező szénatomot nukleofil támadásnak vetjük alá oldószerrel szemben, annak ellenére, hogy a szubsztituált és sztérikusan kevésbé elérhető.

A brómhidrinok szintézisének egyik legjobb preparatív módszere az n-bróm -ukcinimid alkalmazásával hidroxibronáló alkének ( Nbs.) A dimetil-szulfoxid bináris elegyében ( Dmso) És a víz.

Ezt a reakciót vízben és anélkül lehet elvégezni DmsoAzonban a brómhidrin kimenetek ebben az esetben kissé alacsonyabbak.

A konjugátum rögzítőtermékek kialakulása az alkének halogénezési reakciójában is lehetővé teszi, hogy elutasítsa az egyik halogén molekula csatlakoztatására szolgáló szinkron mechanizmust. A kettős kötéshez való konjugátum csatlakozás jó a kétlépcsős mechanizmusnak megfelelően, amely magában foglalja a halogén kationot köztes.

Az elektrofil rögzítés kettős kötéshez való reakciójához a reakciósebesség növekedését el kell várni az elektron-méretű alkil-szubsztituensek jelenlétében, és csökken az elektron-ciceptor szubsztituensek jelenlétében kettős kötéssel. Valójában a klór és a bróm hozzáadásának sebessége a kettős kötéshez élesen nő, ha etilénből a metil-szubsztituált származéka felé halad. Például a bróm sebessége a tetrametytytilénhez 10-szer nagyobb, mint a Buten-1-hez kötődésének sebessége. Egy ilyen hatalmas gyorsulás határozottan jelzi az átmeneti állapot magas polaritását és az átmeneti állapotban lévő díjak nagyfokú szétválasztását, és összhangban van a légvédelmi mechanizmussal.

Bizonyos esetekben az elektron-méretű szubsztituenseket tartalmazó alkáli-klór hozzáadását egy proton-tisztító kíséri a közbenső vegyületből, ahelyett, hogy klorid-iont rögzítene. A proton-tisztító klór-szubsztituált alkén alakú képződéséhez vezet, amely formálisan közvetlen helyettesítésnek tekinthető kettős kommunikációs migrációval. Azonban az izotópos címke kísérletei az itt előforduló átalakulások összetettebb jellegére mutatnak. Amikor a várt diklorid - egy kettős kötésű rögzítőtermék helyett a 2-metil-3-klór-propen-t, 2-metil-3-klór-propen klór-klór-propen-t (fém-klorid) képződik.

Formálisan helyettesítik, nem a csatlakozás. Ennek a reakciónak a vizsgálata az 1-es helyzetben lévő izotópban jelzett izobutilén alkalmazásával azt mutatta, hogy a hidrogén-klór közvetlen szubsztitúciója nem fordul elő, mivel a címke a metall-kloridban kialakított 14 CH 2CH-csoportban van. Ez az eredmény a következő transzformációk sorrendjével magyarázható:

Bizonyos esetekben az alkilcsoport 1,2-migrációja is előfordulhat

SSL 4-ben (nem poláros oldószer), ez a reakció majdnem 100% -os dikloridot ad B. - Normál kettős kapcsolat (átcsoportosítás nélkül).

E típusú csontrendszeri átcsoportosítás a leginkább jellemző a nyitott karosszériák, mint közbenső részecskék. Lehetséges, hogy ezeken az esetekben klór hozzáadása nem a klór-ionon keresztül, hanem egy kationos részecske mellett, amely közel van a nyitott karosszériához. Ugyanakkor, meg kell jegyezni, hogy a csontváz átcsoportosítása, a jelenség meglehetősen ritka a folyamatok kapcsolódási halogének és vegyes halogén kettős kötések: ezek gyakrabban figyelhető meg, ha a klór csatlakoztatva van, és sokkal kevésbé gyakran, amikor a bróm van csatlakoztatva. Az ilyen átrendezések valószínűsége növekszik a nem poláros oldószerektől (CCI 4) közötti átmenet során a poláris (nitrometán, acetonitril).

Összefoglalva a sztereokémiai adatok, a konjugátum rögzítés, a szubsztituensek alkénben való hatása, valamint a kettős kötéses halogén reakciók átrendezése, meg kell jegyezni, hogy jól illeszkednek az elektrofil kapcsolat mechanizmusával a Ciklikus halogén monitorozás ion. Ugyanígy az adatok értelmezhetők a vegyes halogének alkénekre, amelyekhez az adagolását két halogénatom kötésének polaritása határozza meg.

Meghatározás

Alkének - telítetlen szénhidrogének, amelyek molekulái egy kettős kötést tartalmaznak; Az alkének címében utótag és or-ale van.

Az alkének homológ sorozatának általános képlete (2. táblázat) - C N H 2N

2. táblázat: Az alkének homológiája.

Alkénekből képződő szénhidrogéncsoportok: -CH \u003d CH 2 - vinil és -CH2-CH \u003d CH 2 - allil.

Alkének esetében, buténtől kezdve, egy szén-i csontváz izomeria jellemző:

CH 2 -C (CH3) -CH3 (2-metilpropen-1)

és kettős csatlakozási pozíciók:

CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH3 (BUNEN-1)

CH3 -C \u003d CH-CH 3 (BUNEN-2)

Az alkének esetében a butén-2-vel kezdődő geometriai (cisz-trance) izomeria jellemző (1. ábra).

Ábra. 1. Geometriai izomerek Bouthen-2.

Az alkének esetében a kompakt kialakulása, az interclass izomeria cikloalkánokkal jellemző. Így a C 4H8 készítmény megfelel az alkének és a cikloalkánok - butén-1 (2) és a ciklobután.

Az alkén-molekulák szénatomjai SP 2-hibridizációkban vannak: 3σ kötésűek egy síkban, 120 szögben, és a szomszédos szénatomok P-elektronjai képződnek. A kettős kötés a σ- és π-kötések kombinációja.

Az alkének kémiai tulajdonságai

A legtöbb kémiai reakciók Az alkének az elektrofil rögzítés mechanizmusával járnak el:

- Hidrahalogénezés - A halogén körülmények között (HCl, HBR) a Markovnikov szabályának megfelelően folyik (HCL, HBR) polar molekulák Az NH típus az aszimmetrikus alkénekhöz A hidrogén hidrogénezett szénatomhoz csatlakozik kettős kötéssel)

CH 3-CH \u003d CH 2 + HCI \u003d CH 3 -CHCL-CH 3

- Hidratálás - az alkének vízzel való kölcsönhatása ásványi savak (kénsav, foszfor) jelenlétében, hogy alkoholokat alakul ki Markovnikov szabály szerint

CH3 -C (CH 3) \u003d CH 2 + H 2O \u003d CH3 -C (CH 3) OH-CH 3

- Halogénezés - A halogénekkel rendelkező alkének kölcsönhatása, például brómmal, amelyben a brómvíz elszíneződése következik be

CH 2 \u003d CH 2 + BR 2 \u003d BRCH 2 -CH 2 BR

Amikor az elegyet halogénatom 500 ° C-ra melegítjük, a hidrogénatom-alkue helyettesíthető radikális mechanizmus:

CH3-CH \u003d CH 2 + CL 2 \u003d CH 2-CH \u003d CH 2 + HCI

A radikális mechanizmus szerint a hidrogénezési reakció az alkenék hidrogénezése. A reakció állapota katalizátorok (Ni, PD, PT) jelenléte, valamint a reakcióelegyet melegítjük:

CH 2 \u003d CH 2 + H 2 \u003d CH 3 -CH 3

Az alkének képesek oxidálni a különböző termékek képződésével, amelynek összetétele az oxidációs reakció feltételeitől függ. Tehát, ha lágy körülmények között oxidálva (oxidálószer-permanganát kálium), a π-kommunikáció és a diatomikus alkoholok kialakulása következik be:

3CH 2 \u003d CH 2 + 2KMNO 4 + 4H 2O \u003d 3CH 2 (OH) -CH 2 (OH) + 2MNO 2 + 2KOH

Az alkének kemény oxidációjával a kálium-permanganát forró oldatával savas környezet Teljesen szakadás következik be (σ-kötések) a ketonok kialakításával, karbonsavak vagy szén-dioxid:

Oxigén oxidáció oxigénnel 200 ° C-on a CuCl2 és a PDCL 2 jelenlétében acetaldehid képződéséhez vezet:

CH 2 \u003d CH 2 + 1 / 2O 2 \u003d CH 3-CH \u003d O

Alkének adják meg a polimerizációs reakciót. Polimerizáció - Oktatási folyamat nagy molekuláris vegyület - polimer-összekapcsolva egymáshoz a kezdeti kis molekulatömegű anyag molekuláinak fő valenciáinak segítségével - a monomer. A polimerizációt fűtés, ultra-nagy nyomás, besugárzás, szabad gyökök vagy katalizátorok hatása okozhatja. Így az etilén polimerizációja savak (kationos mechanizmus) vagy radikális (radikális mechanizmus) hatása alatt történik:

n CH 2 \u003d CH 2 \u003d - (- CH 2 -CH 2 -) N -

Az alkének fizikai tulajdonságai

Normál körülmények között, 2-C4-es gázokkal, 5-C 17-es folyadékkal, 18 - szilárd anyagok. Az alkének nem oldódnak vízben, jól oldható szerves oldószerekben.

Alkénok beszerzése

Alkenetek beszerzésének alapvető módjai:

- Az alkánok halogénszármazékai lúgos alkohololdatok hatására történő dehidrogalogénezése

CH 3 -CH 2 -CHBR-CH 3 + KOH \u003d CH 3-CH \u003d CH-CH 3 + KBR + H 2 O

- az alkánok dihagogén-származékainak degalogénezése aktív fémek hatására

CH3 -CHCL-CHCI-CH 3 + ZN \u003d ZNCL 2 + CH 3-CH \u003d CH-CH 3

- alkoholok dehidratálása kénsavval (T\u003e 150 ° C) vagy alkoholgőzének sávszélessége a katalizátor felett

CH3-CH (OH) - CH 3 \u003d CH 3-CH \u003d CH 2 + H20

- Alkánok dehidrogénezése (500 ° C) katalizátor (Ni, PT, PD) jelenlétében

CH 3 -CH 2 - CH 3 \u003d CH 3-CH \u003d CH 2 + H 2

Az alkeneteket a polimer anyagok (műanyagok, gumi, filmek) és más szerves anyagok előállításában forráskészletként használják.

Példák a problémák megoldására

1. példa.

A feladat	Telepítés molekuláris formula Alkenában, ha ismert, hogy ugyanolyan mennyiségű, amely kölcsönhatásba lép, halogénekkel, formákkal, vagy 56,5 g diklór-származékkal vagy 101 g dibrimszármazékkal.
Döntés	A kémiai tulajdonságai alkéneket képességük alapján határoztuk meg, hogy csatolja anyagok mechanizmusa által elektrofil kapcsolat, és a kettős kötés alakul egyetlen: CNH 2 N + CL 2 → CNH 2 NCL 2 CNH 2 N + BR 2 → CNH 2 NBR 2 A reakcióba bevitt alkén tömege ugyanaz, ami azt jelenti, hogy a reakcióban ugyanolyan mennyiségű Alkine Moth van. Fejezzük ki a szénhidrogén moláris tömegét, ha a 12n + 2n + 71 diklór-származék moláris tömege, a Dibrom-származék moláris tömege (12n + 2n + 160): m (CNH 2 NCL 2) \\ (12n + 2n + 71) \u003d m (CNH 2 NBR 2) \\ (12n + 2n + 160) 56,5 \\ (12n + 2n + 71) \u003d 101 \\ (12n + 2n + 160) Következésképpen az Alkennek van egy képlete C 3H6 propán.
Válasz	Alkena képlete C 3H 6 - Ezt javasoljuk

2. példa.

A feladat

Végezzen számos átalakulást ethan → Ethen → Ethanol → Ethen → klór-etán → Bhután

Döntés

Az etán etánból történő előállításához az etán dehidrogénezési reakcióját alkalmazzuk, amely egy katalizátor (Ni, PD, PT) jelenlétében és felmelegedés esetén folytatódik: C 2H 6 → C 2H 4 + H 2 Az etanolból származó etanol előállítását az ásványi savak (kénsav, foszforsav) jelenlétében hidratáló víz reakciójával végezzük: C 2H 4 + H 2 O \u003d C 2H 5OH Az etanol etanol előállításához a dehidrációs reakciót alkalmazzuk: C 2H 5OH → (T, H 2 SO 4) → C 2H 4 + H 2 O Az etenizmusból származó klór-etán előállítását hidromátöltési reakcióval végezzük: C 2H 4 + HCI → C 2H 5 CL A klór-etánból származó bután, a Nurz-reakciót alkalmazzuk: 2C 2H5 CL + 2NA → C 4H 10 + 2NACL

Alkének - Állítható szénhidrogének, amely egy kettős kötést tartalmaz. Az alkének példái:

Az alkének megszerzésére szolgáló módszerek.

1. Alkanov 400-700 ° C-on. A reakció szabad gyökös mechanizmuson van:

2. Alkanov dehidrogénezés:

3. Az elimináció reakciója (hasítás): 2 atom vagy 2 atomcsoportot hasítanak a szomszédos szénatomokból, és kettős kötés van kialakítva. Ezek a reakciók:

A) Az alkoholok kiszáradása (150 ° C feletti fűtés, kénsav részvételével, mint egy öntöző reagens):

B) A halódák hasítása lúgos alkoholos oldatnak kitéve:

A hidrogénatomot elsősorban a szénatomból hasítjuk, amely kisebb számú hidrogénatom (a legkisebb hidrogénezett atom) társul - zaitsev szabály.

C) degalogénezés:

Az alkének kémiai tulajdonságai.

Az alkének tulajdonságait többszörös kötés jelenlétével határoztuk meg, ezért alkenesek beírják az elektrofil csatlakozás reakcióját, amely több szakaszba (N-X-reagens) áramlik:

1. szakasz:

2. szakasz:

.

Az ilyen típusú reakciók hidrogénionja a szénatomhoz tartozik, amely negatív töltéssel rendelkezik. Sűrűségeloszlás:

Ha az adományozó megéri az adományozót, amely a + I-hatást mutatja, az elektronsűrűség a leginkább hidrogénezett szénatom felé változik, ami részben negatív töltést eredményez rajta. A reakciók belépnek szabály markovnikova: Polar típusú molekulák csatlakoztatásakor Nx (Hcl, HCN., Hoh. Stb.) Aszimmetrikus alkénekre, a hidrogén főként a hidrogénezett szénatomhoz kapcsolódik kettős kötéssel.

A) Csatlakozási reakció:
1) Hidroalogénezés:

A reakció Markovnikov szabály szerint történik. De ha a reakcióban a peroxid jelen van, a szabályt nem veszik figyelembe:

2) Hidratálás. A reakció a markovnikov szabályain alapul, foszfor- vagy kénsav jelenlétében:

3) halogénezés. Ennek eredményeként a brómvíz elszíneződése minőségreakció Több kommunikációra:

4) Hidrogénezés. A reakció katalizátorok jelenlétébe lép.

Folytatódott. Kezdődik № 15, 16, 17, 18, 19/2004

9. lecke.
Az alkének kémiai tulajdonságai

Kémiai megismeri alkének (etilén és homológjai) nagymértékben határozza meg a jelenléte a saját molekulák d ... kommunikáció. Az alkének mindhárom típus reakcióját adják meg, a leginkább jellemzőek a .... Tekintsük őket a propilén példájára 3 órától.
Az összes csatlakozási reakció kettős kötéshez halad, és két új arc szüneteinek szétválasztására és képződésére alkalmas.

Halogének rögzítése:

Hidrogén csatlakoztatása (Hidrogénezési reakció):

Víz csatlakoztatása (Hidratációs reakció):

Halogén tenyésztés (hhal) és víz rögzítése az aszimmetrikus alkének következik be a szabály V.v. Markovnikova (1869). HidrogénsavHhal. csatlakozik a leginkább hidrogénezett szénatomhoz kettős kötéssel. Ennek megfelelően a maradék HAL egy olyan atomhoz kapcsolódik, amelynél kisebb számú hidrogénatom van.

Égő alkének a levegőben.
Ha az alkének égetése a levegőben:

2SH 2 \u003d SNSH 3 + 9O 2 6 + 2 + 6N 2 O.

A levegő oxigénnel a gáznemű alkének robbanásveszélyes keverékeket alkotnak.
Az alkéneket kálium-permanganáttal oxidáljuk vizes közegben, amelyet a KMNO 4-oldat elszíneződésével és glikolok képződésével kíséri (két, szomszédos atomokkal rendelkező hidroxilcsoportokkal rendelkező vegyületek). Ez a folyamat - alkenék hidroxilezése:

Az alkenik oxidálódnak az epoxi levegő oxigénjével Ezüst katalizátorok jelenlétében fűtve:

Alkenetek polimerizálása - Számos alkén molekulák kötése egymással. Reakciókörülmények: Fűtés, katalizátorok jelenléte. A molekulák vegyülete intramolekuláris-unokatestvérű és új intramolekuláris versenyek kialakulásával történik:

Ebben a reakcióban az értékek tartománya n. = 10 3 –10 4 .

Feladatok.

1. Írja be a Bouthena-1 C: a) reakcióegyenleteket Br 2; b) HBR; ban ben) H 2 o; d) H 2. Névreakciók.

2. A feltételek ismertek, hogy a víz és a halogén hidrogénkötések hozzáadása az alkói számára a markovnikov szabály ellen. Tegye a reakcióegyenleteket
3-bróm-propilén az anti-markovnikov-on: a) víz; b) Bromomrogén.

3. Írja be a polimerizációs reakciók egyenleteit: a) bouthen-1; b) vinil-klorid CH 2 \u003d SNSL;
c) 1,2-difluor-etilén.

4. Tegye az etilén reakciók egyenletét oxigénnel a következő eljárásokhoz: a) égő levegőben; b) VízhidroxilezésKMNO 4; c) epoxidáció (250 ° C,Korosztály ).

5. Írja be az alkenett szerkezeti képletét, tudva, hogy 0,21 g vegyület 0,8 g brómot kaphat.

6. Ha 1 l-es gáznemű szénhidrogén égetése, a kálium-permanganát málna-permanganát elszíneződése elszíneződik, 4,5 liter oxigént fogyasztanak, és 3 lCO 2. A szénhidrogén szerkezeti képletét.

10. lecke.
Alkenes beszerzése és használata

A reakciókat megszerzésének alkének csökken a reakció a reakciók képviselik a kémiai tulajdonságait alkének (az áramlás őket jobbról balra, lásd a 9. leckét). Csak a vonatkozó feltételek megkeresésére van szükség.
Két halogénatom hasítása a digalo-sejtekbőlhalogénatomot tartalmaz a szomszédos atomokon. A reakció metalok hatására halad (Zn et al.):

Limit szénhidrogének repedése. Tehát a repedés (lásd a 7. leckét) etánt, etilén és hidrogén keverékét képezzük:

Dehidratálási alkoholok. A vízalapú eszközök (koncentrált kénsav) alkoholjaira vagy 350 ° C-os katalizátorok jelenlétében történő felmelegedésekor vízelosztása és alkének kialakulása:

Ilyen módon etilént kapunk a laboratóriumban.
A propilén elkészítésének ipari módszere, a repedés mellett a propanol dehidratálása alumínium-oxid felett:

A klór-alkánok dehidroklorinációját az alkáli oldatok alkoholos oldatai alapján végezzük, mert A vízben a reakciótermékek nem alkének, hanem alkoholok.

Az etilén és homológjai használata Alapján kémiai tulajdonságok, azaz a képesség, hogy különböző hasznos anyagokká váljanak.

ÜzemanyagA magas oktánszámokat az elágazó alkének hidrogénezésével kapjuk meg:

A sárga bróm-oldat elszíneződése inert oldószerben (CCI 4) előfordul, ha alkenett csepp vagy gáznemű alkenlet oldatán keresztül halad át. Kölcsönhatás brómmal - jellemző Minőségi kettős kommunikációs reakció:

Az etilén-klór-etán hidrogeilinációjának terméke - Használat kémiai szintézis A C 2H 5 csoport bevezetéséhez - a molekulában:

A klór-etán helyi érzéstelenítő (érzéstelenítő) hatással is rendelkezik, amelyet sebészeti műveletekben használnak.

Alken hidratálást alkoholok, például, például, etanol.:

C 2H 5 alkohol alkalmazható oldószerként, fertőtlenítéshez, új anyagok szintézisében.

Etilén-hidratálás oxidálószer [O] jelenlétében etilénglikolhoz vezet - fagyálló és a kémiai szintézis félkészterméke:

Az etilén-oxidáció etilén-oxidot és acetaldehidet kapunk nyersanyagok a vegyiparban:

Polimerek és műanyagok - Alkén polimerizációs termékek, például poliapetrafluor-etilén (Teflon):

Feladatok.

1. Töltse ki az eliminációs reakciók (hasítás) egyenleteit, nevezze meg az ebből eredő alkeneteket:

2. A hidrogénezési reakcióegyenletek: a) 3,3-dimetil-butén-1;
b) 2,3,3-trimetil-butén-1. Ezekben a reakciókban az alkánokat motoros üzemanyagként használják, nevet adnak nekik.

3. 100 g etil-alkohol áthaladt az alumínium-oxidcsően 2n 5-től. Ennek eredményeképpen 33,6 liter szénhidrogének (N.U.). Hány alkoholt (%) reagált?

4. Hány gramm brómot reagál a 2,8 L (N.) etilénből?

5. Készítsen egy trifluor-klór-etilén polimerizációs reakcióegyenletet. (A kapott műanyag rezisztens a forró kénsavnak fém-nátrium stb.)

Válaszok gyakorlására a témához 1

9. lecke.

5. Alkén C. reakció n. H 2. n. Bromo B. tábornok:

Moláris tömeg Alkén M.(TÓL TŐL n. H 2. n.) \u003d 0,21 160 / 0,8 \u003d 42 g / mol.
Ez propilén.
Válasz. Az alkén-CH 2 \u003d SNSH 3 (propilén) képlete.

6. Mivel a reakcióban részt vevő összes anyag gázok, a reakcióegyenlet sztöchiometrikus együtthatók arányosak a volumetrikus arányukkal. Megírjuk a reakcióegyenletet:

TÓL TŐL a. H. ban ben + 4,5 ° 2 3 ° 2 + 3N 2 O.

A vízmolekulák számát a reakcióegyenlet határozza meg: 4,5 2 \u003d 9 atom a reakcióval, 6 atom van csatlakoztatva CO 2-ben, a fennmaradó 3 atomok három molekula része H2 O. Ezért az indexek egyenlőek: de = 3, ban ben \u003d 6. A kívánt szénhidrogén 3 órás propilén.
Válasz. Szerkezeti képlet Propylén - CH 2 \u003d SNSH 3.

10. lecke.

1. Az eliminációs reakciók egyenletei (hasítás) - alkének szintézise:

2. Az alkének hidrogénezési reakciói katalizátor jelenlétében nyomás alatt van melegítve:

3. Az etil-alkohol dehidrációs reakciója az űrlap:

Itt keresztül h. Az alkohol tömege etiléngé alakult.
Keresse meg az értéket h.: h. \u003d 46 36,6 / 22,4 \u003d 69
A reagált alkohol részesedése: 69/100 \u003d 0,69 vagy 69%.
Válasz. Az alkohol 69% -át reagáltam.

4.

Mivel a reagens anyagok (C 2H4 és BR 2) formulái előtt álló sztöchiometriás együtthatók egyenértékűek, az arány igaz:
2,8/22,4 = h.160. Innen h. \u003d 20 g BR 2.
Válasz. 20 g BR 2.

A gonoszság a molekulák szénatomjai közötti többszörös linkeket tartalmazó szénhidrogének. Az előnyösek alkének, Alkina, Alkadienia (polírozott). A ciklusban (cikloalkán) kettős kötést tartalmazó ciklikus szénhidrogének, valamint a ciklusban (három vagy négy atom) kisebb szénatomos cikloalkánok is vannak. A "fogyatékosság" tulajdonsága az ilyen anyagok beillesztéséhez kapcsolódik a csatlakozás reakciójaElőször is, hidrogén, határérték, vagy telített, szénhidrogének - alkánok.

Az alkének szerkezete

A molekulában lévő aciklusos szénhidrogének, az egyszeri kötések mellett, egy kettős kötés a szénatomok között és a általános képletnek felel meg N h 2n-vel.

A második neved - olefins - Az alkéneket a zsíros, finom savakkal (olaj, linolikus) analógiával állítjuk elő, amelyek maradványai a folyékony zsírok - olajok (az angol olaj - olaj) összetételében vannak.

A szénatomok, amelyek között kettős kötés van, egy államban van sP 2-hibridizáció. Ez azt jelenti, hogy az egyik S- és két p-p-orbitál a hibridizációban vesz részt, és egy p-orbitális továbbra is nem tridizált.

A hibrid orbitálok átfedése σ-kötés kialakulásához vezet, és a szomszédos szénatomok nem említett p-orbitálása miatt a második, π-kötés kialakul. Így a kettős kötés egyből áll σ- és egy π-kommunikáció.

A kettős kötést képező atomok hibrid orbitái ugyanabban a síkban vannak, és a π-kötéseket képező orbitálok merőlegesek a molekula síkjára.

A kettős kötés (0,132 nm) rövidebb, mint ugyanaz, és energiája nagyobb, mivel erősebb. Mindazonáltal egy mozgatható, könnyen polarizálható π-kötés jelenléte arra a tényre vezet, hogy az alkének kémiailag aktívabbak, mint az alkánok, és képesek csatlakozni a reakcióhoz.

Homológiai sorozat alkének

A homológ gázok közül az első három tagja, C 5H10- C 17H 34 - folyadék, C 18H 36-szoros szilárd anyagokkal. A folyékony és szilárd alkének gyakorlatilag oldhatatlan vízben, de szerves oldószerekben jól oldódik.

A zsidók szabályai szerint számos alkének homológjainak címe, az utótagot használják. A kettős csatlakozási pozíciót a kommunikáció helyét jelző szám jelzi. A számjegy a főlánc nevét követően egy kötőjelben van elhelyezve. Az alkén molekulában lévő atomok számozása azzal a céllal kezdődik, amelyhez a kapcsolat közelebb van, például a CH3-CH 2-CH \u003d CH-CH3-CH3-forma megfelelő alkénjét Penten-2-nek nevezzük, mivel a kapcsolat A második szénatomon kezdődik, a végláncoktól kezdve.

A lakatlan alkének homológok (etilén): C 2H4-eten, 3H6-propánnal, C4H 8-butén, 5 órás 10-penten, 6 órás 12-hexenből stb.

Azok isomeria és az alkének nómenklatúrája

Az alkánok, valamint az alkánok esetében jellemző szerkezeti isomeria. A szerkezeti izomerek különböznek egymástól a szén vázának szerkezetével. A legegyszerűbb alkén, amelyre a szerkezeti izomerek jellemzőek, Buten.

A szerkezeti izomerizmus speciális típusa a kettős kapcsolat helyzetének izomerizmusa:

Az egyetlen szén-szén-dioxid-szén-dioxid-kibocsátás körüli szinte szabad forgása a szénatomok, így az Alkanov molekulák a legkülönbözőbb alakot szerezhetik. A kettős kötés körüli forgása lehetetlen, ami egyfajta izomerizmus megjelenését eredményezi az alkénekben - geometriaivagy cisce-transz-izomeria.

A cisz-izomerek a transz-izomerektől eltérnek a molekula fragmenseinek térbeli elrendezésével (ebben az esetben metilcsoportok) a π kommunikációs síkhoz képest, és ezért a tulajdonságok.

Az alkének izomer a cikloalkánok (interclass isomeria), például:

A zsidó által kifejlesztett alkének nómenklatúrája hasonló az Alkanov nómenklatúrához.

1. A főlánc kiválasztása. A szénhidrogén nevének kialakulása a főlánc meghatározásával kezdődik - a molekulában lévő szénatomok leghosszabb láncolata. Az alkének esetében a fő láncnak kettős kötést kell tartalmaznia.

2. A fő láncok számozása. A fő áramkör atomjainak számozása azzal a véggel kezdődik, amelyhez a kettős kötés közelebb van. Például a kapcsolat helyes neve:

5-metil-sietion-2, és nem 2-methyxen-4, mivel feltételezhető.

Ha a kettős kötés helyzete nem tudja meghatározni az atomok számozásának kezdetét a láncban, akkor meghatározza a szubsztituensek helyzetét ugyanúgy, mint a határérték szénhidrogének.

3. Névképződés. Az alkénok nevei ugyanúgy alakulnak ki, mint az alkanánok nevét. A név végén a szénatom száma, amely kettős kötést és utótagot indít, amely az alkének kombinációjához való kapcsolatot jelöli. Például:

Az alkének fizikai tulajdonságai

Első három képviselője az alkének homológ sorozatának - gázok; Összetételi anyagok 5H 10 - S 16H 32-folyadékkal; A magasabb alkének szilárd anyagok.

A forralási és olvadási hőmérsékletek természetesen növelik a vegyületek molekulatömegének növelésével.

Az alkének kémiai tulajdonságai

A melléklet reakciója. Emlékezzünk arra, hogy a telítetlen szénhidrogének - alkének képviselőinek megkülönböztető jellemzője a reakcióhoz való csatlakozás képessége. A reakciók többsége mechanizmussal folytatódik elektrofil csatlakozás.

1. Alkenék hidrogénezése. Az alkének hidrogént képesek hidrogénező katalizátorok, fémek - Platinum, Palladium, Nickel:

Ez a reakció atmoszferikus és emelkedett nyomáson történik, és nem igényel magas hőmérsékletet, mivel exoterm. Ha a hőmérsékletet ugyanazon katalizátorokon emeljük fel, a fordított reakció mehet - dehidrogénezést.

2. Heading (Halogének csatlakoztatása). A brómvizet vagy a brómok oldatát szerves oldószerben (CCCl 4) interkonálása (CCCl 4) az oldatok gyors fehérítéséhez vezetjük a halogén molekula alkénbe történő hozzáadásához és a digalogenellák képződéséhez:

3. Hidroalogénezés (Halogén-hidrogén csatlakoztatása).

Ez a reakció obeys szabály markovnikova:

Halogén-hidrogénatom-alkénnel történő hozzáadásával a hidrogén hidrogénezett szénatomhoz van rögzítve, azaz atom, amelynél több hidrogénatom van, és a halogén kevésbé hidrogénezett.

4. Hidratáció (víz csatlakozás). Az alkének hidratálása alkoholok kialakulásához vezet. Például az Ethen vízbe való csatlakozása az egyik ipari módszerek Etil-alkohol előállítása:

Megjegyezzük, hogy a primer alkohol (egy hydroxoch csoportot primer szén) képződik csak a eten hidratálást. A meghajtás vagy más alkének során másodlagos alkoholok vannak kialakítva.

Ez a reakció a szabály markovnikova - A hidrogén kation egy hidrogénezett szénatomhoz van csatlakoztatva, és a hidroxo-csoport kevésbé hidrogénezett.

5. Polimerizáció. A csatlakozás különleges esete az alkének polimerizációs reakciója:

Ez a csatlakozási reakció szabad gyökös mechanizmuson keresztül halad át.

Oxidációs reakciók.

1. Égés. Mint bármely szerves vegyületek, az alkének oxigénnel égnek CO 2 és H20 képződésével:

2. Oxidáció megoldásokban. Az alkanánokkal ellentétben az alkenék könnyen oxidálódnak a kálium-permanganát oldatok hatásában. Semleges vagy semleges lúgos megoldások Az alkének oxidációja diolok (duatómiai alkoholok) előfordul, és a hidroxilcsoportok összekapcsolódnak ezekhez az atomokhoz, amelyek között kettős kötés létezett az oxidációhoz: