Физические свойства
1. Диеновые углеводороды обладают более высокой температурой кипения, чем олефины:
1,3-бутадиен - +4,5оС; 1-бутен – 6,3оС.
2. Плотность их также выше, чем у олефинов, т.к. растет % содержания С: у пентена – 0,64
у пентадиена – 0,70.
3. Также выше показатель преломления (1,4 – 1,47 вместо 1,36 – 1,38 у этиленовых) – экзальтация МR.
Химические свойства
Сопряженные диены дают все химические реакции, характерные для двойных связей. Отличительные особенности:
1. Более высокая термодинамическая стойкость.
2. Более высокая реакционная способность из-за очень большой поляризуемости.
3. Способность к присоединению по концам цепочки сопряженных связей.
1. Реакции присоединения
1. Присоединение водорода, галогенов, галогеноводородов может идти в положении 1,2 и в положении 1,4. Например, присоединение НCl, происходящее по электрофильному (ионному) механизму:
1 2 3 4 + +
С
H2=CH-CH=CH2
+ H+
CH2=CH-CH-CH3
CH2-CH=CH-CH3
CH2=CH-CH-CH3 CH2-CH=CH-CH3 CH2-CH=CH-CH3 CH3-CH-CH=CH2
Cl Cl Cl Cl
Продукт присоединения продукт присоединения
HCl в положение 1,2 HCl в положение 1,4
3-хлор-1-бутен 1-хлор-2-бутен
Наблюдается резонанс 1 и 2 структур карбкатиона.
Выход продукта возрастает при повышении температуры, полярности и поляризуемости реагента.
2. Реакция диенового синтеза (реакция Дильса-Адлера) – реакция присоединения, характерная только для сопряженных диенов. Эта реакция используется для качественного и количественного определения сопряженных диенов под действием непредельных соединений (диенофилов), у которых двойная связь активирована электроноакцепторными заместителями благодаря сопряжению с электроотрицательными атомами.
Например:
- +
СH3 +CH2 - CH2
C CH
- CH + + +C=O -
CH2 H
Изопрен акролеин
4-метил-3-циклогексенкарбальдегид
Роль диенофила могут выполнять и сами диеновые углеводороды (реакция Лебедева):
|
CH2 +СH-CH=CH2 |
|
4-винил-1-циклогексен
2. Реакции окисления
Диены легко окисляются за счет активных двойных связей. Реакции идут так же, как у олефинов, за счет разрыва двойной связи.
1. Под действием озона:
СH2=CH-CH=CH2
+ 2O3
CH2-CH-CH-CH2
CH2
+ CH-CH + CH2
O-O-O O-O-O -H2O2 O O O O
2. Окисление молекулярным кислородом протекает:
а) с образованием перекисных олигомеров
C
H2=CH-CH=CH2
+ O2
(-CH-CH2-O-O-)n
CH
CH2
(-CH2-CH=CH-CH2-O-O-)n
б) могут образовываться циклоперекисные продукты, здесь молекула кислорода работает как диенофил.
|
+ O O |
|
в) при высоких температурах и при наличии насыщенных звеньев может идти реакция окисления в -звене.
H
CH2=CH-CH=CH-CH3
+ O2
CH2=CH-CH=CH-CH
H O-O-H
H2O + CH2=CH-CH=CH-C
O
Винилакролеин