Химические свойства

Алкены химически активны. Их химические свойства во многом определяются наличием двойной связи:

• наличие двойной связи позволяет отнести алкены к ненасыщенным соединениям. Превращение их в насыщенные возможно только в результате реакций присоединения;

•  двойная связь состоит из одной  - и одной  -связи, которая достаточно легко поляризуется;

• двойная связь представляет собой значительную концентрацию электронной плотности, поэтому реакции присоединения носят электрофильный характер.

Уравнения реакций, характеризующих химические свойства алкенов:

• Реакции присоединения:

а) гидрироборирование (присоединение к алкенам гидридов Бора)

б) гидратация (присоединение воды; среда — сернистая кистлота)

в) галогенирирование (отсутствует инициатор радикальных реакций. Среда неполярных инертных растворителей, например Ccl4)

г) гидрогалогенирирование ( правило Марковника)

• Полимеризация получившихся полимеров

• Реакция окисления

Правило Марковникова

Марковникова правило: при присоединении протонных кислот или воды к несимметричным алкенам или алкинам , атом водорода присоединяется к наиболее гидрогенизированному (гидрированному) атому углерода (в месте разрыва двойной связи). Названо по имени его автораВ. В. Марковникова и сформулировано им в 1869 году.

Правило Марковникова объясняется положительным электронным эффектом алкильных групп. Например, в молекулепропилена СН3–СН=СН2, метильная группа СН3, за счет суммирования небольшой полярности трех С–Н связей, является донором электронов и проявляет +I-эффект по отношению к соседним атомам углерода. Это вызывает смещение подвижных p-электронов двойной связи в сторону более гидрогенизированного атома углерода (в группе =СН2), и появлению на нем частичного отрицательного заряда δ-.

Исключения:

Присоединение электрофильных и нуклеофильных агентов к соединениям с сопряжёнными связями, содержащим электроотрицательную группировку у атома углерода двойной связи, происходит против правила Марковникова в соответствии со смещением электронной плотности к наиболее электроотрицательным атомам.

Правило Марковникова нарушается также в реакциях присоединения HBr к олефинам в присутствии перекисей так как механизм реакции в этом случае радикальный. Атакующей частицей является атомарный бром, а ориентация присоединения определяется стабильностью промежуточно образующегося углеродного свободного радикала.

Диеновые углеводороды (алкадиены) – это непредельные углеводороды, содержащие две двойные углерод - углеродные связи. Общая формула алкадиенов CnH2n-2.

Особенность диеновых углеводородов в том, что присоединение происходит по концам цепи, а между вторым и третьим атомами углерода образуется двойная связь.

Получение и применение в промышленности

1. Дегидрирование алканов:

CH3-CH2-CH2-CH3 t,Cr2O3,Al2O3→ CH2=CH-CH=CH2 + 2H2

бутан утадиен-1,3 (дивинил)

 

 

CH3-CH-CH2-CH3 t,Cr2O3,Al2O3→ CH2=C-CH=CH2 + 2H2

│ │

СH3 CH3

2-метилбутан 2-метилбутадиен-1,3 (изопрен)

2. Дегидрирование алкенов:

CH2=CH-CH2-CH3   500-600,MgO,ZnO → CH2=CH-CH=CH2 + H2

бутен-1 бутадиен-1,3

3.Дегидратация и дегидрирование этанола: (р. Лебедева)

Каталитический способ получения бутадиена-1,3 из этанола был открыт в 1932 г. Сергеем Васильевичем Лебедевым. По способу Лебедева бутадиен-1,3 получается в результате одновременного дегидрирования и дегидратации этанола в присутствии катализаторов на основе ZnO и Al2O3.