1.4. Диеновые углеводороды

Это соединения, содержащие в углеродной цепи две двойные связи.

Номенклатура опирается на номенклатуру соответствующих алканов. В названии положение каждой двойной связи обозначают цифрами. Перед окончанием -ен добавляется приставка ди - так образуется окончание -диен, н-р:

СН₂=С=СН-СН₃ СН₂=СН-СН=СН₂ СН₂=С(СН₃)-СН=СН₂

Бутадиен-1,2 Бутадиен-1,3 2-метилбутадиен-1,3

По взаимному расположению двойных связей различают следующие диены:

1) Диены с кумулированными двойными связями:

Н₂С=С=СН₂ СН₃-НС=С=СН –СН₃

Пропадиен (аллен) Пентадиен-2,3

Соединения этого типа неустойчивы и мало изучены.

2) Диены с изолированными двойными связями (связи разделены одним и более атомами углерода:

СН₂=НС-СН₂-СН =СН₂

Пентадиен-1,4

Соединения с изолированными двойными связями не отличаются по своим химическим свойствам от алкенов. Двойные связи реагируют независимо друг от друга (откуда и такое название).

3) Диены с сопряженными (чередующимися) двойными связями:

Н₂С=СН-СН=СН₂ СН₂=НС-СН=СН –СН₃

Бутадиен-1,3 (дивинил) Пентадиен-1,3

Алкадиены с сопряжёнными двойными связями имеют наибольшее значение.

Способы получения дивинила и изопрена

Бутадиен-1,3 (дивинил) – первый и наиболее важный представитель гомологического ряда сопряженных диенов. Газ (т.кип. –4,5⁰С) с характерным неприятным запахом. В промышленности получают:

1) Дегидрирование и дегидратация этанола (реакция С.В. Лебедева)

400⁰С

2 СН₃-СН₂ОН  СН₂=СН-СН=СН₂ + 2 Н₂О + Н₂

Этанол Al₂O₃ Бутадиен-1,3

По этому способу в начале 30-х годов ХХ в СССР было организовано первое в мире промышленное производство каучука из бутадиена-1,3.

2) Дегидрирование н-бутана или бутена-1:

500-600⁰С

СН₃-СН₂-СН₂-СН₃  СН₂=СН-СН=СН₂ + 2 Н₂

н-бутан Al₂O₃, Cr₂O₃ Бутадиен-1,3

500-600⁰С

СН₂=СН-СН₂-СН₃  СН₂=СН-СН=СН₂ + Н₂

Бутен-1 MgO, ZnO Бутадиен-1,3

2-Метилбутадиен-1,3 (изопрен) - жидкость, т.кип. +34⁰С. В природе не встречается, но соединения, углеродный скелет которых построен из изопреновых звеньев, широко распространены в растительном и животном мире (изопреноиды). Промышленные способы его получения:

1) Дегидрирование изопентана (550⁰С, пониженное давление):

СН₃-СН(СН₃)-СН₂-СН₃  СН₂=С(СН₃)-СН=СН₂ + 2 Н₂

Изопентан Al₂O₃, Cr₂O₃ Изопрен

Изопентан выделяют из нефтяных фракций или получают изомеризацией н-пентана.

2) Димеризация пропилена с последующей изомеризацией и отщеплением метана:

(С₃Н₇)₃Al Al₂O₃, SiO₂

2 СН₃-СН=СН₂  СН₂=С(СН₃)-СН₂-СН₂-СН₃  СН₃-С(СН₃)=СН-СН₂-СН₃

200⁰C

 СН₂=С(СН₃)-СН=СН₂ + СН₄

Изопрен