10.5. Фізичні властивості

Подібно до алканів чотири перші представники гомологічного ряду алкенів за нормальних умов — гази, далі йдуть рідини (С₅—С₁₇), потім — тверді речовини.

Усі алкени практично нерозчинні у воді, добре розчиняються

в органічних розчинниках.

Температури кипіння н-алкенів, як правило, вищі, ніж їх ізо­мерів з розгалуженим ланцюгом атомів Карбону; г<ис-ізомери зде­більшого мають вищі температури кипіння і нижчі температури плавлення порівняно з /яранс-ізомерами.

(Н0№

етанол

10.6. Хімічні властивості

Л егше відщеплюють воду вторинні і особливо третинні спир­ти. Відщеплення води в молекулах таких спиртів відбувається за правилом Зайцева:

СН

СН,

:—сн₃ "²!°⁴ » н₃с—сн=і—сн₃ + н₂о

Н₃С—СН—С—СН₃

ІОН Ні

З-метил-2-бутанол

2-метил-2-бутен

№

Дегідрування алканів (промисловий метод). При температу­рі 300—500 °С у присутності каталізаторів (тонкоздрібнені нікель, хром (III) оксид Сг₂0₃ та інші) алкани відщеплюють водень, утво­рюючи алкени:

Н₃С—СН₂ СН₃

пропан

- Н₃С—СН=СН₂ + Н₂

пропен

Селективне гідрування алкінів. У присутності каталізаторів зі зменшеною активністю (Ре, частково дезактивовані, «отруєні» со­лями важких металів Реї і Рі) алкіни селективно (вибірково) при­єднують водень з утворенням алкенів:

н₂, ра/рьсоз

Н₃С—С^СН

пропін

-*- Н₃С СН—СН2

•

пропен

Головною структурною особливістю, що визначає реакційну здатність алкенів, є наявність в їх молекулі подвійного карбон-карбонового зв'язку. Атоми Карбону, які зв'язані подвійним зв'яз­ком, знаходяться в стані $р²-гібридизації. Подвійний зв'язок являє собою поєднання ковалентних о- і тг-зв'язків, з яких тг-зв'язок є слабшим за о-зв'язок. Електрон­на густина тг-зв'язку розміщена симетрично вище і нижче площи-

електронна хмара л-зв'зку

ни, в якій розташовані о-зв'язки

„2

^-гібридизованих атомів Карбо­ну (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Будова подвійного зв'язку в молекулі етилену

Завдяки такому розміщенню електрони тг-зв'язку легше поля­ ризуються порівняно з електро­ нами ст-зв'язку. Унаслідок висо­ кої поляризованості та низької енергії утворення тг-зв'язку алке­ ни досить легко вступають у реакції приєднання, що відбуваються з розривом тс-зв'язку. У більшості випадків такі реакції почина­ ються з атаки електрофільним реагентом (електрофільною части­ нкою) електронів тг-зв'язку, тому їх називають реакціями електро- фільного приєднання (А_Е). д

Крім того, подвійний зв'язок впливає на _н Л^сн^СНг реакційну здатність зв'язку С—Н при сусід- ч_| ньому з ним $р³-гібридному атомі Карбону. Н

109 Ненасичені вуглеводні. Глава 10 108

Завдяки надспряженню (ст,я-спряженню), або гіперкон'югації (див. розд. 4.4), атоми Гідрогену, розташовані при а-карбоновому атомі відносно подвійного зв'язку, набувають рухливості та здат­ності вступати в реакції заміщення ($_к), які проходять значно лег­ше, ніж у молекулах алканів.

Для алкенів характерні також реакції окиснення, відновлення і полімеризації.

Алкени

-СН₂Вг

Приєднання галогенів (галогенування). Алкени досить легко при­єднують за місцем розриву подвійного зв'язку хлор і бром, важ­че — йод з утворенням дигалогенопохідних алканів, що містять атоми галогену біля сусідніх атомів Карбону (віцинальні дигалоге-нопохідні):

Н₂СВг

Н₂С=

1,2-диброметан

=СН, + Вг