10.6.4. Алільне галогенування алкенів

При дії на алкени таких галогенуючих реагентів, як С1₂, у при-^сУтності ініціаторів процесу утворення вільних радикалів (УФ-світ-

118 Ненасичені вуглеводні. Глава ю

ло) відбувається не приєднання галогену за місцем розриву под­війного зв'язку, а вільнорадикальне заміщення (£_л) на галоген атома Гідрогену, який знаходиться при атомі Карбону в а-положенні до подвійного зв'язку (алільне положення, див. розд. 4.4). Так, при температурі 500—600 °С пропен реагує з хлором, утворюючи аліл-хлорид:

Н₂С=СН—СН₃ + С1₂ ⁵⁰⁰~⁶⁰⁰ °^ Н₂С=СН—СН₂—СІ + НС1 |

пропен алілхлорид

Цю реакцію застосовують у промисловості для синтезу гліце­рину.

10.7. Окремі представники. Застосування. Ідентифікація

Етилен СН₂=СН₂. Безбарвний газ з дуже слабким запахом, малорозчинний у воді, горить яскравим кіптявим полум'ям, з по­вітрям утворює вибухові суміші. Є сировиною в промисловості для одержання етанолу, етиленгліколю, оцтового альдегіду, полі­етилену та ін.

Пропілен СН₂=СН—СН₃. Безбарвний газ зі слабким запахом. Широко використовується в промисловому органічному синтезі для одержання ізопропілового спирту, гліцерину, ацетону, полі­пропілену та інших цінних органічних сполук.

На відміну від алканів алкени ідентифікують за допомогою ін­струментальних і хімічних методів. Хімічні методи ґрунтуються на наявності в структурі алкенів реакційноздатного подвійного зв'яз­ку. Для доведення наявності подвійного зв'язку застосовують реак­цію алкенів з розчином брому в хлороформі або чотирихлористо-му вуглеці (спостерігається знебарвлення розчинів брому) і реакцію окиснення розведеним розчином КМп0₄ у нейтральному або луж­ному середовищі (спостерігається зникнення рожево-фіолетового забарвлення калій перманганату). Проте ці реакції не є суто спе­цифічними на подвійний зв'язок, тому для ідентифікації алкенів потрібен комплекс даних, одержаних за допомогою хімічних і фі­зичних методів дослідження.

119

0 Контрольні питання та вправи

1. Напишіть структурні формули запропонованих сполук і назвіть їх за іншою номенклатурою:

а) 2,3-диметил-1-пентен; ж) сіш-діетилетилен;

б) хлористий аліл; з) /ирет-бутилетилен;

в) 2,3,5-триметил-2-гексен; и) тетраетил етилен;

г) З-етил-2-пентен; і) несим-в/лор-бутилпропілетилен; ґ) 2,6-диметил-З-гептен; й) етилтриметилетилен;

д) /иранс-2-пентен; к) егш-етиддіізопропілетилен; є) ^ис-2-бутен; л) вінілізопропілметан;

є) ^-З-метил-г-пентен; м) алілдиметилметан.

2. Назвіть наведені вуглеводні за двома номенклатурами (якщо це мож­ ливо):

а) Н₃С—С=СН—СН—СН₃ б) (СН₃)₃С—СН=СН—С(СН₃)₃

СН₃ СН₃

в) (СН₃)₂С=СН-С₂Н₅ г) (СН₃)₂СН-СН=СН-СН₂-С(СН₃)₃

СН₃ ґ) Н₃С—С—СН₂—С=СН₂ Д) Н₂С=С(СН₃)₂ СН₃ СН₃

сн₃ сн₃ сн₃

є) Н₃С-СН-СН-С-СН₃ є) Н₃С-СН-СН-СН-СН-СН₃

сн₃ сн₂ сн₃ сн=сн₂

сн₃

І ³

ж) Н₂С—С=СН—СН₃ з) (СН₃)₃С—СН₂—СН=СН₂

сн₃

£Н₃

/

и) Н₃С—С=СН—СН—СН

н₃с—сн₂ сн₃ ^СМз

3. Скориставшись кулестержньовими моделями, складіть молекули можливих геометричних ізомерів 2-бутену. Назвіть ізомери за цис,транс- і ^-номенклатурами. Які умови існування геометрич­них ізомерів?

121

РС1₅

Ненасичені вуглеводні. Глава 10

Які з наведених нижче алкенів можуть існувати у вигляді 2,Е-ізо-мерів:

а) 2-пентен; г) 3,4-диметил-З-гексен;

б) 2-метил-2-пентен; г) 3,4-діетил-З-гексен;

в) 3-гексен; д) 3,4-діетил-2-гексен?

Наведіть формули ізомерів, які відповідають формулі С₅Н₁₀. Скла­діть для них реакції гідратації та гідрогалогенування. Назвіть про­дукти.

Розташуйте наведені алкени в ряд за збільшенням швидкості реак­ції А_Е, укажіть розподіл електронної густини в молекулах:

а) СН₃СН₂СН=СН₂; СН₃СН₂СН=СНСН₃; Н₂С=СН₂; (Н₃С)₂С=С(СН₃)₂

б) Н₂С=С(СН₃)₂; Н₃С8СН=СН₂; СН₃СН₂СН=СН₂

З якою метою застосовують реакцію озонолізу алкенів? Складіть рівняння озонолізу ізомерних алкенів, які відповідають формулі С₅Н_Ш. Назвіть продукти.

Які сполуки утворяться при дії на пропен таких реагентів:

а) С1₂ (500 °С); б) С1₂, Н₂0; в) Вг₂, СС1₄; г) НВг; ґ) НВг (КООК')?

Назвіть отримані продукти. Наведіть механізм реакцій в) і г).

Запропонуйте шлях синтезу наведених вуглеводнів, використовую­чи лише неорганічні речовини:

а) н-бутан —- 1-бутен — 2-бутин;

б) пропілен —- 2,3-диметил-2-бутен;

в) 1-бромобутан — 2,2-дибромобутан.

Напишіть структурну формулу етиленового вуглеводню, озоноліз яко­го приводить до утворення суміші таких продуктів:

а) етилметилкетону і пропаналю;

б) ацетону й оцтового альдегіду;

в) мурашиного і масляного альдегідів. Наведіть відповідні рівняння.

Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі хімічні перетворення:

? СІ_2> Ну т& ? С1₂, Ь/

а) А1 карбід » метан ? ■» ? н-бутан *-

спирт, р-н ОН" СІ,, Ау НС1 2п Н, А1С1, - ? — —► ? —£ ► 9 ► ? ► ? —±— ? і—

Алкени

9 9 9 9

о) Иа ацетат » метан ——*- ацетилен ——•► етилен »■ етанол

РСІ₅ 2Nа С1₂, Ну спирт, р-н ОН" Н₂Р

Н₂0 _? Н₂50_4к,ГС 0₃,Н₂0,Н+ _?

си, ну м§, етер н₂о

— ?

в) пропан

► ?

— 9

, _т спирт, р-н ОН" „ НВг „ 2Nа " 1-бромопропан "« 1 " !

2^ С1₂, Ну^ спирт, р-н ОН^ _? Р₃, Н₂Р, Н+ _?

? СО,Н₂ Н_{2 п}Н₂50_4к, І-С

г) етанол *• етилен ? ? г

НВг, КООК' „ 2№

? : ► ? ► ?

спирт, р-н ОН НВг спирт, р-н ОН

ґ) 4-хлор-2-метилпентан ? - ?

•

■ КМп0₄, Н₂0 РС1₅ спирт, р-н ОН" [Н]

СІ,, Ну спирт, р-н ОН" О,, Н,0, Н⁺

? —- ? —— ► ? —— ► ?

■1

длкадіени

123

ГЛАВА

ГЛАВА

_аа