Диеновые углеводороды

1(Типы диеновых углеводородов)

Диеновые углеводороды – это углеводороды с двумя двойными связями.

Общая формула диеновых углеводородов: С_nН_2n-2.

Алкадиены, в молекулах которых две двойных связи разделены одной простой связью, называются соединениями с сопряженными двойными связями (дивинил и его гомологи).

СН₂=СН-СН =СН₂ бутадиен-1,3 (дивинил).

Алкадиены, в молекулах которых две двойных связи примыкают к одному углеродному атому, называются углеводородами с кумулированными двойными связями (аллен и его гомологи):

СН₂=С=СН₂ пропадиен-1,2 (аллен);

R-СН =С=СН₂ алкилаллены.

Углеводороды, в молекулах которых две двойных связи разделены двумя и более простыми связями, называются алкадиенами с изолированными двойными связями.

СН₂=СН—СН₂—СН=СН₂ пентадиен-1,4.

Химические свойства диеновых углеводородов.

Имея двойные связи в молекулах, диеновые углеводороды вступают в обычные реакции присоединения.

Например: а) обесцвечивают бромную воду; б) присоединяют галогеноводороды.

3(Реакция 1,4 и 1,2 присоединения)

Характерной особенностью реакции присоединения является то, что наряду с обычным 1,2-присоединением идет 1,4-присоединение, при этом между 2-м и 3-м углеродными атомами возникает двойная связь. При реакции бутадиена-1,3 с бромистым водородом получается два продукта:

2(Строение п связи в сопряженных диенах)

1,3-Диены отличаются рядом особенностей в своем

химическом поведении, которое обусловлено их электронным строением.

CH2CHCHCH2

В молекуле бутадиена-1,3 между атомами углерода имеются три σ-связи,

образованные sр2-электронами, и две π-связи, образованные четырьмя р-

электронам. При этом происходит перекрывание всех четырех р-орбиталей, т.е образуется единое облако р-электронов, которое находится в плоскости,

перпендикулярной плоскости σ-связей. Это взаимодействие двух π-связей

получило название эффекта сопряжения.

В этом случае отдельные пары π-электронов не закреплены за определенными связями, а распределены (делокализованы) по всей молекуле. р-Орбитали нескольких атомов могут перекрываться друг с другом, образуя

общую π-электронную систему. Такой особый вид взаимного влияния атомов

называется сопряжением.

Сопряжение - это образование в молекуле единого делокализованного

электронного облака в результате перекрывания негибридизованных p-орбиталей. Возможно два типа сопряжения:

а) π,π-сопряжение - делокализованные МО могут принадлежать двум или более

π-связям.

б) р,π- сопряжение-в сопряжении могут участвовать π-связи и соседний атом с р-орбиталью.

Сопряжение приводит к тому, что в молекуле другие длины связей (стремление к выравниванию). Молекулы с делокализованными связями имеют по сравнению с молекулами с изолированными связями, энергию.

4(Мономеры для каучуков)

Продуктом полимеризации 2-метилбутадиена-1,3 (изопрена) является природный каучук.

Алкины

1 Кислотность

Особенность электронного строения алкинов — повышенная полярность ацетиленовой связи С—Н. Она обусловлена следующими причинами. Известно, что 2s-электроны в среднем Расположены ближе к ядру, чем 2p-электроны:

Орбитали ацетиленового атома углерода (sp-гибридные орбитали) содержат значительно больший вклад p-характера, чем sp3-и sp2-орбитали. Это приводит к увеличению электронной плотности вблизи атома углерода. Если такой атом образует за счет sp-орбитали связь, то в ней, соответственно, электронная плотность сдвинута в сторону атома углерода (по сравнению с такой же связью, образованной sp3-гибридизованным атомом). Иными словами можно сказать, что у sp-гибридизованного атома углерода электроотрицательность выше, чем у sp3- и sp2-гибридизованных атомов. Соответственно, у алкинов с тройной связью на конце цепи (терминальных алкинов) соответствующая связь С-Н более полярна, чем в алкенах и алканах, и имеет слабокислотный характер.

в терминальных алкинах (с тройной связью на конце цепи) концевой атом водорода проявляет слабокислотные свойства. Соответственно такие алкины могут вступать в реакции с сильными основаниями и образовывать соли — ацетилениды: (ацетиленид динатрия)

(ацетиленид калия)

2