26. Поясните, как Вы понимаете тот факт, что бутен-2 способен существовать в виде цис и транс-изомеров?

Ответ: Центральные атомы углерода связаны двойной связью, относительно которой невозможно свободное вращение. Поэтому цис-изомер не может свободно проходить в транс-изомер. Существуют два совершенно различных вещества – цис-бутен-2 и транс-бутен-2, в которых метильные группы по-разному расположены относительно двойной связи.

27. Какие реакции наиболее характерны для алкенов? Приведите несколько примеров.

Ответ: Алкенам наиболее характерны реакции присоединения. Типичным примером является реакция каталитического гидрирования, когда алкен C_nH_2n превращается в алкан C_nH_2n+2 за счет присоединения молекулы водорода Н₂.

В таких реакциях происходит разрыв сравнительно слабой π-связи, при этом к каждому из атомов углерода присоединяется по одному атому водорода, чтобы углерод оставался четырехвалентным.

Аналогично происходит присоединение галогенов, к примеру, брома Br₂:

ПОЯСНЕНИЕ: Суть реакций присоединения к алкенам заключается в том, что в двойной связи С=С происходит разрыв более слабой π-связи, и к каждому из атомов углерода присоединяется одновалентный атом (типа H, Cl, Br) или одновалентный остаток (типа ОН). Все остальные связи, которые были в исходном алкене остаются незатронутыми и сохраняются в продукте реакции. Ниже изображена упрощенная схема, иллюстрирующая протекание реакций присоединения по двойной углерод-углеродной связи алкенов.

28. Приведите структурные формулы продуктов следующих реакций, приведите названия образующихся продуктов:

ОТВЕТЫ:

А)

Б)

В)

Г)

ПОЯСНЕНИЕ: РОВНО ЭТА ЖЕ РЕАКЦИЯ НАПИСАНА В ПРИМЕРЕ «А». ТО, что исходная молекула написана чуть иначе ничего не меняет. В обоих случаях исходным веществом является пропен, а продуктом – 1,2-дибромпропан.

Д)

Е)

ПОЯСНЕНИЕ: РЕАКЦИЯ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ВОДЫ К АЛКЕНАМ НОСИТ НАЗВАНИЕ «РЕАКЦИИ ГИДРАТАЦИИ».

Ж)

ПОЯСНЕНИЕ: Для реакций алкенов (с несимметрично замещённой двойной связью) с водой и галогеноводородами (H₂O, HCl, HBr) необходимо решить: к которому из атомов C присоединится H, а к которому - OH или галоген? Чаще всего можно воспользоваться правилом Марковникова и присоединить атом H к тому атому углерода двойной связи, который связан с большим количеством атомов водорода (наиболее «гидрогенизированный»)

З)

Пояснение: реакция гидратации, подчиняется правилу Марковникова.

И)

Пояснение: реакция протекает в соответствии с правилом Марковникова.

К)

Пояснение: реакция эпоксидирования алкенов по Прилежаеву, происходящая при действии надкислот (RCO₃H). Продуктами реакции являются эпоксиды – соединения, содержащие трехчленный цикл.

Л)

Пояснение: реакция протекает по правилу Марковникова.

М)

Пояснение: Присоединение бромистого водорода (HBr) может быть проведено против правила Марковникова, если проводить реакцию в присутствии органической перекиси (ROOR). Это явление названо «эффект Караша» по имени изучившего его ученого. Таким образом, присоединение бромоводорода может быть проведено как по так и против правила Марковникова в зависимости от условий проведения реакции (сравни с предыдущим примером). При этом образуются изомерные продукты.

Н)

Пояснение: Эта реакция не является типичной для алкенов реакцией присоединения. По сути, эта реакция представляет собой реакцию замещения (аналогично алканам) атома водорода на атом хлора (в качестве побочного продукта образуется хлороводород). Причиной того, что идет реакция замещения, а не более характерная для алкенов реакция присоединения, являются условия процесса: очень сильное нагревание (450 ^оС).

О)

Пояснение: Реакция «восстановительного» озонолиза, приводит к фрагментации («разрезанию») молекулы алкена по месту двойной связи (С=С). Продуктами являются соответствующие карбонильные соединения (альдегиды и кетоны).