IV. Ізомеризація.
Як правило, ізомеризація положення подвійного зв’язку відбувається за високих температур і проходить за радикальним механізмом.
Практично такий процес використовується дуже рідко.
Примітка! При розв’язуванні задач на добування одного ізомеру з іншого треба використовувати перетворення, які однозначно приводять від одного ізомеру до іншого, а не до суміші можливих ізомерів.
Приклад: Від бутену-1 перейти до бутену-2.
V. Високотемпературне галогенування гомологів етилену.
У разі галогенування за температур порядку 500 – 550°С реакція іде не за іонним механізмом приєднання, а за радикальним механізмом заміщення. При цьому заміщення відбувається в α-положенні до подвійного зв’язку.
6.5. Просторова будова (стереохімія) алкенів (гомологів етену)
Заміщені етилени можуть існувати у вигляді цис- або транс- ізомерів:
1. Якщо два однакові замісники при двох атомах Карбону, що складають подвійний зв’язок, розташовані по один бік від площини подвійного зв’язку, то це цис-ізомер.
2. Якщо два однакові замісники при двох атомах Карбону, що складають подвійний зв’язок, розташовані по різні боки від площини подвійного зв’язку, то це транс-ізомери.
Але розглянутий вид просторової (геометричної) ізомерії є лише окремим випадком загального типу ізомерії, що називається E/Z – ізомерією (від двох німецьких слів – entgegen – навпроти; zusammen – разом).
В термінах E/Z – ізомерії можна розглядати гомологи етену, що мають чотири (або три) зовсім різні замісники біля подвійного зв’язку. Для цього спершу розглядається старший із замісників. Старшість замісників визначається тим, який атомний номер має атом замісника, що сполучається з атомом Карбону подвійного зв’язку.
Z-ізомер – має старші замісники біля атомів Карбону подвійного зв’язку знаходяться по один бік від площини подвійного зв’язку.
Е-ізомер – має старші замісники по різні боки подвійного зв’язку.
6.6. Окремі представники
Етен (етилен) – безбарвний, майже нерозчинний у воді газ. Горить світлим кіптявим полум’ям, утворює з повітрям вибухові суміші.
Етен міститься в значній кількості у коксових газах очистки нафтопереробних установок, з яких він добувається.
Етен використовують здебільшого для виробництва поліетилену, а також для добування етанолу, ацетальдегіду, вінілхлориду і стирену. Слід згадати про використання етену для прискорення дозрівання фруктів. Це дає змогу транспортувати недозрілі плоди до місця призначення, де вони дозрівають в атмосфері етену.
Пропен виділяють з газів нафтопереробки й у великій кількості використовують для синтезу ізопропанолу, поліпропілену і алілхлориду.
Бутени добувають у промислових масштабах з газів крекінгу або переробки нафти. 1-Бутен і ізомерні 2-бутени використовують для виробництва 1,3-бутадієну і 2-бутанолу. [1], c. 145-146; [2], с. 229-252.
Контрольні запитання та завдання
1. Напишіть структурні формули ізомерів (крім стереоізомерів) пентену, назвіть їх за номенклатурою IUPAC і (якщо можна) дайте їм альтернативні назви. Напишіть структурні формули продуктів, які утворюються під час озонолізу кожного з них.
2. Напишіть форми геометричних ізомерів: н-пентенів; монобромопропенів; ізопентенів.
3. Які алкени утворюються з наведених сполук? Напишіть рівняння відповідних реакцій:
(СН3)3ССl; (СН3)2С(ОН)С(СН3)3
4. Який алкен у кожній парі активніший у реакції приєднання Н2О? Дайте пояснення: а) етен або пропен; б) етен або вінілбромід; в) пропен або 2-бутен; г) 2-бутен або ізобутен; д) 1-пентен або 2-метил-1-бутен.
5. Наведіть механізм реакцій:
СН3СН=СН2 + НОВr ?
ССl3СН=СН2 + НОВr ?
6. Напишіть структурні формули алкенів, у яких в під час озонолізу утворюються такі продукти: а) СН3СН2СН2СНО та НСНО; б) СН3СН(СН3)СНО та СН3СНО; в) тільки СН3СОСН3. Що дає кожний із цих алкенів у реакції з калійперманганатом?
7. Алкіни
Це вуглеводні, що містять один потрійний зв’язок. Загальна формула: CnH2n-2.
Ізомерія, як і в ряду алкенів, зумовлена:
а) ізомерією будови карбонового ланцюга;
б) ізомерією положення потрійного зв’язку в ланцюзі.
Номенклатура:
раціональна
(за основу беруть назву першого члена
гомологічного ряду – ацетилен);
систематична:
Приклад:
