8.4. Хімічні властивості

1. Ізольовані дієни виявляють ті ж самі хімічні властивості, що і алкени, але реакції ідуть у дві стадії.

2. Найбільший інтерес за реакційною здатністю являють кон’юговані дієни, оскільки в їхніх молекулах існує єдина π-електронна система, тому реакції відбуваються з участю всієї системи разом:

а) Приєднання в положення 1,4 – крім приєднання з розривом одного π-зв’язку, тобто в положення 1,2:

Більш імовірним є приєднання по кінцях ланцюга кон’югації, тобто в положення 1,4:

Аналогічним способом приєднуються інші бінарні сполуки.

б) Полімеризація кон’югованих дієнів – відбувається з використанням зв’язків у положенні 1,4. Наприклад, добування природного каучуку – полімеру ізопрену:

До синтетичних каучуків належать бутадієновий, хлоропреновий та ін.

Серед них, крім каучуків добутих реакцією полімеризації, є такі, що добуті реакцією кополімеризації.

в) Реакція Дільса-Альдера – утворення циклічних адуктів (як правило забарвлених) в результаті конденсації дієнів з дієнофілами – сполуками, що містять алкеновий зв’язок, кон’югований з функціональною групою.

Реакція належить до типу синхронних реакцій – тобто таких, де в процесі реакції одночасно відбувається розрив старих і утворення нових зв’язків, без утворення інших проміжних часток – іонів, радикалів або якихось перехідних часток.

У разі несиметричної будови дієну утворюється суміш адуктів.

У даному випадку:

8.5. Окремі представники

1,3-Бутадієн – безбарвний газ з характерним запахом (Т_кип = -4,4°С). Використовується для добування еластомерів, тому виробляється в промислових масштабах.

Ізопрен (2-метил-1,3-бутадієн, Т_кип = -34,1°С) є основою великої кількості природних сполук. Ізопренова ланка – один із найпоширеніших у природі блоків. Вона характерна не тільки для каучуку, а й для більшості сполук, які виділені з рослинних та тваринних організмів. Усі терпени містять вуглецевий скелет, побудований з ізопренових ланок, які сполучені між собою за принципом «голова до хвоста»:

Це так зване ізопренове правило, за допомогою якого можна визначити будову багатьох терпенів:

Точну послідовність реакцій, унаслідок яких сполука утворилася в рослині або тваринному організмі, досліджує галузь науки на межі органічної хімії і біології – біогенез природних сполук. Вважають, що всі ізопренові ланки в природі утворюються з однієї і тієї самої сполуки ізопентилпірофосфату:

Контрольні запитання та завдання

1. Напишіть структуру основного продукту або продуктів, які утворюються внаслідок приєднання 1 моль НСl до кожної з наведених сполук: а) 1,3-бутадієн та 1-бутен; б) 1,3-бутадієн та 1,4-пентадієн; в) 1,3-бутадієн та 2-метил-1,3-бутадієн; г) 1,3-бутадієн та 1,3-пентадієн. Яка зі сполук у кожній з наведених пар буде більш реакційноздатною за відношенням до НСl?

2. Дайте відповідь на запитання попередньої задачі для випадку приєднання не HCl, а НBr за наявності пероксиду.

3. За допомогою яких простих хімічних реакцій можна розрізнити такі сполуки: а) 1,3-пентадієн та н-пентан; б) 1,3-пентадієн та 1-пентин; в) бромистий аліл та 2,3-диметил-1,3-бутадієн? Укажіть точно, що ви робитимете і спостерігатимете.

4. За допомогою яких хімічних методів (не обов’язково простих реакцій) можна розрізнити такі сполуки: а) 1,4-пентадієн та 2-пентен; б) 1,4-пентадієн та 2-пентин; в) 1,4-пентадієн та 1,3-пентадієн?