19. Способы получения алкенов

 – крекинг алканов C₈H₁₈ ––> C₄H₈ + C₄H₁₀; (термический крекинг при 400-700 ^oС)                                   октан               бутен        бутан – дегидрирование алканов C₄H₁₀ ––> C₄H₈ + H₂; (t, Ni)                                                бутан             бутен     водород – дегидрогалогенирование галогеналканов C₄H₉Cl  +  KOH ––>  C₄H₈  +   KCl  +  H₂O;                                                                        хлорбутан     гидроксид     бутен        хлорид     вода                                                                                             калия              калия    – дегидрогалогенирование дигалогеналканов  – дегидратация спиртов С₂Н₅ОН ––> С₂Н₄ + Н₂О (при нагревании в присутствии концентрированной серной кислоты) При реакиях дегидрирования, дегидратации, дегидрогалогенирования и дегалогенирования нужно помнить, что водород отрывается от менее гидрогенизированных атомов углерода (правило Зайцева, 1875 г.)

20. Химические свойства алкенов Наличие в молекулах этиленовых углеводородов двойной углерод – углеродной связи обуславливает следующие особенности этих соединений: – наличие двойной связи позволяет отнести алкены к ненасыщенным соединениям. Превращение их в насыщенные только в результате реакций присоединения-основной чертой химического поведения олефинов; – двойная связь представляет собой значительную концентрацию электронной плотности, поэтому реакции присоединения носят электрофильный характер; – двойная связь состоит из одной  - и одной  -связи, которая достаточно легко поляризуется.

Уравнения реакций, характеризующих химические свойства алкенов

а) Реакции присоединения

а) если алкены и реагент – неполярные соединения, то  -связь разрывается с образованием свободного радикала:

H₂C = CH₂ + H  :  H ––> [H₂C· – CH₂·] + [H·] + [H·] б) если алкен и  реагент – полярные соединения, то разрыв  -связи приводит к образование ионов:

в) при соединении по месту разрыва  -связи реагентов, содержащих в составе молекулы атомы водорода, водород всегда присоединяется к более гидрированному атому углерода (правило Морковникова, 1869 г.).

– реакция полимеризации nCH₂ = CH₂ ––> n – CH₂ – CH₂ –– > (– CH₂ – CH₂ –)n                                                       этен                                                                полиэтилен

21. Реакция полимеризации. Полиэтилен

Особенности реакции полимеризации:

1) полимеризация – это последовательное соединение одинаковых молекул в более крупные;

2) реакции полимеризации особенно характерны для непредельных соединений:

а) из этилена образуется высокомолекулярное вещество – полиэтилен;

б) соединение молекул этилена происходит по месту разрыва двойной связи:

Сокращенно уравнение этой реакции записывается так:

nСН₂=СН₂ -> (-СН₂-СН₂-)_n;

3) к концам таких молекул (макромолекул) присоединяются какие-нибудь свободные атомы или радикалы (например, атомы водорода из этилена);

4) продукт реакции полимеризации называется полимером (от греческого поли – много, мерос – часть);

5) исходное вещество, которое вступает в реакцию полимеризации, называется мономером.

Особенности полимера.

1. Полимер – это соединение с высокой молекулярной массой, молекула которого состоит из большого числа повторяющихся группировок, которые имеют одинаковое строение.

2. Эти группировки называются элементарными звеньями и структурными единицами.

Степень полимеризации (обозначается n) – это число элементарных звеньев, которые повторяются в макромолекуле.

В зависимости от степени полимеризации из одних и тех же мономеров можно получать вещества с различными свойствами.

Полиэтилен (РЕ) получают полимеризацией газа этилена при высоком и низком давлении. Полиэтилен, получаемый при высоком давлении называется полиэтилен высокого давления , получают его полимеризацией этилена в автоклавном или трубчатом реакторе. При низком давлении на комплексных металлоорганических катализаторах в суспензии или газовой фазе получают полиэтилен низкого давления PEHD (или высокой плотности HDPE). Различными способами получают и другие модификации полиэтилена (линейный, высокомолекулярный, сверхвысокомолекулярный полиэтилен и т.д.), отличающиеся более высокими эксплуатационными характеристиками. Полиэтилен высокого давления имеет большую мягкость и пластичность, чем полиэтилен низкого давления, поэтому применяют его в основном в ротационном формовании и литье, например, для производства упаковочного материала. Полиэтилен низкого давления более прочный материал- для изготовления резервуаров объемом до 250м³.

Физические свойства полиэтилена ПНД (HDPE). Полиэтилен HDPE представляет собой твердый материал, с воскообразной на ощупь поверхностью. HDPE обладает высокой вязкостью, гибкостью, растяжимостью и эластичностью. Материал легче воды. Материал также обладает хорошими диэлектрическими свойствами, а стойкость к радиоактивным излучениям одна из самых высоких среди полимерных материалов. Полиэтилен физиологически безвреден и годен к контакту с пищевыми продуктами.