III. Реакции замещения атома водорода у α-углеродного атома

при двойной связи.

Аллильное галогенирование.

Замещение атома водорода, находящегося при α-углеродном атоме к связи С=С, на атом хлора или брома носит радикальный характер и может быть осуществлено методом галогенирования при облучении УФ-светом и высокой температуре (500 ⁰С).

Реакция протекает в таком направлении благодаря легкости образования устойчивого радикала аллильного типа.

Бром в аллильное положение удобно вводить по методу Воля-Циглера, используя N-бромсукцинимид. Так, при бромировании бутена-1 образуется

3-бромбутен-1:

Химические превращения алкенов обобществлены схемой (см. схему 1, с. 35):

Схема 1. Химические реакции алкенов

, с.

Применение алкенов.

• При дегидрировании бутиленов получают бутадиен-1,3 – исходное сырье

для синтеза каучуков.

• Каталитическим окислением алкенов получают эпоксиды, являющиеся

важными полупродуктами в синтезе биологически активных соединений и эпоксидных смол.

• Этилен применяется для получения галогенопроизводных, спиртов (этанол, этиленгликоль), уксусного альдегида, уксусной кислоты, стирола, полимеров (см. схему 2). Этилен применяют в качестве вещества, ускоряющего созревание овощей и фруктов.

Схема 2. Основные направления промышленного использования этилена

• Пропилен широко используется для получения спиртов (пропанол-1, пропанол-2, глицерин), ацетона, акрилонитрила, изопропилбензола, поли-пропилена и сополимеров на его основе (см. схему 3, с. 37).

Схема 3. Основные направления промышленного использования пропилена

Контрольные вопросы к главе 2 «Алкены

№ 1 Какова массовая доля (%) гексена-1 содержится в смеси с гексаном, если 5 г этой смеси присоединяет 8 г брома?

№ 2. Напишите механизмы реакций гидробромирования пентена-1: (а) в присутствии пероксидов; (б) в отсутствии пероксидов. Сформулируйте правило Марковникова и дайте ему объяснение. Используя это правило, напишите уравне­ния реакций гидрохлорирования, гидратации, сульфатирования и гипохлорирования триметилэтилена. Какой продукт образуется при реакции пентена-1 с монохлоридом иода и гидробромирования 3,3,3-трифторпропена-1.

№ 3. Что такое реакция гидроборирования алкенов? Какое она имеет синтетическое значение?

№ 4. Рассмотрите механизм окисления 3-метилциклопентена: (а) разбав- ленным раствором KMnO₄ (или OsO₄); (б) надуксусной кислотой.

№ 5. Дана схема последовательных реакций: этилен  А  Б  В  Г  Д  Е Ж  З  гексахлорэтан. Реакции включают в себя присоединение хлора и отщепление хлористого водорода. Назовите реактивы, используе­мые на каждой стадии, установите строение веществ А—3.

№ 6. Углеводороды н-гексан и гексен-3 имеют близкие температуры кипения. Как очистить химическим путем: а) н-гексан от примеси гексена-3; б) гексен-3 от примеси н-гексана?

№ 7. Напишите структуры мономеров, из которых получе­ны следующие полимеры: (а) орлон ...CH₂CH(CN)CH₂CH(CN) ..; (б) тефлон ... CF₂CF₂CF₂CF₂...; (в) саран ... СН₂СС1₂СН₂СС1₂...; (г) плестиглас (органическое стекло); (д) заменитель плазмы крови (полимер 1-винилпирролидона-2); (е) фторопласт-3 ...—CF₂CFC1—CF₂CFC1—...

№ 8 Напишите уравнения реакций сополимеризации: (а) пропилена с бутеном-2; (б) изобутилена со стиролом (винилбензолом); (в) гексафтор-пропилена с винилиденфторидом; (г) винилацетата с хлорвинилом; (д) пропилена с акрилонитрилом

№ 9. Определите строение углеводородов по молекулярной формуле и строению продуктов превращений: (а) С₅Н₁₀, каталитическое гидрирование дает 2-метилбутан, а гидробромирование в присутствии Н₂О₂ с последующей обработкой натрием (реакция Вюрца) приводит к 2,7-диметилоктану; (б) С₅Н₁₀, озонолиз дает уксусный и пропионовый альдегиды; (в) С₅Н₈, озонолиз приводит к пропандиалю и формальдеги­ду; (г) С₅Н₁₀, при окислении хромовой смесью образуются ацетон и уксусная кислота; (д) С₆H₈, при окислении перманганатом калия при нагревании выделены щавелевая (этандиовая) и янтарная (бутандиовая) кислоты.

№ 10. Предложите схемы синтеза соединений, ис­пользуя неорганические реактивы: (а) бутена-2 из бутена-1; (б) гексина-1 из гексанола-1; (в) гексадиена-2,4 из аллилового спирта; (г) гексадиена-1,5 из пропилена; (д) 3-бромоктена-1 из октанола-1.