Химические свойства.

Основные химические свойства алкенов обусловлены наличием в молекуле двойной связи. Электронная плотность между атомами углерода, связанными двойной связью, выше, чем между атомами углерода, связанными простыми связями. Поэтому в место с увеличенной электронной плотностью будет направлена атака частиц, несущих положительный заряд или имеющих недостаток электронной плотности. Энергия π-связи меньше энергии σ-связи, поэтому π-связь разрывается намного легче. Следовательно, основным типом реакций, в которые легко вступают алкены, являются разнообразные реакции присоединения, сопровождающиеся разрывом π-связи и образованием двух новых σ-связей. Повышенная электронная плотность двойной связи делает менее прочной связь С–Н у α-углеродного атома, что повышает подвижность атомов водорода и приводит к реакциям замещения водорода в этом положении.

1. Реакции присоединения.

1. Гидрирование до насыщенных углеводородов идет под влиянием катализаторов (Nі, Pd, Pt); иногда требуется высокая температура и давление. Реакция обратима и при изменении условий реакция на тех же катализаторах идет в обратную сторону (из алканов получают алкены):

Ni, Pd или Pt; р, t

R–CH=CH₂ + H₂ ¾¾¾¾¾¾¾® R–CH₂–CH₃

Гидрирование протекает как цис-присоединени

цис-1,2-диметилциклопентан

2. Галогенирование.

а) Этиленовые углеводороды в мягких условиях с высокой скоростью присоединяют галогены, образуя вицинальные дигалогенпроизводные предельных углеводородов. Бромирование алкенов служит качественной реакцией на двойную связь, поскольку сопровождается изменением окраски из-за обесцвечивания раствора брома.

CH₃–CH=CH–CH₃ + Br₂ ¾¾® CH₃–CH–CH–CH₃

(в р-ре ССl₄) | |

(красного цвета) Br Br

2,3-дибромбутан (бесцветный)

CH₃–CH=CH₂ + Сl₂ ¾¾® CH₃–CH–CH₂

| |

Cl Cl

1,2-дихлорпропан

Электрофильное присоединение (А_Е) хлора по двойной связи пропилена осуществляется в обычных условиях и протекает следующим образом:

Образуется вторичный карбкатион, поскольку он стабильнее первичного; затем происходит транс-присоединение аниона хлора. Поскольку вокруг одинарной связи С–С в алифатических соединениях имеет место свободное вращение, то о получении транс-продукта при галогенировании можно говорить только в случае циклоалкенов, например:

транс-1,2-дибромциклопентан

б) хлорирование пропилена в газовой фазе при температуре <200⁰С происходит по механизму A_R:

в) хлорирование пропилена в газовой фазе при температуре >300⁰С идет по механизму S_R:

Во всех случаях реакции протекают в направлении образования наиболее устойчивых реакционных частиц (катионов, радикалов).