Методы получения алкенов

1. Дегидрирование и крекинг алканов.

CH₃CH₂CH₂CH₃ [Cr2O3];450 C;(((((( CH₃CH=CH-CH₃ + H₂

При более высоких температурах происходит также разрыв связей С-С и получаются смеси различных алканов и алкенов, у которых молекулярная масса меньше, чем у исходных алканов (крекинг).

СH₂=CH₂ + CH₃CH₃

CH₄ + CH₂=CH-CH₃

CH₃CH₂CH₂CH₃ Cr2O3;500-600C;((((((( H₂ + CH₂=CH-CH₂-CH₃

H₂ + CH₃-CH=CH-CH₃

Эти методы имеют промышленное значение.

2. Дегидратация спиртов.

R-CH₂CH₂OH cat;300-350 C;((((((( R-CH=CH₂ + H₂O

В качестве катализаторов используются Бренстедовские или Льюисовские кислоты, например H₃PO₄ и Al₂O₃. В первом случае фосфорную кислоту наносят на пористый носитель, например, силикагель.

Особенностью этих реакций является порядок отщепления воды, определяемый правилом Зайцева: при отщеплении воды наиболее легко отщепляется водород от соседнего наименее гидрированного атома углерода.

Такой характер отщепления может быть обоснован более высокой термодинамической стабильностью алкенов, у которых наибольшее число заместителей при двойной связи.

Реакции дегидратации имеют препаративное и промышленное значение. Так, в промышленности изобутилен получают дегидротацией изобутилового спирта.

3. Дегидрогалогенирование галогеналканов.

Эта реакция может осуществляться в двух вариантах:

а) щелочное дегидрогалогенирование

CH₃CH₂Br + KOH [спирт];t;(((((( CH₂=CH₂ + KBr + H₂O

Порядок отщепления галогеноводорода в этих реакциях также определяется правилом Зайцева: при отщепление HHal наиболее легко отщепляется водород от наименее гидрированного атома углерода.

б) термическое дегидрогалогенирование в паровой фазе.

CH₃CH₂CH₂Cl 400-500 C;((((((( CH₃CH=CH₂ + HCl

В отличие от щелочного дегидрогалогенирования эта реакция мало избирательна и при наличии нескольких неэквивалентных атомов водорода при вицинальном углеродном атоме образуется смесь алкенов.

Методы имеют препаративное и промышленное значение.

4. Отщепление галогенов от вицинальных дигалогеналканов металлическим цинком.

R-CHBr-CHBr-R' + Zn t;(( R-CH=CH-R' + ZnBr₂

5. Селективное гидрирование диенов и алкинов.

CH₂=CH-CH=CH₂ + H₂ [Ni];(((( CH₃-CH=CH-CH₃

R-CC-R' + H₂ [Pb/PbCO3];(((((((( R-CH=CH-R'

6 . Реакция Виттига - взаимодействие карбонильных групп с фосфоний - илидами.

Сами фосфоний - илиды могут быть получены дегидрогалогенированием соответствующим галоидных солей фосфония под действия основания.

[(C₆H₅)₃PCH₃]⁺Br^- + C6H5Li;((((((( (C₆H₅)₃P=CH₂ + LiBr + C₆H₆

7 . Реакция Гофмана - расщепление четвертичных аммониевых солей под действием оснований.

Характер образующихся продуктов определяется правилом Гофмана: при расщеплении образуется наименее замещенный алкен. Например:

Обоснованием правила Гофмана является относительная кислотность атомов водорода при -углеродных атомах: наименее кислыми являются атомы водорода при наиболее разветвленных углеродных атомах,так как образующиеся при отрыве от них анионы существенно дестабилизированы алкильными группами и такое отщепление становится энергетически невыгодным.