5. Взаимодействие с с-электрофилами.

А лкены присоединяют сильные С-электрофилы, к которым относятся карбкатионы, которые генерируются в реакционной смеси обычно в виде ионных пар:

В результате образуется новый карбкатион, который может претерпевать дальнейшие превращения, например, присоединяться к следующей молекуле алкена. Многократное возобновление акта присоединения растущего карбкатиона к очередной молекуле алкена лежит в основе катионной полимеризации алкенов.

6. Реакции циклоприсоединения.

Алкены способны вступать в реакции, в которых образуется цикл. Такие реакции называются циклоприсоединением.

Эти реакции подразделяются в зависимости от числа атомов, участвующих в образовании цикла (цифры в квадратных скобках)

a) Циклоприсоединение [2+1].

К этому типу относятся реакции алкенов с карбенами.

б) Циклоприсоединение [2+2].

в) Циклоприсоединение [2+4].

7. Реакции окисления алкенов.

а) Окисление разбавленными растворами KMnO₄ в слабощелочной среде (окисление по Вагнеру).

R-CH=CHR + KMnO4;H2O[OH-];((((((( R-CH(OH)-CH(OH)-R

Э та реакция протекает стереоселективно как цис-присоединение двух гидроксильных групп:

б) Окисление концентрированными растворами окислителей.

(KmnO₄, CrO₃, HNO₃)

При действии этих окислителей происходит разрыв молекулы алкена по месту двойной связи с образованием кетонов и кислот.

(CH₃)₂C=CH-CH₃ CrO3;(((( (CH₃)₂C=O + CH₃COOH

ацетон уксусная кислота

CH₃CH=CH-CH₂CH₃ KMnO4 конц.;[H2SO4];((((((((( CH₃COOH + HOOC-CH₂CH₃

уксусная пропионовая

кислота кислота

Эта реакция широко используется для определения строения алкенов.

в) Озонолиз.

Озонолиз представляет собой комбинацию последовательных реакций озонирования и гидролиза:

Озонолиз используют для установления строения алкена, так как его результаты является селективное расщепление молекулы алкена по месту двойной связи.

г ) Окисление пероксикислотами и гидропероксидами (реакция Прилежаева).

Результатом этих реакций является синтез эпоксидов, соединений, содержащих трехчленный оксидный цикл.

П ромышленный вариант реакции эпоксидирования связан с каталитическим окислением этилена кислородом или воздухом на нанесенных серебряных катализаторах.

д) Окисление алкенов в присутствии PdCI₂.

CH₂=CH₂ + 1/2O₂ PdCl2;100-300 C;((((((( CH₃CHO ацетальдегид

ацетон

Этот метод реализован в промышленности для получения ацетальдегида. В настоящее время это наиболее прогрессивный способ получения ацетальдегида (Вакер-процесс). Промышленный катализатор представляет собой трехкомпонентную систему PdCl₂-CuCl₂-HCl. Каталитический цикл состоит из трех сопряженных реакций:

• окисления алкена хлорида палладия

CH₂=CH₂ + PdCl₂ + H₂O  CH₃CHO + Pd + 2HCl

• регенерации хлорида палладия хлоридом меди (II)

Pd + 2CuCl₂  PdCl₂ + 2CuCl

• регенерации CuCI₂ кислородом в присутствии соляной кислоты

2CuCl + 2HCl + 1/2O₂  2CuCl₂ + H₂O

П ервая стадия этого цикла протекает через образование -комплекса PdCl₂ с алкеном с последующим разложением комплекса водой:

Замена в Вакер-процессе воды уксусной кислотой позволяет получать в промышленном масштабе винилацетат.

CH₂=CH₂ + CH₃COOH + 1/2O₂ PdCl2;((((( CH₃COOCH=CH₂ + H₂O