112

Лекция №18-19 алкадиены

План

1. Типы алкадиенов.

2. Номенклатура.

3. Методы синтеза1,3-алкадиенов.

4. Физические свойства 1,3-алкадиенов и их строение.

5. Химические свойства 1,3-алкадиенов и их применение.

6. 1,2-Алкадиены.

Углеводороды с открытой цепью, содержащие две двойные связи, называются алкадиенами. В зависимости от взаимного расположения двойных связей различают следующие типы алкадиенов. Если двойные связи располагаются у одного атома углерода, то они называются алкадиенами ­– 1,2 или алленами, например:

СН₂=С=СН₂ пропадиен–1,2, аллен

а расположенные таким образом двойные связи называются кумулированными.

Если между двумя двойными связями находится одна одинарная связь, то такие алкадиены называются алкадиенами-1,3 или сопряженными диенами, например,

СН₂=СН–СН=СН₂ бутадиен-1,3.

Алкадиены с изолированными связями - такие алкадиены, у которых две двойные связи разделены двумя или более одинарными углерод-углеродными связями.

При наименовании алкадиенов используют номенклатуру IUPАC и тривиальные названия. Согласно номенклатуре IUPАC, родоначальная структура представляет собой самую длинную углеродную цепь, содержащую обе двойные связи. Нумерация этой цепи начинается с конца, которому соответствует меньшая сумма локантов. Название диена производится от корня родоначальной структуры путем добавления к нему суффикса “диен” с указанием положения двойных связей в цепи, например 3,7–диметилоктадиен–2,5.

За рядом первых алкадиенов устойчиво сохраняются тривиальные названия:

СН₂=СН–СН=СН₂ дивинил

СН₂=С–СН=СН₂ изопрен



СН₃

СН₂=С=СН₂ аллен

СН₃СН=С=СН₂ метилаллен

СН₃–СН=СН–СН=СН₂ пиперилен

Наиболее важными с научной и практических точек зрения являются алкадиены–1,3. Поэтому им в данном разделе уделяется наибольшее внимание.

Методы синтеза 1,3-алкадиенов

1. Дегидрирование алканов

а) дегидрирование бутан-бутеновой фракции

б) Дегидрирование изопентан-изопентеновой фракции

Рассмотренные методы имеют промышленное значение

2 . Дегидратация гликолей

Дегидратация может быть осуществлена по методу Реппе

3. Дегидратация ненасыщенных спиртов

И сходный спирт может быть получен конденсацией карбонильных соединений с ацетиленом по методу Фаворского с последующим селективным гидрированием

4. Реакции сочетания винилгалогенидов

Винилгалогениды вступают также в реакцию сочетания под действием Cu₂Cl₂, Zn в присутствии NiCl₂, н-бутиллития в присутствии MnCl₂.

5. Димеризация ацетилена с последующим селективным гидрированием

[Cu₂Cl₂] +H₂

НС  СН + HC  CH –––– CH  C – CH = CH₂ ––– CH₂ = CH – CH = CH₂

cat

6. Метод C.В. Лебедева

450^oC

2C₂H₅OH –––––––––– CH₂ = CH – CH = CH₂ + 2H₂O + H₂

[Al₂O₃, ZnO]

Этот метод был первым процессом получения бутадиена-1,3, освоенным в промышленном масштабе. В настоящее время он вытесняется более прогрессивным методом дегидрирования бутан-бутеновой фракции.

7. Расщепление 4,4-диметил-1,3диоксана, который получают конденсацией изобутена и формальдегида:

+

+ H₂O + CH₂O

Метод имеет ограниченное промышленное применение.