1. Инициирование: Радикалы образуются при разрыве связи O-O в молекуле кислорода под действием света или тепла.

2. Распространение цепи:

   • Радикальный кислород присоединяется к алкену, образуя перекисный радикал.

   • Перекисный радикал реагирует с другой молекулой кислорода, образуя алкоксирадикальный и гидропероксидный радикал.

   • Гидропероксидный радикал отрывает атом водорода от другой молекулы алкена, продолжая цепь.

Условия реакции:

• Реакция происходит при комнатной температуре или при нагревании.

• Требуется присутствие кислорода воздуха.

• Ускоряется наличием света, переходных металлов и свободных радикалов.

23. Номенклатура, классификация, изомерия диеновых углеводородов.

Диеновые углеводороды имеют две двойные связи в молекуле и отвечают общей формуле С_nH_2n-2.

В зависимости от взаимного расположения двойных связей диеновые углеводороды можно разделить на три основных типа:

1) углеводороды с кумулированными (примыкающими к одному атому углерода) двойными связями – аллен и его гомологи;

2) углеводороды с сопряженными (конъюгированными) двойными связями – дивинил и его гомологи;

3) углеводороды с изолированными двойными связями.

Диеновые углеводороды по систематической номенклатуре называются так же, как и этиленовые углеводороды, только вместо суффикса «ен» ставится суффикс «адиен» (так как двойных связей две). Положение двойных связей, как обычно, показывают цифрами. Для некоторых диенов сохранились тривиальные или старые рациональные названия.

Диеновые углеводороды первых двух типов проявляют своеобразные свойства. Для углеводородов третьего типа характерны обычные реакции алкенов, только в них принимают участие не одна, а обе связи с большей или меньшей селективностью.

Наибольшего внимания заслуживают углеводороды с сопряженными двойными связями.

Номенклатура диеновых углеводородов

• Ациклические диены: Название составляется из названия алкана с добавлением суффикса “-диен”. Положение двойных связей указывается цифрами.

• Циклические диены: Название составляется из названия циклоалкана с добавлением суффикса “-диен”. Положение двойных связей не указывается.

Классификация диеновых углеводородов

• о типу гибридизации атомов углерода у двойных связей:

  • sp²-sp² (аллены): обе двойные связи между атомами углерода с sp²-гибридизацией.

  • sp²-sp³ (диены): одна двойная связь между атомами углерода с sp²-гибридизацией, другая - между атомами углерода с sp³-гибридизацией.

Изомерия диеновых углеводородов

Структурная изомерия:

• Изомерия положения двойных связей: изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но разное расположение двойных связей.

• Изомерия углеродного скелета: изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но разное строение углеродного скелета.

Геометрическая изомерия:

• Изомеры цис-транс: изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу и одинаковое расположение двойных связей, но отличаются пространственным расположением заместителей у двойных связей.

• Особенности изомерии диенов:

• Для сопряженных диенов характерна геометрическая изомерия.

• Для изолированных диенов характерна структурная изомерия.

• Кумулированные диены не имеют изомеров.

24. Сопряженные диены (1,3-бутадиен и изопрен), сопряжение Двойных связей (,-сопряжение) И реакции электрофильного присоединения. Диеновый синтез (реакция Дильса-Альдера), представление о механизме реакции.

Сопряжённые алкадиены — непредельные нециклические углеводороды, в молекулах которых две двойные связи образуют сопряжённую систему. 

К наиболее известным представителям сопряжённых диенов относятся:

• бутадиен-1,3 (дивинил); 

• 2-метилбутадиен-1,3 (изопрен). 

Эти соединения используются в качестве мономеров для промышленного получения различных полимерных материалов, главным образом каучуков.

Сопряжение π-связей возможно благодаря тому, что p-орбитали, которые эти связи образуют, расположены не на линии между ядрами, а в перпендикулярной плоскости, что допускает их перекрывание во всех направлениях.

Реакции присоединения к сопряжённым диенам протекают по механизму электрофильного присоединения. При присоединении одной молекулы реагента к алкадиену рвётся только одна двойная связь. При присоединении двух молекул реагента к алкадиену разрываются обе двойные связи.

Диеновый синтез (реакция Дильса-Альдера) — реакция присоединения к сопряжённым диенам соединений, содержащих кратные связи (так называемых диенофилов). Реакция идёт как 1,4-присоединение и приводит к образованию циклического продукта. 

Реакция Дильса-Альдера является классическим примером диенового синтеза, который часто используется для формирования шести- и более замещенных циклических соединений. В этой реакции алифатический диен (обычно 1,3-диен) и алкен (диенофил) реагируют, обычно при тепловом или ультразвуковом воздействии, для образования циклического соединения (циклопентен, циклогексен и т.д.).

Механизм реакции Дильса-Альдера включает в себя циклическое расщепление диеновой системы диенового компонента и последующее образование новых связей между атомами углерода диенового компонента и диенофила.

Общий механизм может быть представлен как следующий:

1. Инициация: Диен и диенофил первоначально образуют комплекс, который может быть представлен в виде эндо- и экзо- конформаций.

2. Циклическое сложение: Следом за этим происходит циклическое сложение, которое приводит к образованию нового шестичленика.

3. Формирование циклического продукта: После циклического сложения образуется циклический продукт, удерживающий оба диеновые остатки и диенофильный остаток.

Это упрощенное представление механизма, который описывает общие этапы реакции. На практике могут проявляться и дополнительные химические детали, особенно при работе с конкретными реагентами и условиями реакции.

25. Изопреновое звено в природных соединениях. Понятие об изопреноидах. Каучук. Синтетические каучуки.

Изопреноиды — большая группа природных соединений, в основе химической структуры которых лежит 1,3-бутадиен (изопрен).

В молекулах изопреноидов разветвлённые насыщенные или ненасыщенные изопреновые фрагменты связаны обычно в определённом порядке: «голова к хвосту» (т. н. изопреновое правило, установленное Л. Ружичкой).

К изопреноидам относят углеводороды терпены и их кислородсодержащие производные — терпеноиды (терпеновые спирты, альдегиды, кетоны, кислоты, простые и сложные эфиры и др.).

Число изопреновых звеньев варьируется от двух (например, в молекулах лимонена, гераниола) до нескольких тысяч (натуральный каучук, гуттаперча).

Многие природные вещества имеют структуру изопреноидов (смоляные кислоты, зоо- и фитостерины, стероиды, полиизопреноиды, каротиноиды, ксантофиллы, витамины группы А, некоторые аттрактанты, феромоны, ювенильные гормоны и пр.).

Изопреноиды (индивидуально и в составе скипидара, эфирных масел, бальзамов и пр.) используются как душистые вещества и лекарственные средства. 

Каучуки — натуральные или синтетические эластомеры, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами. Из каучуков путём вулканизации получают резины и эбониты.

Синтетический каучук — это материал, изготовленный из нефтепродуктов и других химических соединений. Он имеет широкое применение в производстве шин, ремней, покрышек и других изделий.

Основные типы синтетических каучуков:

• изопреновый;

• бутадиеновый;

• бутадиен-метилстирольный;

• бутилкаучук;

• этилен-пропиленовый;

• бутадиен-нитрильный;

• хлоропреновый.

Свойства синтетических каучуков:

• устойчивость к высоким и низким температурам;

• химическая устойчивость;

• водонепроницаемость;

• износостойкость;

• эластичность.

Применение синтетических каучуков:

• производство шин и резиновых изделий;

• медицина (медицинские перчатки, шприцы, маски и другие изделия);

• текстильная промышленность (эластичные ткани);

• промышленность строительных материалов (гидроизоляционные материалы, клеи и герметики);

• производство пластмасс и искусственного камня;

• производство спортивного инвентаря;

• косметическая промышленность (губные блески и туши для ресниц).

26. Номенклатура, электронное строение, sp-гибридизация и физические свойства алкинов.

Алкинами называют алифатические углеводороды, содержащие тройную углерод­углеродную связь. Общая формула алкинов СnН2n–2. Простейшим представителем этого ряда соединений является ацетилен С2Н2, поэтому часто алкины называют ацетиленовыми углеводородами. Ацетилен открыт Э. Деви (1836). Впервые синтезирован М. Бертло из угля и водорода (1862). По номенклатуре IUPAC названия алкинов образуют от названий соответствующих алканов, заменяя суффикс -ан на -ин с указанием положения тройной связи в цепи углеродных атомов. Нумерацию главной углеродной цепи начинают с того конца, к которому ближе расположена тройная связь. Наряду с номенклатурой IUPAС для простейших углеводородов часто применяют рациональные названия. Согласно рациональной номенклатуре, ацетиленовые углеводороды рассматривают как производные ацетилена, в молекуле которого атомы водорода замещены на углеводородные радикалы: метилацетилен, этилацетилен, диметилацетилен. Для первого представителя гомологического ряда алкинов сохранилось тривиальное название «ацетилен». Названия углеводородных остатков (радикалов) алкинов образуют путем добавления к названию углеводорода суффикса –ил. В молекуле ацетилена атомы углерода образуют σ-связи в результате осевого перекрывания sp-гибридных орбиталей (величина валентного угла равна 180°). Две π-связи образуются при боковом перекрывании двух пар АО — 2р2 и 2р_у, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Таким образом, характерный фрагмент алкинов -С=С- имеет линейное строение.

По физическим свойствам три первых представителя гомологического ряда алкинов при нормальных условиях представляют собой газы, далее следуют жидкости (С5—C15), а начиная с углеводорода состава С16Н30 алкины являются твердыми веществами. Изменения температур плавления и кипения в гомологическом ряду алкинов подчиняются основным закономерностям, характерным для алканов и алкенов.

27. Химические свойства алкинов: каталитическое гидрирование и восстановление натрием в жидком аммиаке, использование в синтезе (Z)- и (E)-алкенов.

Алкины - это углеводороды с тройной углерод-углеродной связью. Они обладают характерными химическими свойствами, которые делают их полезными в органическом синтезе.