9.3. Способы получения

Наиболее важные сопряженные диены 1,3-бутадиен (дивинил), 2-метил-1,3-бутадиен (изопрен) получают из соответствующих алканов дегидрированием.

Аналогично алкенам диены могут быть получены реакцией дегидрогалогенирования дигалогенпроизводных алканов и дегидратации диолов.

1,3-Бутадиен также получают высокотемпературной каталитической реакцией дегидрирования и дегидратации этанола (процесс С.В. Лебедева).

Дивинил может быть получен из ацетилена и формальдегида по методу В. Реппе (см. п. 5.3.3).

Изопрен получают по методу Г. Принса.

10. Алкины

Алкинами называются углеводороды, содержащие тройную углерод-углеродную связь –СС–.

Общая формула простых алкинов С_nH_2n-2. Простейшим представителем класса алкинов является ацетилен H–СС–H, поэтому алкины называют также ацетиленовыми углеводородами.

Атомы углерода ацетилена находятся в sp-гибридном состоянии. При гибридизации 2s-орбитали и 2р-орбитали образуются две равноценные sp-гибридные орбитали, расположенные на одной прямой, и остаются две негибридизованные р-орбитали.

В молекуле ацетилена простая связь (-связь) между атомами углерода образована перекрыванием двух sp-гибридизованных орбиталей. Две взаимно перпендикулярные -связи возникают при боковом перекрывании двух пар негибридизованных 2р-орбиталей, -электронные облака охватывают скелет так, что электронное облако имеет симметрию, близкую к цилиндрической. Связи с атомами водорода образуются за счёт sp-гибридных орбиталей атома углерода и 1s-орбитали атома водорода, молекула ацетилена линейна.

В пропине простая связь (-связь) С_sp-С_sp3 короче аналогичной связи С_sp-С_sp2 в алкенах, это объясняется тем, что sp-орбиталь ближе к ядру, чем sp²- орбиталь .

Тройная углерод-углеродная связь С  С короче двойной связи, а общая энергия тройной связи приблизительно равна сумме энергий одной простой связи С–С (347 кДж/моль) и двух -связей (259·2 кДж/моль) (табл. 10.1).

Таблица 10.1

Характеристики химических связей в молекуле алкинов

Соединение	Связи между атомами С				Связи С–Н
	СС		С–С		Н–С			Сsp3–Н
	l102, нм	Е, кДж/моль	l102, нм	Е, кДж/моль	l102, нм	Е, кДж/моль	, Д	l102, нм	Е, кДж/моль	, Д
НСС–СН3	12,0	828	14,6	347	10,6	464	1,1	11,0	355	0,3

Особый интерес представляет связь С-Н. Эта связь короче и прочнее аналогичных связей углерод-водород в алкенах и алканах (табл. 10.2).

Таблица 10.2

Характеристики связей С-Н в алканах, алкенах и алкинах

Углеводород	Длина, l102, нм	Энергия Е, кДж/моль	Доля s-орбитали атома углерода, %	Дипольный момент , Д
	11,0	405	25,0	0,3
	10,9	435	33,3	0,6
	10,6	464	50,0	1,08

Связь С–Н имеет заметную полярность, связанную с большей долей s-состояния гибридной орбитали и, вследствие этого, с большей близостью электронной пары связи С–Н к углероду.

В результате смещения электронного облака -связи от атома водорода к атому углерода атом водорода становится отчасти положительно заряженным - кислотным.

Энергия диссоциации связи углерод-водород в ацетилене С–Н больше, чем в этилене; sp-гибридизация затрудняет гомолитический разрыв связи С–Н с образованием радикалов, но облегчает гетеролитический разрыв этой связи с образованием ионов.