10.Строение,изомерия,номенклатура алкадиенов. Способы получения дивинила и изопрена.Реакция Лебедева.

Алкадиены — непредельные углеводороды, содержащие две двойные связи. Общая формула алкадиенов

С_nН_2n-2.

Если двойные связи разделены в углеродной цепи двумя или более одинарными связями (например, пентадиен-1,4), то такие двойные связи называются изолированными. Химические свойства алкадиенов с изолированными двойными связями не отличаются от свойств алкенов с той лишь разницей, что в ре­акции могут вступать не одна, а две двойные связи независимо друг от друга.

Если двойные связи разделены в цепи только одной s-связью, то их называют сопряженными. Важнейшие представители со­пряженных диенов:

СН₂ = СН-СН = СН₂      СН₂ = С(СН₃)-СН = СН₂. бутадиен-1,3                      изопрен

Существуют также диены с системой С = С = С, называемые аленами: такие двойные связи называют кумулированными. Пер­вый член гомологического ряда — аллен СН₂ = С = СН₂ : бесцветный газ с t_nл = -136,2 °С и t_кип = -34,5 °С.

Для алкадиенов характерны те же виды изомерии, что и для алкенов:

1)  изомерия углеродного скелета.

2)  изомерия положения двойных связей  

3)  цис-транс-изомерия.

Номенклатура. Главную цепь в диенах выбирают так, чтобы она содержала обе двойные связи, и нумеруют с того конца, при котором сумма номеров положений двойных связей минимальна. В названии соответствующего алкана окончание -ан заменяется на -диен.

Реакция Лебедева - это получение бутадиена каталитическим пиролизом этилового спирта 2C2H2OH =(t=400-500C) CH2=CH-CH=CH2 (+H2, +2H2O)

11.Химические свойства алкадиенов с сопряженными связями.Применение алкадиенов.Натуральный и синтетический каучук.Резина.Гуттаперча.

Химические свойства сопряженных диенов имеют отличительную особенность – согласованное поведение двух кратных (двойных) связей. Напомним, ковалентная связь – - или -связь – представляет собой пару электронов, связывающую два атома с их положительными ядрами. В результате расщепления ковалентной связи электроны распариваются, каждый теперь находится при отдельном атоме С. Например, для бутадиена можно условно записать синхронное расщепление двух -связей (электроны -связей показаны точками) следующим образом:

Применение. Основная область применения алкадиенов - синтез каучуков.

Основные свойства каучука:

1) важнейшее свойство каучука – это его эластичность.

Эластичность – это свойство испытывать значительные упругие деформации при сравнительно небольшой действующей силе, например растягиваться, сжиматься, а затем восстанавливать прежнюю форму после прекращения действия силы;

2) ценным для практического использования свойством каучука является также непроницаемость для воды и газов.

Известный ученый Гудьир открыл способ вулканизации каучука – превращения его в резину путем нагревания с серой, что позволило получать прочную и упругую резину.

3) резина обладает еще лучшей эластичностью, в этом с ней не может сравниться никакой другой материал; она прочнее каучука и более устойчива к изменению температуры.

Состав и строение натурального каучука: а) качественный анализ показывает, что каучук состоит из двух элементов – углерода и водорода, т. е. относится к классу углеводородов; б) количественный анализ его приводит к простейшей формуле С₅Н₈; в) определение молекулярной массы показывает, что она достигает нескольких сот тысяч (150 000–500 000); г) каучук – это природный полимер; д) молекулярная формула его – (С₅Н₈)n; е) макромолекулы каучука образованы молекулами изопрена; ж) молекулы каучука хотя и имеют линейное строение, не вытянуты в линию, а многократно изогнуты, как бы свернуты в клубки.

Характерные особенности вулканизации каучука:

1) натуральный и синтетический каучуки используются преимущественно в виде резины, так как она обладает значительно более высокой прочностью, эластичностью и рядом других ценных свойств. Для получения резины каучук вулканизируется;

2) из смеси каучука с серой, наполнителями (особенно важным наполнителем служит сажа) и другими веществами формуются нужные изделия и подвергаются нагреванию.

Гуттаперча — идентичный по химическому составу с натуральным каучуком высокомолекулярный углеводород (С₅Н₈)_n (полимер 1,4-изопрена), его геометрический изомер (транс-форма), вследствие чего отличается значительно меньшей эластичностью.

Применяют как изолирующий материал в электро- и радиопромышленности, в химической и обувной промышленности, а также в стоматологии как материал для обтурации корневых каналов.