Ненасичені вуглеводні:

Реакційна здатність алкенів визначається наявністю в їх складі кратного зв’язку. Алкени реакційноздатніші за алкани, тому що -зв’язок слабкіший за -зв’язок та електрони подвійного зв’язку С=С більш доступні для атаки реагентів, ніж електрони одинарного зв’язку, бо вони дещо віддалені від вісі звязку (див. будову молекули етилену), і легше поляризуються. Тому слід очікувати, що більшість реакцій починатиметься з атаки -зв’язку електронодефіцитними частинками (електрофілами - катіонами, вільними радикалами або карбенами). Подальший перебіг реакції може відбуватися або з розщепленням -зв’язку та утворенням двох нових -зв’язків (реакції приєднання), або з розривом як -, так і -зв’язків. Крім того подвійний зв’язок впливає на реакційну здатність зв’язків СН у сусіднього sp³-гібридизованого вуглецевого атома. Унаслідок надкон’югації (-,-спряження) водневі атоми, що сполучені з -вуглецевим атомом, набувають рухливості й здатності до реакцій заміщення S_R^

Нуклеофільне приєднання до олефінів невластиве й реакції відбуваються тільки під впливом сприятливих факторів (наприклад, наявності електроноакцепторних замісників).

СН₂=СНCN + C₂H₅OH 

Реакції ae:

Алкени та циклоалкени можуть приєднувати водень, галогени, галогеноводні.

Н айчастіше алкени гідрують молекулярним воднем у присутності каталізаторів Ni, Pt і Pd:

+ 137 кДж

Швидкість приєднання галогену залежить від будови алкену та природи галогену. Фтор руйнує молекули олефінів, йод не приєднується до кратного зв΄язка. Алкени та циклоалкени легко реагують з розчинами Br₂ або Cl₂ в інертному розчиннику з утворенням віцинальних дигалогенідів (реакція знебарвлення бромної води – якісна реакція на кратний зв΄язок):

Ш видкість галогенування збільшується разом із збільшенням ступені алкілювання при подвійному зв’язку:

М еханізм реакції: молекула галогену поляризується під впливом -зв’язку

донорно-акцепторний циклічний йон йон карбенію

комплекс галогенійонію

Атом галогену з частковим позитивним зарядом реагує з -системою з утворенням нестійкого донорно-акцепторний комплексу (-комплексу), який руйнується з утворенням -комплексу і утворенням проміжних сполук, які найкраще описуються рівновагою між йонами галогенію та карбенію.

HI > HBr > HCl > HF

Приєднання НІ та HBr відбувається без нагрівання, приєднання HCl здійснюється при нагріванні або в присутності каталізатора. Електрофільне приєднання галогеноводнів та інших несиметричних реагентів відбувається регіоселективно за правилом Марковнікова: негативно заряджена частинка приєднується до вуглецевого атома, що сполучений з найменшою кількістю водневих атомів:

100%

Сірчана кислота по-різному взаємодіє з алкенами. Етилен поглинається лише концентрованою сірчаною кислотою (98-99%), пропілен утворює ізопропілсульфатну кислоту з 75-80%, а найбільш розгалужений ізобутилен може поглинатися вже 35-50% кислотою.

Винятком приєднання проти правила Марковнікова можуть бути реакціїї приєднання до олефінів, що містять електроноакцепторні замісники:

CH₃CH=CHBr + HBr  CH₃CHBrCH₂Br + CH₃CH₂CHBr₂

67% 33%

Це відхилення від правила пояснюється +М-ефектом галогену

Гіпогалогенування.

Своєрідність алкадієнів-1,3 полягає в тому, що реакції приєднання можуть відбуватися в двох напрямках: в 1,2- або 1,4- положеннях. Співвідношення продуктів реакції визначається температурою реакції, полярністю розчинника й характером реагенту:

Для відновлення тільки одного подвійного зв’язку використовують металевий натрій в амоніаку.

Приєднання галогенів (А_Е ).

П риєднання галогенів теж може відбуватися в 1,2- та 1,4-положеннях:

При 40^оС співвідношення продуктів реакції 20:80%, при низьких температурах в переважній більшості продукт 1,2-приєднання Аналогічно алкенам приєднання галогенів відбувається за йонним електрофільним механізмом. Особливістю є те, що електрофільна частинка завжди атакує кінцевий вуглецевий атом кон’юґованої системи. Атака карбокатіону бромід йоном призводить до утворення продуктів приєднання 1,2-, 1,4-

Для алкінів також властиві реакції електрофільного приєднання галогенів, галогеноводнів тощо. Різниця в тому, що алкін, на відміну від алкену, може приєднувати дві молекули галогену або галогеноводню.

На відміну від алкенів алкіни приєднують одну молекулу І₂:

Т ак же само, як алкени, алкіни приєднують галогеноводні   за правилом Марковнікова:

Вони здатні приєднувати синильну кислоту:

СНСН + HCN  CH₂=CHCN ( [CuCl₂], H⁺)

акрілонітрил

Приєднання води до алкінів (реакція Кучерова) також відбувається за електрофільним механізмом за правилом Марковнікова з утворенням нестійких енолів, які швидко ізомеризуються в карбонільні сполуки:

нестійкий енол