4. Ізомеризація алканів.

Насичені вуглеводні нормальної будови при нагріванні вище 100^оС в присутності каталізатору AlCl₃ можуть ізомеризуватися до вуглеводнів з розгалуженою будовою

н-бутан ізобутан

Реакції звуження та розширення циклу. Ці реакції відбуваються в присутності кислот Льюїса як каталізаторів:

етилциклобутан метилциклопентан

Ізомеризація алкенів При температурах вищих 500^оС спостерігається ізомерізація алкенів:

бутен-1 бутен-2 2-метилпропен

Димеризація дієнів

1,2-; 1,4- 1,4-; 1,4-

Циклопентадієн у вільному стані самовільно димеризується в циклопентадієн унаслідок реакції 1,4-приєднання:

При нагріванні димеру до 200-250^оС знов утворюється циклопентадієн

Димеризація, циклотримеризація алкінів.

При наявності хлориду міді (I) і хлориду амонію в соляній кислоті ацетилен лінійно полімеризується:

бутенін (вінілацетилен)

Ця реакція має велике промислове значення, оскільки з вінілацетилену шляхом приєднання хлороводню добувають 2-хлор-бутадієн-1,3 (хлоропрен) - мономер для виробництва синтетичного каучуку.

Н ад нагрітим до 400^оС активованим вугіллям молекули алкинів тримеризуються:

бензен мезитилен

З алежно від умов реакції можливе утворення тетрамерів або сумішей:

: 1,3,5,7-циклооктатетраен

Циклоприєднання або реакція Дільса-Альдера. Відбувається як узгоджене циклоприєднання (перициклічна реакція). Відбувається при опромінюванні алкенів ультрафіолетовим світлом:

Ц иклоприєднання [2+2]

Якщо алкен несиметричний, то утворюється суміш ізомерів.

Циклоприєднання [2+4]. Реакція стереоспецифічна – замісники, що знаходилися в цис-положенні в алкені, залишатимуться в циклогексеновому кільці також у цис-положенні:

цис-бутен-2 бутадієн-1,3 цис-4,5-диметилгексен-1

дієн дієнофіл

Р еакція Лебедєва

ізопрен лімонен

5.1.4 Методи добування алканів

1. У промисловості головним джерелом добування алканів є нафта й супутній природний газ. Природний газ містить тільки леткі алкани, тобто алкани з низькою молекулярною вагою, й, головним чином, метан з невеликою домішкою етану, пропану і т.д.

За допомогою фракційної перегонки нафту поділяють на фракції, що відрізняються леткістю й в’язкістю. Нелеткі фракції використовують як паливо. Газова фракція разом із природним газом теж головним чином використовується як пальне. Бензин (С₆-С_10, t_кип. 40-205^оС) використовують у двигунах внутрішнього згоряння, гас (С₁₂-С₁₈, t_кип 175-325^оС) - у тракторах, а солярове масло (С₁₂ і вище, t_кип вище 275^оС) - у дизельних двигунах. Петролейний ефір (С₅-С_6, t_кип. 20-60^оС) і лігроїн (С₆-С_7, t_кип. 60-100^оС) є добрими розчинниками для багатьох неполярних органічних речовин. Унаслідок крекінгу вищі алкани перетворюються на алкани та алкени з нижчою молекулярною вагою. Кожен з нижчих алканів (від метану до пентану) можна добути в чистому вигляді шляхом фракційної перегонки нафти або природного газу; неопентан у природі не зустрічається. Щоб добути інші алкани, треба звернутися до синтетичних методів.

2 . Гідрування алкенів і алкинів

Оскільки реакція кількісна, а обсяг використованого водню легко вимірюється, гідрування часто використовують як аналітичний метод, наприклад, для визначення кількості подвійних зв’язків у сполуці. Кількість теплоти, що виділилася при гідруванні 1 моля ненасиченої сполуки, має назву теплоти гідрування.

3. Відновлення алкілгалогенідів. При каталітичному гідруванні в присутності паладію галогеноалкани перетворюються на алкани:

2-бромбутан н.бутан

Для відновлення галогеналканів придатні також амальгама натрію, гідриди металів, натрій у спирті, цинк у присутності соляної кислоти або спирту. Іодалкани легко відновлюються при нагріванні в залютованій ампулі з йодистоводневою кислотою:

3. Реакція Вюрца. При взаємодії галогеналканів з металічним натрієм через стадію металоорганічних сполук також утворюються алкани:

При цьому реакційна здатність галогеналканів зменшується в ряду:

Реакцію Вюрца в першу чергу використовують для добування вищіх алканів з парною кількістю вуглецевих атомів.

5. Гідроліз реактивів Ґріняра. При взаємодії галогеналканів з магнієм у діетиловому етері утворюються алкілмагнійгалогеніди, так звані реактиви Ґріняра, при розкладі яких водою утворюються алкани:

етил іодид етилмагніййодид етан

6. Декарбоксилювання карбонових кислот. Якщо нагрівати солі карбонових кислот та лужних або лужноземельних металів з гідроксидом натрію або барію, з натронним вапном або алкоголятом натрію, то відбувається вилучення СО₂ з утворенням алкану, що містить на один вуглецевий атом менше, ніж вихідна кислота: