Лекция. Алкены. Алкены – углеводороды, содержащие в

реклама
Лекция. Алкены.
Алкены – углеводороды, содержащие в молекуле одну двойную связь между атомами углерода, а
качественный и количественный состав выражается общей формулой
СnН2n, где n ≥ 2.
Алкены относятся к непредельным углеводородам, так как их молекулы содержат меньшее число
атомов водорода, чем насыщенные.
Строение двойной связи С=С
Двойная связь является сочетанием s- и p-связей (хотя она изображается двумя одинаковыми
черточками, всегда следует учитывать их неравноценность). s-Связь возникает при осевом
перекрывании sp2-гибридных орбиталей, а p-связь – при боковом перекрывании р-орбиталей
соседних
атомов
углерода
p-связь
менее
прочная
вследствие
меньшей
эффективности
перекрывания р-орбиталей.
Гомологический ряд алкенов
По систематической номенклатуре названия алкеновых углеводородов производят от названий
соответствующих алканов (с тем же числом атомов углерода) путем замены суффикса –ан на –
ен: 2 атома С
 этан 
этен; 3 атома С

пропан

пропен и т.д.
Главная цепь выбирается таким образом, чтобы она обязательно включала в себя двойную связь
(т.е. она может быть не самой длинной). Нумерацию углеродных атомов начинают с ближнего к
двойной связи конца цепи. Цифра, обозначающая положение двойной связи, ставится обычно
после суффикса –ен.
Физические свойства
Алкены плохо растворимы в воде, но хорошо растворяются в органических
растворителях.
С увеличением молекулярной массы алкенов, в гомологическом ряду, повышаются
температуры кипения и плавления, увеличивается плотность веществ.
Получение алкенов
В природе алкены встречаются в значительно меньшей степени, чем предельные
углеводороды,
по-видимому,
вследствие
своей
высокой
реакционной
способности. Поэтому их получают с использованием различных реакций.
I. Крекинг алканов:
CnH2n+2 CmH2m + CpH2p+ где m + p = n
Например:
С7Н16
СН3-СН=СН2 + С4Н10
II. Отщепление (элиминирование) двух атомов или групп атомов от соседних
атомов углерода с образованием между ними p-связи.
1.
Дегидрогалогенирование
моногалогеналканов
при
действии
спиртового_раствора щелочи :
СН3-СНBr-CH3 + KOH (спирт)

CH3-CH=CH2 + KBr + H2O
2. Дегидратация спиртов при t > 150 C в присутствии водоотнимающих реагентов
H2SO4
 CH2=CH2 + H2O
СH3-CHOH-CH2-CH3  CH3-CH=CH-CH3 + H2O
CH3CH2OH
Реакции элиминирования идут в соответствии с правилом Зайцева:
Отщепление
атома
дегидратации
водорода
происходит
в
реакциях
дегалогенирования
преимущественно
от
и
наименее
гидрогенизированного атома углерода.
Современная формулировка: реакции отщепления идут с образованием
более замещенных при двойной связи алкенов. Такие алкены обладают
более низкой энергией.
3. Дегалогенирование дигалогеналканов, имеющих атомы галогена у соседних
атомов углерода, при действии активных металлов:
СH2Br-CHBr-CH3 + Mg

CH2=CH-CH3 + MgBr2
4. Дегидрирование алканов при 500 С:
Cr2O3
СH3-CH2-CH3

CH3-CH=CH2 + Н2
Видеоопыт "Обесцвечивание раствора марганцовки"
Правило Марковникова : в реакциях присоединения полярных молекул типа
НХ
к
несимметричным
гидрогенизированному
алкенам
атому
водород
углерода
при
присоединяется
двойной
связи
к
(т.е
более
атому
углерода, связанному с наибольшим числом атомов водорода).
Так, в реакции HCl c пропиленом из двух возможных структурных изомеров 1-хлорпропана
и 2-хлорпропана, образуется последний:
CH2=CH-СН3 + HCl

СН3-CHCl-CH3
Пропилен 2-хлорпропан
Упражнения для самопроверки:
1. Напишите уравнения реакций бутена-1 с: а) Br2; б) HBr; в) H2O; г) H2. Назовите продукты
реакций.
2. Известны условия, в которых присоединение воды и галогеноводородов по двойной связи
алкенов
протекает
против
правила
Марковникова.
Составьте
уравнения
реакций
3-бромпропилена по анти-Марковникову с: а) водой; б) бромоводородом.
3. Напишите уравнения реакций полимеризации: а) бутена-1; б) винилхлорида СН2=СНСl;
в) 1,2-дифторэтилена.
4. Составьте уравнения реакций этилена с кислородом для следующих процессов: а)
горение на воздухе; б) гидроксилирование с водным KMnO4; в) эпоксидирование (250 С)
Скачать