Студопедия
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Алкени.

Алкени — ненасичені вуглеводні, в молекулах яких між двома атомами Карбону є один подвійний зв'язок, їх часто назива­ють вуглеводнями етиленового ряду, оскільки найпростішим представником його є етилен Н2С=СН2. Іноді їх називають оле­фінами, оскільки нижчі газоподібні алкени, вступаючи в ре­акції з хлором або бромом, утворюють оліїсті сполуки, не роз­чинні у воді рідини (франц. olefiant маслородний). Слово «ал­кени» за номенклатурою ІЮПАК є похідним слова «алкани», в якому суфікс -ан замінений на суфікс -єн, що свідчить про наявність в молекулі речовини подвійного зв'язку.

1.2.1. Способи одержання. Алкени у вільному стані в природі зустрі­чаються дуже рідко. Для їх одержання використовують промис­лові і лабораторні способи.

1. Крекінг алканів основний промисловий спосіб їх одер­жання. Для цього беруть фракції нафти, що містять високомолекулярні алкани, і піддають крекінгу:

 

СН3 - (СН2)8 - СН3 → СН3 - (СН2)3 - СН3 + СН2 = СН - СН2 - СН2 - СН3.

 

Для одержання низькомолекулярних алкенів застосовують піроліз (при 700—800°С) газоподібних алканів природних і попутних газів. Вихід алкенів (переважно С2Н4 і С3Н6) стано­вить 50 % і більше.

2. Дегідрування алканів -- промисловий спосіб одержання алкенів, сировиною для якого є ізомери алканів, а каталізато­ром — алюмохромокалієві галуни (К2О - Сг2О3 - А12О3). Реак­ція протікає при високих температурах (560-620°С):

 

CH3 – CH2 – CH2 – CH3 → CH2 = CH - CH2 - CH3 + Н2

 

CH3 – CH2 – CH2 – CH3 → CH3 - CH = CH - CH3 + H2

3. Дегідратація спиртів (відщеплення води від спиртів) відно­ситься до лабораторних способів одержання алкенів. Дегідра­тацію проводять рідиннофазовим і парофазовим способами. При рідиннофазовому способі найчастіше каталізатором є H2SO4 (інколи - Н3РО4, Al2O3, ZnCl2). Реакція протікає в дві стадії: спочатку утворюється алкілсульфатна кислота (естер), потім - алкен:

 

CH3 – CH2OH + HO-SO3H → CH3 – CH2 – O – SO3H + H2O,

 

CH3 – CH2 – O – SO3H → CH2 = CH2 + H2SO4

 

Для одержання алкенів парофазовим способом пари спир­ту пропускають над каталізатором при нагріванні:

t

CH3 – CH2 – CH2 – CH2OH → CH3 – CH2 – CH = CH2 + H2O

kat

 

4. Дегалогенування дигалогенопохідних алканів. На дигалогенопохідні алканів діють цинковим пилом у спиртовому розчині при нагріванні:

 

CH2 - Br

| + Zn → CH2 = CH2 + ZnBr2

CH2 - Br

 

Хімічні властивості.Вони визначаються наявністю подвійного зв'язку між двома атомами Карбону в молекулі алкену. Ненасичені атоми Карбону зв'язані між собою σ- і π-зв'язками. Ос­кільки σ-зв'язок більш міцний, ніж π-зв'язок, на його розрив необхідно витратити 341,9 кДж/моль, а на π-зв'язок — 269,8, подвійний зв'язок — 611,7 кДж/моль. При розриві подвійного зв'язку відбувається розпад π-зв'язку і по місцю розриву відбувається реакція приєднання атомів і атомних груп, внаслідок чого утворюється насичена сполука. Таким чином, для алкенів характерні реакції приєднання, окислення і полімеризаціі.

1. Реакція галогенування. Здатність до взаємодії алкенів з галогенами зменшується в ряду С1>Вг>І. Реакція протікає за електрофільним механізмом. Спочатку утворюється π-комплекс внаслідок взаємодії (атаки) електрофільної частинки (частин­ки, що приєднує електрони) галогену, іон якого виникає при електролітичному розриві його молекули, і π-електронів подвійного зв'язку алкену, що при цьому розривається:

 

CH2 = CH2 + Br2 → CH – CH

| |

Br Br

2. Приєднання галогеноводнів. Реакція проходить за прави­лом Марковнікова (1896).

Правило Марковнікова: при взаємодії галогеноводнів з несиметричними молекулами алкенів Гідроген приєднується за місцем подвійного зв'язку переважно до того атому Карбо­ну, біля якого є більше атомів Гідрогену (до найбільш гідрогенізованого), а атом галогену - до атому Карбону, біля якого менше атомів Гідрогену або зовсім їх немає.

 

СН3 - СН = СН2 + НС1 → СН3 - СН - СН3.

|

С1

3. Реакція гідратації. Приєднання води призводить до утво­рення спиртів. Сировиною є гази крекінгу і коксовий газ, ка­талізатором — частіше всього H2SO4, інколи - тверді каталіза­тори. За умов використання сульфатної кислоти в ролі каталі­затора реакція відбувається в дві стадії: спочатку утворюється проміжний продукт - алкілсульфатна кислота, потім вона піддається гідролізу, що призводить до утворення спирту і ви­ділення каталізатора — сульфатної кислоти:

 

СН2 = СН2 + HO-S03H → СН3 - СН2 - О - S03H,

 

СН3 – СН2 - О - SO3H + НОН → СН3 - СН2 - ОН + H2SO4.

 

Якщо алкен є гомологом етилену, молекула води приєднуєть­ся за місцем розриву зв'язку за правилом Марковнікова:

 

 

СН2 = СН - СН3 + НО - S03H → СН3 - СН - СН3,

|

OSO3H

СН3 - СН - СН3 + HOH → CH3 – CH – CH3 + H2SO4

| |

OSO3H OH

4. Реакції окислення алкенів проходять різними способа­ми.

а) Горіння — енергійне окислення киснем повітря, яке призводить до повного руйнування молекули алкену з утво­ренням диоксиду карбону (IV) і води:

 

CH2 = CH2 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O

 

б) Окислення розчином КМnО4 в нейтральному або слабо лужному середовищі. Дану реакцію називають реак­цією Вагнера (1886), вона дає можливість відкрити в молеку­лах органічних речовин подвійний зв'язок. В результаті реакції розчин перманганату калію знебарвлюється або стає бурим (при надлишку КМnО4 утворюється бурий осад МnО2,). Окислення етилену призводить до утворен­ня двоатомного спирту етилен­гліколю:

 

 

CH2 CH2OH

| | + H2O + O → |

CH2 CH2OH

в) Окислення хро­мовою сумішшю. При такому окисленні відбувається розрив подвійного зв'язку ал­кену, внаслідок чого утворю­ються дві групи речовин, що містять в своїх молекулах Оксиген, з меншою кількістю атомів Карбону в порівнянні з вихідною речовиною:

 

CH3–CH2–CH2–CH=СН2 → CH3–CH2–CH2–COOH + H–COOH

 




Дата добавления: 2015-04-20; просмотров: 221 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | <== 72 ==> | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2025 год. (0.192 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав