II . Закрепление знаний, умений и навыков
Классификация
В определении названия алкадиена (как и у всех непредельных углеводородов) положение кратной связи имеет при нумерации преимущество перед остальными. Для алкадиенов характерны следующие виды изомерии: 1. Структурная изомерия: а) изомерия углеродного скелета 1 2 3 4 5 1 2 3 4 CH2=CH – CH = CH – CH3 CH2= C – CH = CH2 | CH3 пентадиен-1,3 2-метилбутадиен-1,3 (изопрен) б) изомерия положения кратной связи 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 CH2=CH – CH = CH – CH3 CH3–CH = C = CH – CH3 пентадиен-1,3 пентадиен-2,3 в) изомерия положения заместителей (Hal, - NO2, SO2-OH и др.) 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 CH2=CH – C = CH – CH3 CH2=CH – CH = C – CH3 | | Cl Cl 3-хлорпентадиен-1,3 4-хлорпентадиен-1,3
2. Пространственная изомерия: а) геометрическая изомерия 5 4 3 2 1 CH3 – CH = C – CH = CH2 | CH3 3-метилпентадиен-1,3
CH3 CH3 H CH3 \ / \ / C = C H C = C H / \ / / \ / H C = C CH3 C = C / \ / \ H H H H цис-изомер транс-изомер 3. Межклассовая изомерия (с циклоалкенами и алкинами) 1 2 3 4 5 CH2=CH – CH = CH – CH3 CH = CH пентадиен-1,3 | | CH2 CH2 CH ≡ C – CH2 – CH2 – CH3 \ / CH2 пентин-1 циклопентен
Физические свойства. Бутадиен-1,3 и пропадиен – газы; 2-метилбутадиен-1,3 - летучая жидкость; алкадиены с изолированными двойными связями – жидкости; высшие алкадиены – твердые вещества.
Химические свойства. Химические свойства алкадиенов с изолированными связями протекают так же, как и у алкенов – только в два этапа, а у алкадиенов с сопряженными связями - с некоторыми особенностями: способность присоединять молекулы как в положения 1 и 2 (подобно алкадиенам с изолированными связями – 1,2-присоединение), так и в положении 1 и 4 (перераспределение двойной связи – 1,4-присоединение) – зависит от условий и способа проведения реакций. I. Реакции присоединения 1. гидрирование а) с изолированными связями 1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 CH2=CH – CH2 – CH = CH2 + H – H à CH3 – CH2 – CH2 – CH = CH2 пентадиен-1,4 пентен-1 5 4 3 2 1 CH3 – CH2 – CH2 – CH = CH2 + H – H à CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 пентен-1 пентан б) с сопряженными связями 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 CH2 = CH – CH = CH – CH3 + H – H à CH3 – CH = CH – CH2 – CH3 пентадиен-1,3 пентен-2 1 2 3 4 5 CH3 – CH = CH – CH2 – CH3 + H – H à CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 пентен-2 пентан
2. галогенирование 1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 CH2=CH – CH2 – CH = CH2 + Br – Br à CH2Br – CHBr – CH2 – CH = CH2 пентадиен-1,4 4.5-дибромпентен-1 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 CH2Br – CHBr – CH2 – CH = CH2 + Br – Br à CH2Br – CHBr – CH2 – CHBr – CH2Br 4,5-дибромпентен-1 1,2,4,5-тетрабромпентан б) с сопряженными связями 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 CH2 = CH – CH = CH – CH3 + Br – Br à CH2Br – CH = CH – CHBr – CH3 пентадиен-1,3 1.4-дибромпентен-2 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 CH2Br – CH = CH – CHBr – CH3 + Br – Br à CH2Br – CHBr – CHBr – CHBr – CH3 1,4-дибромпентен-2 1,2,3,4-тетрабромпентан
3. гидрогалогенирование (по правилу Марковникова: при присоединении веществ с полярной ковалентной связью типа HX (где X – это - Hal, - OH и т.д.) к несимметричным непредельным углеводородам по месту разрыва П-связи атом водорода присоединяется к наиболее гидрированному атому углерода, а X – к наименее гидрированному атому углерода) 1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 CH2=CH – CH2 – CH = CH2 + H – Br à CH3 – CHBr – CH2 – CH = CH2 пентадиен-1,4 4-бромпентен-1 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 CH3 – CHBr – CH2 – CH = CH2 + H – Br à CH3 – CHBr – CH2 – CHBr – CH3 4-бромпентен-1 2,4-дибромпентан б) с сопряженными связями 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 CH2 = CH – CH = CH – CH3 + H – Br à CH3 – CH = CH – CHBr – CH3 пентадиен-1,3 4-бромпентен-2 1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 CH3 – CH = CH – CHBr – CH3 + H – Br à CH3 – CH2 – CHBr – CHBr – CH3 4-бромпентен-2 2,3-дибромпентан 5 4 3 2 1 à CH3 – CHBr – CH2 – CHBr – CH3 2,4-дибромпентан 4. гидратация (по правилу Марковникова) 1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 CH2=CH – CH2 – CH = CH2 + H – OH à CH3 – CH OH – CH2 – CH = CH2 пентадиен-1,4 пентен-1ол-4 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 CH3 – CH OH – CH2 – CH = CH2 + H – OH à CH3 – CH OH – CH2 – CH OH – CH3 пентен-1ол-4 пентандиол-2,4 б) с сопряженными связями 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 CH2 = CH – CH = CH – CH3 + H – OH à CH3 – CH = CH – CH OH – CH3 пентадиен-1,3 пентен-2ол-4 1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 CH3 – CH = CH – CH OH – CH3 + H – OH à CH3 – CH2 – CH OH – CH OH – CH3 пентен-2ол-4 пентандиол-2,3 5 4 3 2 1 à CH3 – CH OH – CH2 – CH OH – CH3 пентандиол-2,4
5. сульфирование (по правилу Марковникова) 1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 CH2=CH – CH2 – CH = CH2 + H – O-SO2-OH à CH3 – CH – CH2 – CH = CH2 | O-SO2-OH
5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 CH3 – CH – CH2 – CH = CH2 + H – O-SO2-OH à CH3 – CH – CH2 – CH – CH3 I | | O-SO2-OH O-SO2-OH O-SO2-OH
б) с сопряженными связями 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 CH2 = CH – CH = CH – CH3 + H – O-SO2-OH à CH3 – CH = CH – CH – CH3 | O-SO2-OH
1 2 3 4 5 5 4 3 2 1 CH3 – CH = CH – CH – CH3 + H – O-SO2-OH à CH3 – CH2 – CH – CH – CH3 | | | O-SO2-OH HO-2OS-O O-SO2-OH
5 4 3 2 1 CH3 – CH – CH2 – CH – CH3 | | O-SO2-OH O-SO2-OH
6. алкилирование (смесь различных продуктов), например: 1 2 3 4 6 5 4 3 2 1 CH3 – CH3 + CH2=C – CH = CH2 à CH3 – CH2 – CH2 – CH – CH = CH2 | | CH3 CH3 этан 2-метилбутадиен-1,3 3-метилгексен-1
6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 CH3 –CH2 –CH2 –CH –CH=CH2 + CH3–CH3 à CH3 –CH2 –CH2 –CH –CH2 –CH2 –CH2 –CH3 | | CH3 CH3 3-метилгексен-1 этан 4-метилоктан 7. взаимное алкилирование, при разных температурах образуются разные соединения, например:
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 CH2=CH–CH=CH2 + CH2=CH–CH=CH2 à CH2=CH–CH=CH – CH2–CH2–CH=CH2 бутадиен-1,3 октатриен-1,3,7
II. Реакции окисления. 1. горение t0 2C4H6 + 11 O2 (избыток) à 8 CO2 + 6 H2O t0 2C4H6 + 7 O2 (недостаток) à 8 CO + 6 H2O t0 2C4H6 + 3 O2 (сильный недостаток) à 8 C + 6 H2O
2. частичное окисление кислородом воздуха с образованием эпоксидов и диэпоксидов t0, Kt 2 CH2=CH – CH = CH2 + O2 ––à CH2 – CH – CH = CH2 \ / O эпоксибутен-1 (или окись бутена-1) t0, Kt 2 CH2 – CH – CH = CH2 + O2 ––à CH2 – CH – CH – CH2 \ / \ / \ / O O O диэпоксибутан (или диокись бутана)
3. окисление кислородом окислителя в щелочной среде из KMnO4 4 3 2 1 CH2=CH – CH = CH2 + [O] + H – OH ––––––––à CH2– CH – CH = CH2 | | OH OH (бутен-1диол-1,2) из KMnO4 4 3 2 1 CH2 –CH – CH = CH2 + [O] + H – OH ––––––––à CH2– CH – CH – CH2 | | | | | | OH OH OH OH OH OH (бутантетраол-1,2,3,4)
Обесцвечивание щелочного раствора KMnO4 – это качественная реакция на непредельные углеводороды.
III. Реакции полимеризации. t0, kt n CH2 = CH – CH=CH2 ––––––– à (– CH2 – CH = CH – CH2 –)n бутадиен-1,3 бутадиеновый каучук
H H H CH2 – \ / \ / C = C C = C / \ / \ – H2C CH2 – – H2C H цис-конфигурация транс-конфигурация
Получение.
1. Метод Лебедева (1932г.) – дегидратация и дегидрирование 450oC, Al2O3, ZnO 2 CH3 – CH2 – OH ––––––––––––––––à CH2=CH – CH = CH2 + H2O + H2 этанол бутадиен-1,3
2. Способ дегидрирования 500-600⁰C, Kt CH3– CH2 – CH2 – CH3 –––––––––––à CH2=CH – CH = CH2 + H2 н-бутан бутадиен-1,3 (проходит в две стадии)
500-600⁰C, Kt CH3– CH – CH2 – CH3 –––––––––––à CH2=CH – CH = CH2 + H2 | | CH3 CH3 2-метилбутан 2-метилбутадиен-1,3 (изопрен)
500-600⁰C, MgO, ZnO CH2 = CH – CH2 – CH3 ––––––––––––––––à CH2=CH – CH = CH2 + H2 бутен-1 бутадиен-1,3
3. Способ дегидрогалогенирования дигалогенпроизводного алкана Br Br | | спирт, to CH2 – CH2 – CH2 – CH2 + 2 KOH –––––––à CH3 = CH – CH = CH3 + 2 KBr + 2 H2O 1,4-дибромбутан бутадиен-1,3
Br Br | | спирт, to CH2 – CH2 – CH – CH3 + 2 KOH –––––––à CH3 = CH – CH = CH3 + 2 KBr + 2 H2O 1,3-дибромбутан бутадиен-1,3
(При использовании 2,3-дибромбутана или 2,2-дибромпропана – образуются соответствующие алкины)
Применение. Диеновые углеводороды применяются в производстве синтетических каучуков, из которых в том числе делают и резину.
II . Закрепление знаний, умений и навыков Домашние задания: • §14 (с.112-118); • записи в тетради; • упражнения 4 и 5 (с.120) – письменно; • задачи 6 (с.120).
Используемая литература 1. «Репетитор по химии (издание 15-ое)», под редакцией Егорова А. С., Феникс – Ростов-на-Дону, 2006 2. Габриелян О. С., Маскаев Ф. Н., Пономарев С. Ю., Теренин В. И. « Химия 10 класс: профильный уровень». (Учебник для общеобразовательных учреждений), Дрофа – Москва, 2005 3. Перекалин В. В., Зонис С. А. «Органическая химия (учебное пособие для студентов педагогических институтов по химическим и биологическим специальностям)», Просвещение – Москва, 1982 4. «Органическая химия. Том 1 (Основной курс)» под редакцией Н. А. Тюкавкиной (учебник для студентов вузов по специальности «Фармация»), Дрофа – Москва, 2004
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (170)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |