Алкадиены

Алкадиены

Содержание Строение алкадиенов Изомерия и номенклатура алкадиенов Физические свойства Получение Химические свойства Натуральный и синтетический каучук Контрольные вопросы

Строение алкадиенов Алкадиены – углеводороды, молекулы которых содержат две двойные связи. Общая формула алкадиенов – CnH2n-2. Классификация связей алкадиенов Изолированные H2C=CH – CH2 – CH = CH2 Кумулированные H2C = C = CH2 Сопряженные H2C=CH– CH = CH2 (дивинил)

Изомерия и номенклатура алкадиенов Изомерия: 1. структурная 2. пространственная 3. положение кратной связи H2C = CH – CH2 – CH = CH2 пентадиен-1,4 H3C – CH2 – CH = C = CH2 пентадиен-1,2 H2C = C – CH = CH2 2-метилбутадиен-1,3 (изопрен) CH3 H3C – CH = CH – CH = CH2 пентадиен-1,3 H2C = CH CH3 C = C цис-пентадиен-1,3 H H H2C = CH H C = C транс-пентадиен-1,3 H CH3

Физические свойства Пропандиен-1,2; бутадиен-1,3 – газы. 2-метилбутадиен-1,3 – летучая жидкость. Диены с изолированными двойными связями – жидкости. Высшие диены – твердые вещества. История получения Первый алкадиен (изопрен) получен в 1861 г. английским химиком К. Уильямсом, при нагревании кусочка натурального каучука без доступа воздуха. В 1862 г. французский ученый Жозеф Каванту получил дивинил, пропуская через нагретую железную трубку сивушное масло. В 1882 г. английский ученый Уильям Тилден получил изопрен из скипидара. В 1928 г. был получен синтетический каучук полимеризацией бутадиена-1,3 советским ученым Сергеем Лебедевым.

Получение Методом Лебедева 2C2H5ОH 425o,Al2O3,C,ZnO H2C = CH – CH = CH2 + H2 + 2H2О Дегидрогалогенированием CH2 – CH2 – CH2 – CH2 + 2KOH to CH2 = CH – CH = CH2 + 2KBr + 2H2O Br Br CH2 – CH2 – CH – CH3 + 2KOH to CH2 = CH – CH = CH2 + 2KBr + 2H2O Br Br Дегидрированием CH3 – CH2 – CH2 – CH3 кат.,р,to CH2 = CH – CH = CH2 + 2H2 (в две стадии) CH3 – CH – CH2 – CH3 кат., р,to CH2 = C – CH = CH2 + 2H2 CH3 CH3

Химические свойства 1.Присоединение (1,2-присоединение; 1,4-присоединение) CH2 = CH – CH = CH2 + Br2 CH2 – CH – CH = CH2 Br Br CH2 = CH – CH = CH2 + Br2 CH2 – CH = CH – CH2 Br Br 2.Полимеризация nCH2 = CH – CH = CH2 кат., р,to (– CH2 – CH = CH – CH2 – )n синтетический бутадиеновый каучук (цис- и транс-) nCH2 = C – CH = CH2 кат., р,to – CH2 – C = CH – CH2 – CH3 CH3 n синтетический изопреновый каучук

Натуральный и синтетический каучук Полиизопрен – натуральный каучук До конца 1930-х гг. в промышленности использовали натуральный каучук, выделяемый из млечного сока растений каучуконосцев (гевея). В ХVв. млечным соком пропитывали лодки, корзины, одежду, факелы, емкости для жидкостей. В 1823г Английский ученый Чарлз Макинтош придумал непромокаемую ткань и наладил производство из нее плащей («макинтош»). Новый материал имел недостаток: он сохранял свои полезные свойства в узком интервале температур (на морозе – хрупкий, на солнце – мягкий и липкий).

Большое распространение получили резины, произведенные на основе сополимеров алкадиенов с сопряженными двойными связями и алкенов. Такие резины характеризуются высокой морозоустойчивостью, прочностью и эластичностью, масло-бензостойкостью, пониженной газопроницаемостью, устойчивы к действию ультрафиолетового излучения, окислителей. Схема строения вулканизированного каучука

В 1839г. Гудьиром была открыта вулканизация каучука. При нагревании с серой происходит сшивание полимерных цепей за счет сульфидных мостиков, что приводит к увеличению прочности, устойчивости к истиранию, повышению химической устойчивости. Каучук, в котором все элементарные звенья находятся или в цис-, или в транс-конфигурации, называют стереорегулярным. Современная химическая промышленность вырабатывает несколько видов синтетического каучука. В качестве мономеров используют изопрен, бутадиен, хлоропрен и т.д.

Контрольные вопросы Диеновые углеводороды имеют общую формулу: а) CnH2n+2, б) CnH2n, в) CnH2n-2, г) CnHn. Кратные связи в углеводороде H3C – CH = CH – CH = CH2 называются: а) Кумулированные б) Сопряженные в) Изолированные Название углеводорода с формулой CH2 = CH – C = CH – CH – C2H5 CH3 CH3 а) 3-метил-5-этилгексадиен-1,3 б) 2-этил-4-метилгексадиен-3,5 в) 3,5-диметилгептадиен-4,6 г) 3,5-диметилгептадиен-1,3 4. Получение бутадиена-1,3 из этилового спирта называется реакцией: а) Лебедева б) Зелинского в) Вюрца г) Кучерова

5. Алкадиены способны присоединять: а) водород б) галогеновороды в) галогены г) все ответы верны 6. Для алкадиенов наиболее характерны реакции: а) замещение б) присоединение в) обмен г) изомерилизация