Циклоалканы
ЭНЕРГИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЦИКЛОАЛКАНАХ И ТИПЫ НАПРЯЖЕНИЙ
ЭНЕРГИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЦИКЛОАЛКАНАХ И ТИПЫ НАПРЯЖЕНИЙ
Циклопропан - цикл обладает значит. энергией напряжения (~ 115 кДж/моль) и повышенной по сравнению с др. циклоалканами хим. активностью. Углы 60° (ССС), 114-115° (НСН), длины связей 0,151 (С —С) и 0,109 нм (С —Н). Малая вел-на угла ССС по сравнению с углом между sр3-гибрид. орбиталями (109,5°) позволяет предположить, что в С—С связях не достигается макс. перекрывание атомных орбиталей.
Циклобутан
Циклоалканы
Алкены
Этиленовые углеводороды образуют гомологический ряд с общей формулой СnН2n, родоначальником которого является этилен (СН2=СН2). Структурная изомерия для ряда этиленовых углеводородов начинается с 4-ого члена, но изомеров больше, чем у алканов. Число структурных изомеров для С4 равно трем, для С5 пяти, для С6 тринадцати т.д. Это связано с существованием изомерии положения двойной связи: СН2=СН-СН2-СН3 (бутен-1) и СН3-СН=СН-СН3 (бутен-2) цис-2-бутен транс-2-бутен
Получение алкенов Дегалогенирование алкил галогенидов Дегидратация спиртов Дегалогенирование вицинальных дигалогенидов Элиминирование третичных аминов по Гофману Дегидрирование алканов Восстановление алкинов до цис- и транс-алкенов Реакция Виттига
Ионные реакции алкенов. Реакции электрофильного присоединения по двойной связи алкенов
Химические свойства 1. Присоединение водорода (гидрирование) в присутствии катализатора (Рt, Рd, Ni): СН2=СН-СН2-СН3 + H2 С4Н10 бутен-1 н-бутан 2. Присоединение галогенов (галогенирование): СН2=СН2 + Вr2- CBrН2-СBrН2 (1,2-дибромэтан) При этом происходит обесцвечивание бромной воды - качественная реакция на кратную (двойную) связь. 3. Присоединение галогеноводородов (гидрогалогенирование): СН3-СН=СН2 + НСl СН3-СНCl-СН3 (хлористый изопропил или 2-хлорпропан) 4. Присоединение воды (гидратация) протекает по правилу Марковникова. бутанол-2
ОРИЕНТАЦИЯ. ПРАВИЛО МАРКОВНИКОВА
5. Олефины взаимодействуют с серной кислотой изопропилсульфокислота 6. Алкилирование алканов алкенами (используется в производстве высококачественных топлив для ДВС). (2,2,4-триметилпентан) Реакция алкилирования – это электрофильное замещение (SЕ). (1) и (2) стадии можно рассматривать как димеризацию изобутилена. далее поторяются стадии (2), (3), (2), (3),... На стадии (3) карбкатион вырывает атом водорода с его парой электронов (гидрид-ион) из молекулы алкана.
7. Окисление олефинов. Окисляются алкены различными окислителями, в зависимости от их природы и условий реакции образуются различные продукты окисления: а) окисление разбавленным водным раствором КМnО4 – качественная реакция на двойную связь этиленгликоль б) окисление концентрированным водным раствором КМnО4 или другими сильными окислителями приводит к разрыву двойной связи: 2-метил-бутен-2 диметилкетон уксусная кислота в) кислород воздуха в присутствии Аg (катализатор) окисляет олефины до окисей (эпоксидов): окись этилена г) озонирование по Гарриесу - метод установления строения олефинов: триметилэтилен озонид ацетон этаналь
8. Реакция полимеризации - процесс образования высокомолекулярных веществ путем соединения друг с другом молекул исходного низкомолекулярного вещества мономера. n А (А)n , где n - степень полимеризации. Высокомолекулярные вещества имеют Мr = 104 - 105 , n - несколько тысяч. Если n 10, то образуется олигомер - низкомолекулярный полимер. Различают два вида реакций полимеризации: а) ступенчатая полимеризация – когда образуются продукты с малым молекулярным весом, продукты реакции на каждой стадии могут быть изолированы. Так, Бутлеров получал из изобутилена диизобутилен, триизобутилен и т.д. б) линейная полимеризация – когда получаются вещества с большим молекулярным весом, начальные продукты полимеризации не могут быть изолированы.