Hidrocarburi dienice (alcadiene)
Alcadiena este definită ca hidrocarburi nesaturate care conțin două legături duble. Formula generală a alcadienelor
Prezența a două legături duble în moleculă este indicată de sufix-diena. Pentru a indica poziția fiecărei legături duble, lanțul principal de carbon este numerotat astfel încât să intre în ambele legături duble, iar atomii de carbon legați prin legături duble să obțină cele mai mici numere. Pentru unele alcadiene, se folosesc în continuare denumiri triviale, de exemplu izopren (2-metilbutadienă-1,3).
Dacă legăturile duble sunt separate în catene prin două sau mai multe legături (pentadienă-1,4), atunci astfel de legături duble sunt numite izolate. Proprietățile chimice ale alcadienelor cu legături duble izolate sunt identice cu cele ale alchenelor, cu diferența că nu una sau două duble legături pot intra în reacție independent una de cealaltă.
Dacă legăturile duble sunt separate într-un lanț printr-o singură legătură, atunci ele se numesc conjugate. În acest caz, legăturile duble și singulare din moleculă se alternează, cum ar fi, de exemplu, în care este cea mai simplă alcadiena conjugată.
Compușii cu un aranjament alternativ de legături duble diferă în proprietățile din ambele alcene și alte tipuri de alcadiene. Comportamentul chimic al acestor compuși se explică prin prezența conjugării.
Conjugarea este formarea unui nor unic de electroni ca urmare a interacțiunii p-orbitalelor ne-hibridizate într-o moleculă cu legături duble și singulare alternante.
Astfel, în butadienă-1,3, toți cei patru atomi de carbon se află într-o stare de hibridizare. Ei se află în același plan și alcătuiesc scheletul moleculei. P-orbitalele nehybridizate ale fiecărui atom de carbon sunt perpendiculare pe planul scheletului și sunt paralele una cu cealaltă, ceea ce creează condiții pentru suprapunerea lor reciprocă. Suprapunerea apare nu numai între atomi, ci și parțial între atomi
Atunci când patru p-orbitale se suprapun, se formează un singur nor de electroni, adică conjugarea a două legături duble. Acest tip de conjugare se numește conjugare, deoarece orbitele legăturilor sunt legate între ele.
Într-un sistem conjugat, electronii nu aparțin obligațiunilor definite, ele sunt delocalizate.
Delocalizarea densității electronice este distribuția ei pe întregul sistem conjugat, peste toate legăturile și atomii.
Lanțul de conjugare poate include un număr mare de legături duble. Cu cât este mai mult delocalizarea electronilor și cu atât este mai stabilă molecula.
Modalități de obținere. Importanță importantă industrială este butadiena-1,3 sau divinil, deoarece este materia primă pentru producerea cauciucului sintetic. Butadiena-1,3 este obținută din fracțiunea butanică a procesului de cracare a uleiului. La temperatură, dehidrogenarea treptată a butanului pe catalizator are loc cu formarea lui
Metoda catalitică de producere din etanol a fost descoperită în 1932 de SV Lebedev. Metoda lui Lebedev este obținută ca urmare a dehidrogenării simultane și a deshidratării etanolului cu catalizatori pe baza:
Un alt important reprezentant al alcadienelor este 2-metilbutadiena-1,3 sau izoprenul, care este un lichid cu punct de fierbere scăzut. Izoprenul a fost obținut mai întâi din cauciuc natural prin distilare uscată (încălzire fără acces la aer).
În prezent, izoprenul este în principal produs în industrie din fracțiuni ușoare de hidrocarburi formate în timpul procesării cracării uleiului, de exemplu, dehidrogenarea a-metilbutanului pe catalizatori de oxid:
Proprietăți chimice.
1. Reacțiile alcadiene se caracterizează prin reacții de adiție electrofilă. Cu toate acestea, în comportamentul chimic al alcadienelor 1,3 există trăsături asociate cu prezența conjugării în molecula lor. Astfel, în reacțiile de adiție, pot fi obținute două produse. Unul dintre ele este obținut prin atașarea oricărei legături duble (-connection). În acest caz, alcadiul se comportă ca o alchenă. Un alt produs este obținut ca urmare a adăugării 1,4. În acest caz, molecula de alcadiena se comportă ca un singur sistem conjugat, iar atașamentul la acesta se desfășoară ca și cum ar fi la "capetele sale". Produsul rezultat conține o dublă legătură între atomi.
Cursul preferențial al reacției de-a lungul unei anumite căi depinde de condițiile specifice.
2. Polimerizarea alcadienelor pe exemple de sinteză a cauciucului, vezi în § 50 din manualul școlar Tsvetkov.
Trimiteți-le prietenilor: