ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Алкены из "Органическая химия" В технике и быту широко используются и другие алканы. Смеси пропана и бутана применяются в качестве топлива и сырья для получения спиртов, альдегидов, кетонов, кислот, нитропарафннов, пропилена, бутадиена. Пентаны используются для получения изопрена (СдНв). [c.33] В результате переработки алканов получаются диены, ацетилены. Жидкие алканы применяются в качестве моторного топлива. Высшие парафины используются также в качестве сырья для химической переработки. [c.33] Гомологический ряд, строение, номенклатура, изомерия. Гомологический ряд алкенов начинается с этилена С2Н4. В молекуле этилена атомы углерода находятся во 2-м валентном состоянии sp 2-гибридизащ1я), т. е. из четырех (одна s- и три р-орбиталями) гибридизованы только три (s и две р). Поэтому в молекуле этилена пять а-связей, направленных под углом 120° и лежащих в одной плоскости, и одна я-связь, образованная не гибридизованными р-орбиталями, восьмерки которых лежат в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения о-связей, образующих молекулу этилена (см. рис. 9). Следовательно, двойная связь между атомами углерода образована и а- и л -связями. Формулы и названия первых представителей ряда этилена приведены в табл. 5. [c.35] По рациональной номенклатуре олефины рассматриваются как производные этилена, в молекуле которого один или несколько атомов водорода заменены углеводородными радикалами. Так, например, СНз == СН—СНз — СНз будет называться этилэтилен. [c.35] Появление геометрической изомерии вызвано особенностью двойной связ , свободное вращение вокруг которой невозлюжно. Цис- и транс-тоиеры существенно отличаются по своим физическим и химическим свойствам (слг. табл. 5). [c.36] Олефины Сз — Сэ выделяют из газообразных продуктов, образующихся при термическом крекинге. В зависимости от вида сырья н условий проведения крекинга содержание их в образующихся газовых фракциях. может колебаться от 15 до 55 о. [c.37] Значительное количество олефинов (этилена и его ближайших гомологов) образуется при пиролизе нефти и газообразных парафинов. При высокотемпературном пиролизе (1000°—1500° С) этилен получается совместно с ацетиленом. Деструкция молекул при термическом разложении сопровождается дегидрированием, что также приводит к образованию олефинов. [c.37] Необходимо отметить, что при термическом разложении и дегидрировании нефтяного сырья, в том числе алканов Со—С5, образуется смесь разнообразных продуктов. Меняя условия (температура, давление, катализатор), подбирают режимы, при которых в наибольшем количестве образуются требуемые продукты. [c.37] Высшие олефины (С о—Сз,,) получают полимеризацией этилена в присутствии алюминийорганических катализаторов. [c.37] Существует несколько лабораторных способов синтеза алкенов. [c.37] Водород в соответствии с упомянутым правилом Зайцева отнимается от наименее гидрогенизированного атома. Галогеналкилы различного строения с неодинаковой легкостью превращаются в непредельные соединения легче всего отщепляют молекулу галогеново-дорода третичные галогеналкилы, труднее первичные, вторичные занимают промежуточное тюложение. [c.38] Физические свойства. Первые три гомолога ряда этилена — газы (см. табл. 5), начиная с амилена до олефина С , — жидкости, с С1Я — твердые вещества. Гомологи нормального строения кипят при температуре более высокой, чем их изомеры разветвленного строения (с тем же числом углеродных атомов). Температура кипения цг с-изомеров выше, чем транс, при сравнении их температур плавления установлена обратная закономерность. Олефины мало растворимы в воде, плотность их меньше единицы и возрастает с увеличением молекулярной массы. [c.38] Эти реакции, протекающие по гетеролитическому механизму, носят название реакций электрофильного присоединения. Реакции с нуклеофильными реагентами (обладающими избытком электронов), а также реакции, протекающие по гомолитическому механизму с участием свободных радикалов, для олефинов менее характерны. [c.39] Таким же образом идет присоединение к двойной связи НВг, Н2504, Н2О и других неорганических веществ. Присоединение брома (обесцвечивание бромной воды) — качественная реакция на двойную связь. [c.40] Из галогенов с олефинами наиболее энергично взаимодействует фтор (со взрывом), труднее всего — иод. Введение заместителей, поляризующих двойную связь, в молекулу алкена, применение смешанных галогенных соединений (СИ, С1Вг), молекулы которых поляризованы, ускоряет присоединение. Галогенирование алкенов широко применяется в промышленности и в аналитической химии. [c.40] Может быть и обратный случай (пример 2). Углерод является более электроотрицательным атомом, чем водород, поэтому в связях С—Н метильной группы (группа СНз) электронная плотность а-связи будет несколько смещена в его сторону, что, естественно, приведет к повышению у него электронной плотности и в свою очередь вызовет ее повышение в связи С1—Са- Электроны, осуществляющие эту связь, приобретают способность взаимодействовать с электронами л -связи. В результате этого происходит смещение электронной плотности л -связи в сторону углеродного атома Сз, я-связь поляризуется. Поляризацию я-связн принято обозначать изогнутой стрелкой, показывая направление смещения электронной плотности. Поэтому у атома углерода будет наблюдаться некоторая нехватка электронной плотности, а у атома углерода Сз некоторый избыток. Подобные частичные заряды (они не будут равны полному заряду электрона) условно принято обозначать греческой буквой дельта (б), знак — указывает на частичное увеличение электронной плотности, + ее нехватку. [c.41] Описанный вид взаимного влияния атомов в молекулах органических соединений получил название индукционного эффекта. В первом примере имеет место отрицательный индукционный эффект (электронная плотность вследствие введения заместителя снил а-ется), во втором — положительный (электронная плотность возрастает). [c.41] Из галогеноводородов наиболее легко присоединяется Н1. [c.42] Способность олефинов к гидратации возрастает с увеличением длины углеродной цепочки (до известных пределов) и количества алкилов. [c.42] Вернуться к основной статье