8. Методы получения алкенов. Строение, химические свойства алкенов. Механизм реакции электрофильного присоединения к двойной углерод-углеродной связи.

Методы получения алкенов

1. При действии спиртовых растворов едких щелочей на галогенпроизводные: отщепляется галогенводород и образуется двойная связь:

 H3C-CH2-CH2Br   H3C-CH=CH2+NaBr+H2O

Бромистый пропил Пропилен

 Если в α-положении к атому углерода, связанному с галогеном, находится третичный, вторичный и первичный атомы водорода, то преимущественно отщепляется третичный атом водорода, в меньшей степени вторичный и тем более первичный (правило Зайцева):

 CH3- CН- C-CI- CH2- CH3  CH3- CН=C- CH2- CH3+ KCL + H2O

CH3 CH3 CH3 CH3

2,3-Диметил-3-хлорпентан 2,3-Диметелпентен-2

Это связано с термодинамической устойчивостью образующихся алкенoв. Чем больше заместителей имеет алкен у винильных атомов углерода, тем выше его устойчивость.

2. Действием на спирты водоотнимающих средств:

а) при пропускании спиртов над окисью алюминия при 300—400° С.

 НзС-СН-СН2-СНз   НзС-СН=СН-СНз +Н2О

OH Бутен-2

Втор -Бутиловый спирт

б) при действии на спирты серной кислоты в мягких условиях реакция идет через промежуточное образование эфиров серной кислоты:

 НзС-СН-СНз   НзС-СН-СН3   H3C-CH=CH2

OH O-SO3H

изопропиловый спирт

При дегидратации спиртов в жестких условиях в кислых средах наблюдается та же закономерность в отщеплении водородных атомов разного типа, как и при отщеплении галогенводорода. Первой стадией этого процесса является протонирование спирта, после чего отщепляется молекула воды и образуется карбкатион. Образовавшийся карбкатион стабилизируется выбросом протона из соседнего положения с образованием двойной связи (β-элиминирование). В этом случае тоже образуется наиболее разветвленный алкен (термодинамически более устойчивыи). При этом процессе часто наблюдаются перегруппировки карбкатионов связанные с изомеризацией углеродного скелета:

 3. При действии Zn или Mg на дигалогенпроизводные с двумя атомами галогена у соседних атомов углерода:

CI

H3C – C CH2CI   H3C - C = CH2+MgCI2

CH3 CH3 изобутилен

1,2-дихлор-2-метил- пропан

 4. Гидрированием ацетиленовых углеводородов над катализаторами с пониженной активностью (Fe или “отравленные”, т. е. обработанные серусодержащнми соединениями для понижения каталитической активности, Pt и Pd):

НС   С-СН(СНз)2   Н2С=СН-СН(СНз)2

Химические свойства алкенов

Энергия двойной углерод-углеродной связи в этилене оказывается значительно более низкой, чем удвоенная энергия одинарной С-С-связи в этане.  -Связь С-С в этилене прочнее  -связи, поэтому реакции алкенов, сопровождающиеся разрывом  -связи с образованием двух новых простых  -связей, представляют собой термодинамически благоприятный процесс.

С точки зрения теории молекулярных орбиталей также можно сделать вывод о большей реакционной способности  -связи по сравнению с  -связью.