3.2. Непредельные углеводороды
Это углеводороды, в молекулах которых все или некоторые атомы углерода соединены между собой двойными или тройными связями..
3.2.1. Этиленовые углеводороды (алкены)
При изучении этой темы следует уяснить, что допущение существования двойной связи (одна из них σ–связь, другая – π-связь) в алкенах соответствует четырехвалентности углерода и хорошо объясняет присоединение галогенов и других веществ к двум соседним углеродным атомам за счет освобождения валентностей при разрыве p-связи.
Сопоставьте названия предельных и этиленовых углеводородов. При названии этиленовых углеводородов по ИЮПАК номенклатуре в качестве главной выбирают самую длинную углеродную цепь содержащую двойную связь, и нумеруют ее так, чтобы двойная связь получила наименьший порядковый номер. Называют длинную цепочку по количеству углеродных атомов так же, как и в случае предельных углеводородов, но вместо окончания –ан пишут окончания –ен. После окончания –ен пишется цифра, указывающая после какого углеродного атома длинной цепочки расположена двойная связь.
2- метилпентен- 2 3- метилпентен- 1
Для этиленовых углеводородов характерны три вида изомерии - структурная, изомерия положения двойной связи, стереоизомерия (цис-, транс- изомерия).
цис–изомер транс-изомер
Следует запомнить следующие способы получения олефинов: дегидратация спиртов, отщепление галогеноводорода от галогенопроизводных.
При изучении химических свойств этиленовых углеводородов следует записать в тетради реакции:
Гидрирования;
Присоединения галогенов;
Присоединения галогеноводородов и воды (гидратация) по правилу В.В. Марковникова;
Окисления;
Полимеризации.
Вопросы для самопроверки.
1. Какие углеводороды называются этиленовыми?
2. Напишите структурные формулы 2-метилбутен-1; 2-метилбутен-2; 3-метилбутен-1. Изомерами какого углеводорода они являются?
3. В чем заключается правило Марковникова? Напишите уравнение реакции взаимодействия пропена с НСl.
4. Особенности окисления алкенов в нейтральной и кислой средах. Напишите уравнение реакции окисления пропена в нейтральной и кислой средах.
5. В чем заключается правило Зайцева? Напишите уравнение реакции взаимодействия спиртовой щелочи с 2-бром-2-метилбутаном.
6. Какие промышленные методы получения полиэтилена вы знаете?
3.2.2. Диеновые углеводороды (алкадиены)
Обратите внимание, что в зависимости от взаимного расположения двойных связей относительно друг друга диеновые углеводороды делятся на три типа:
Кумулированные
Изолированные
Сопряженные
Из них большое практическое значение имеют углеводороды с сопряженными двойными связями. При изучении химических свойств обратите внимание, что у них химическая активность проявляется по концам сопряженной двойной связи, что можно объяснить с точки зрения современных электронных представлений. Кроме того, углеводороды с сопряженными двойными связями очень легко полимеризуются с образованием высокомолекулярных углеводородов. Это свойство их используется для получения синтетического каучука. Природный каучук является полимером изопрена. Следует выяснить строение природного каучука, а также синтез каучука по методу Лебедева и из ацетилена.
По международной (ИЮПАК) номенклатуре диеновые углеводороды называются так же, как этиленовые углеводороды, только вместо окончания –ен пишется окончание –диен. Положения двойных связей показывают цифрами.
2-метилбутадиен-1,3(изопрен) пентадиен-1,3(пиперилен)
Вопросы для самопроверки.
1. Какие углеводороды называются диеновыми углеводородами?
2. Напишите формулы изомеров пентадиена и укажите типы связи (кумулированные, сопряженные, изолированные).
3. Напишите уравнения реакций взаимодействия бутадиена-1,3 с хлором, водородом, хлористым водородом.
4. Напишите уравнение полимеризации изопрена. Как используется полученный полимер в народном хозяйстве?
5. Напишите схему синтеза каучука по Лебедеву.