Исчерпывающее окисление

Алкены (как и алканы) на воздухе или в кислороде сгорают до углекислого газа и воды: С2Н4+3O2=2СO2+2Н2O

Восстановление (гидрирование)

Взаимодействие алкенов с водородом происходит в присутствии металлических катализаторов (Ni, Pd, Pt и др.) при нагревании: СН3—СН=СН2+Н2СН3—СН2—СН3

Озонирование

Большинство алкенов даже при низких температурах реагируют с озоном: разрывается двойная связь и образуются циклические перекисные производные, известные под названием озонидов.

Озониды, подобно большинству соединений, содержащих перекисные (О—О)-связи, могут взрываться с большой силой и совершенно неожиданно. Озонирование вследствие этого необхо-димо проводить с осторожностью. Озониды обычно не выделяют в чистом виде, а разлагают, гидролизуя водой и восстанавливая цинком; при этом образуются карбонильные соединения, кото-рые, как правило, удается выделить и идентифицировать.

Эта последовательность реакций предоставляет отличную возможность установления положения двойных связей в алкенах. Применимость этого метода может быть проиллюстрирована на примере различных продуктов реакции в случае бутена-1 и бутена-2.

Рассмотрим реакцию на примере получения полиэтилена из молекул этилена. Полимеризация — это последовательное соединение одинаковых молекул в более крупные. Реакции полимеризации особенно характерны для непредельных соединений. Так, например, из этилена образуется высокомолекулярное вещество — полиэтилен. Соединение молекул этилена происходит по месту разрыва двойной связи:

Сокращенно уравнение этой реакции записывается так: nСН2=СН2(—СН2—СН2—)n К концам этих молекул (макромолекул) присоединяются какие-нибудь свободные атомы или радикалы (например, атомы водорода). Продукт реакции полимеризации называется полимером (от греческого поли — много, мерос — часть), а молекулы исходного вещества, вступающего в реакцию полимеризации, называются мономером. Полимер — вещество с очень высокой молекулярной массой, молекула которого состоит из большого числа повторяющихся группировок, имеющих одинаковое строение. Эти группировки называют элементарными звеньями, или структурными единицами. Например, элементарным звеном полиэтилена является группировка атомов —СН2—СН2—. Число элементарных звеньев, повторяющихся в макромолекуле, называется степенью полимеризации (обозначается n). В зависимости от степени полимеризации из одних и тех же мономеров можно получать вещества с различными свойствами. Так, полиэтилен с короткими цепями (га = 20) является жидкостью, обладающей смазочными свойствами. Полиэтилен с длиной цепи в 1500-2000 звеньев представляет собой твердый, но гибкий пластический материал, из которого можно получать пленки, изготавливать бутылки и другую посуду, эластичные трубы и т.д. Наконец, полиэтилен с длиной цепи в 5-6 тыс. звеньев является твердым веществом, из которого можно готовить литые изделия, жесткие трубы, прочные нити. Если в реакции полимеризации принимает участие небольшое число молекул, то образуются низкомолекулярные вещества, например димеры, тримеры и т.д. Условия протекания реакций полимеризации весьма различные. В некоторых случаях необходимы катализаторы и высокое давление. Но главным фактором является строение молекулы мономера. В реакцию полимеризации вступают непредельные (ненасыщенные) соединения за счет разрыва кратных связей. Структурные формулы полимеров кратко записываются так: формулу элементарного звена заключают в скобки и справа внизу ставят букву п. Например, структурная формула полиэтилена (—СН2—СН2—)n. Легко заключить, что название полимера слагается из названия мономера и приставки поли-, например, полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол и т.д. С помощью реакций полимеризации получают высокомолекулярные синтетические вещества, например полиэтилен, политетрафторэтилен (тефлон), полистирол, синтетические каучуки и др. Они имеют огромное народнохозяйственное значение. Поливинилхлорид — продукт полимеризации хлористого винила (винилхлорида) СН2=СНСl.