2. Способы получения алкенов

Алкены встречаются в природе редко. Низшие алкены в небольших количествах могут входить в состав нефтяного газа, высшие - в состав некоторых нефтей. Важнейшим промышленным поставщиком олефинов является нефтеперерабатывающая промышленность.

1) Крекинг нефти

Это главный промышленный путь получения олефинов, нефть представляет собой смесь углеводородов состава С₁-С₄₀, различного строения. Крекинг нефти идет при высокой температуре с образованием алканов, алкенов и Н₂. В частности, в процессе крекинга осуществляется реакция дегидрирования, т.е. отщепления двух атома водорода от соседних атомов углерода, с образованием алкенов.

2) Дегидрогалогенирование алкилгалогенидов

Реакция дегидрогалогенирования - это отщепление гидрогалогенида, происходит под действием спиртового раствора щелочи.

Легкость дегидрогалогенирования уменьшается в ряду: третичные > вторичные > первичные алкилгалогениды. При переходе от первичного к вторичному и затем к третичному алкилгалогениду структура углеводорода становится более разветвленной у атома углерода, связанного с галогеном. Увеличение степени разветвленности приводит к появлению большего количества атомов водорода для атаки основанием и, следовательно, к увеличению вероятности элиминирования. Кроме того, в результате реакции образуется более разветвленный и более устойчивый алкен.

Например,

Преобладающим продуктом является алкен, имеющий большее число алкильных групп, связанных с атомом углерода у двойной связи.

71% 29%

Легкость образования алкенов изменяется в ряду:

Интересно отметить, что устойчивость алкенов изменяется в такой же последовательности. Существует правило: чем устойчивее алкен, тем легче он образуется в реакции дегидрогалогенирования.

Закономерности, наблюдаемые при образовании алкенов в реакциях дегидрогалогенирования алкилгалогенидов и дегидратации спиртов, были изучены русским ученым А.М. Зайцевым и называются правилами Зайцева (1875 г.):

- в реакциях дегидрогалогенирования образуется наиболее замещенный, т.е. наиболее устойчивый алкен:

- водород в реакции элиминирования отщепляется от наименее гидрогенизированного атома углерода.

3) Дегидратация спиртов

Спирты превращаются в алкены дегидратацией, которая протекает в присутствии кислоты и при нагревании:

Дегидратацию обычно проводят, нагревая спирт с серной или фосфорной кислотой при температуре около 200⁰С, либо пропуская пары спирта над окисью алюминия AL₂O₃ при 350-400⁰С. Легкость дегидратации спиртов изменяется в ряду: третичные > вторичные > первичные спирты.

Например,

4) Дегалогенирование вицинальных дигалогенидов

Дегалогенирование вицинальных (от латинского vicinalis - соседний) дигалогенидов часто ограничено тем, что эти дигалогениды обычно получают из алкенов. Однако иногда удобно использовать превращение алкенов в дигалогениды, чтобы провести реакции с остальной частью молекулы и затем регенерировать алкен действием цинка; такая операция называется защитой двойной связи.

Например: