Физични свойства на алкени
Алкени - наречени въглеводороди, чиято структура има една двойна връзка.
въглеродни атоми в двойната връзка са на SP 2 орбитите, в резултат на хибридизация на един S-орбити с сферична симетрия и две р орбитали, които се въртят тяло "осем", около ос раздели "осем" в симетрични части:
Електронни и пространствена структура (EPS) простият алкен - етен (етилен) е показан на страница 2.
Поради факта, че при опит да се превърне водородни атоми са W и Y оси спрямо атомите, които са на осите Т и S, Z1 ос се върти с тях. Това ще доведе до отслабване на припокриването р-орбитите, които са на оси Z1 и Z2 празнина π-връзка изисква енергия, която при нормални условия, до около 250 температура не е достигната. Ето защо, ако вместо водородните атоми на W-ос ще бъде радикал, а другият радикал на оста Т, той ще бъде здрава конструкция и ос на въртене Z1. спрямо оста Z2 е невъзможно (ос Т и S не могат да бъдат заменени). По този начин, съединенията I и II с различно подреждане на радикали спрямо ред преминават атоми при двойната връзка, ще изомери.
Такава подтип наречен пространствен изомерия цис-транс изомери. Например, има два изомера: I - цис -бут-2 и II - транс-2-бутен:
Както можете да видите, тези вещества се различават един от друг по физични свойства. те се различават, както и химични свойства; имат значително различни скорости на хидрогениране константи, калиев перманганат окисление в неутрални и кисели среди ITP
Ако е необходимо повикване алкен сложна структура в структурна формула се избира най-дългата верига включително двойната връзка се изисква. Номериране започва от другата страна на веригата, към която колкото по-близо е двойна връзка. Ако началото на главната верига и продължаването са на противоположните страни на линията преминаване на въглеродните атоми на двойната връзка, това транс изомер, ако на един, след цис:
Ако двойната връзка е в средата на главната верига, номерирането започва със страната, която е по-близо до най-простия радикалната:
Ако елкен е възможно да се видят две или повече вериги с еднаква дължина, включително и двойна връзка, а след това изберете този, който, когато е избран брой радикали ще бъде по-, и те са по-лесно:
Крайният алкен двойна връзка, който е винаги в началото на веригата, цис-транс изомери отсъства. Това не е същото в такива алкени, които от едната страна на двойната връзка са две идентични радикали:
Ние алкани С6 H14 само пет изомери. И те всички изомери на въглероден скелет. Ние алкени добавя позиционни изомери на двойната връзка и пространствено - цис-транс изомери. Това значително увеличава броя на изомери. По-долу формула 12-алкенови изомери обща formuloyS6 Н 12.
Сред тези изомери I, II и IV, например, позиционни изомери на двойната връзка, и II и III, IV и V или пространствени геометрични изомери. Алкени I, VII и XII - изомери на въглероден скелет.
За разлика от алкани, че не Interclass изомери, всички с изключение на най-простите алкени - етен изомери е - циклоалкани, например, алкени С6 Н12:
Методи за получаване на алкени
1) Някои алкени могат да бъдат получени чрез взаимодействие на алкани degidrirovaniya.Inogda където алкен се получава само като реакционната смес понякога 3. алкини като в реакция 1 и 2:
Когато degirdirovanii алкани с въглероден номер 4 и 5, като основните продукти в дехидрогенирането на Pd в т ≈ 80 0 не са получени алкени и конюгирани алкадиени. Въпреки това, ако се извършва дехидрогенирането на смес от Al2 О3 и CR2 О3 в т ≈ 500 0 ° С, е възможно да се получи и крайни алкени, но чист алкен, не може да се получи алкадиен без примес:
2) алкени могат да бъдат получени чрез хидрогениране на алкини на Lindlar катализатор:
Реакцията на хидриране на метали от платиновата група стереоспецифичен - получени само цис-изомер, например:
3) От алкадиени чрез частично хидрогениране на:
4) спрегнат диен и дават различни алкени:
Скоростта на реакцията на хидрогениране на съединенията с двойната връзка е силно зависима от околната среда на атомите при двойната връзка радикал. Например, приемайки, скоростта на реакцията на хидрогениране на 2,3-dimethylbutene-2 за единица, степента на хидрогениране реакция по-малко "защитени" съединения ще бъдат идентични условия, както следва:
Това е, етилен се хидрогенирани до десет милиона пъти по-бързо. В тази връзка, не е изненадващо, че алкадиени I се хидрогенира с водород до алкен практически II. и алкен III едва се получава:
През 1960 D.N.Kursanov Z.N.Parnes отвори и йонна реакция на хидрогениране. Тази реакция се осъществява само при двойната връзка между тези въглеродни атома, от които поне един е свързан с два радикала. Следователно алкадиени I взаимодейства с трифлуорооцетна киселина и триетоксисилан, като изключително алкен II:
Механизъм на йонни реакции на хидрогениране:
Получената от произвежданите сол - трифлуороацетат триетоксисилан се хидролизира чрез прибавяне на вода на трифлуороцетна киселина и trietoksisilanola IV:
Реакция Kursanova-Parnes е от първостепенно значение, тъй като тя позволява хидрогенира "екранирани двойни връзки" без да се засягат "отворен" двойни и тройни връзки, че е широко използван, например, в синтеза на хормони.
5) Получаване galogeniroizvodnyh алкени от алкани.
5.1. Получаване на алкани monogalogenproizvodnyh действие на алкален в абсолютен алкохол:
Maloselektivna Реакция: цис- и транс-2 -butenov е по-голяма от бутен-1, в съответствие с правило Зайцев.
правило Зайцев е: водороден атом, се изважда за предпочитане по-малко Хидрогенирано на два съседни въглеродни атома, спрямо въглеродния атом, свързан с халоген (или хидроксилна група в алкохоли).
Ако разликата в хидриране повече, и повишава селективността на реакцията.
5.2) Получаване на алкени от алкани digalogenproizvodnyh чиито халоген атоми са в позиции 1,2 (или # 945; # 946).
В такива digalogenproizvodnye работи с цинков прах при нагряване:
Стереоселективен реакция - се получава само цис-форма.
5.3) Получаване на алкени digalogenproizvodnyh, халогенни атоми, които са подредени в един въглероден атом.
Действието на цинков прах като digalogenproizvodnye получава симетрични алкени с два пъти броя на въглеродните атоми в сравнение с техния брой в оригиналната digalogenproizvodnom:
Абсолютно не-селективна реакция. Цис- и транс--2,3-3 dimethylhexenes получени еднакво.
5.4) Получаване на алкени от халогенирани циклоалкани, през чиято халогенни атоми са подредени в # 945;, # 947 позиция.
Първо, на 1,3-работят digalogenalkan цинков прах и се получава интензивно циклопропан или хомолог:
Когато възникне силно нагряване цикъл процеп за получаване на изомер - алкен:
6) Получаване на алкенови алкохоли.
Ако през нагрява над 140 ° С сярна киселина, преминаващ алкохол двойка, вътрешномолекулна настъпване на дехидратация и алкени образувани:
Цис - и транс -butenov-2 е по-голяма от бутен-1, в съответствие с правило Zaitseva (sm.str.8).
При по-ниски температури реакцията протича и образуват междумолекулни дехидратация етер:
Алкохоли също могат да бъдат дехидратирани и Al2 О3 при 300 ° С при понижено налягане,
7) Получаване на алкени от алдехиди и кетони.
След реакция, Mac-Marie от алдехиди и кетони могат да се получат симетрични и несиметрични: алкени от тях намаляване в кисела среда на действието на TiCl3:
Половината реакция и уравнение редокси в йонна форма, както следва:
Ако радикалите са малки и първични, реакцията е абсолютно неселективен, но ако един от радикалите или вторичен, третичен-специално, тя увеличава съотношението на транс-изомер.
8) Получаване на алкени чрез термично разлагане на естери.
При нагряване до температури естери от порядъка на 170-200 ° С О те се разлагат до съответната карбоксилна киселина и алкен или една или две или три различни алкен:
9) Получаване на алкени чрез термично разлагане на кватернерни амониеви основи.
При нагряване тетраалкила-мониеви хидроксиди (с изключение tetrametilnogo) протича тяхното разлагане в третичен амин (и) и алкен (и). Всички алкилови радикали имащи два или повече въглеродни атоми от загряване в разпределени алкени:
Реакция maloselektivnaya. В този конкретен пример, получената водна пара може skodensirovat при температура под 100 ° С. По Част газообразен третичен амин се разтваря във вода, а останалата част може да бъде превърнато до температура под околната течност. Така алкени остават в газова фаза.
Физични свойства на алкени.
1) съотношението на светлината.
Всички алкени са безцветни вещества абсорбират светлина в момента ултравиолетовата област на спектъра (# 955; падна <200 пМ). Например, # 955; макс (СН2 = СН2), = 162 нм, като # 955; макс (етан) = 135 нм
2) Физическо състояние.
са газове при нормални условия.
Разклонени алкени винаги се вари при по-ниска температура, отколкото техните линейни изомери:
Алкени атома С5 - С15 - течни вещества и от С17 - твърди при стайна температура. С16 алкани могат да бъдат при тези условия като течност: т.т. (СН3 - (СН2) 14 - СН3) 4 = 0 ° С и твърдо вещество.
Газообразни алкани са слабо разтворими във вода, но по-добри от тези за съответния въглероден скелет и алкани с въглероден номер.
Газообразни алкени-добре, отколкото във вода, разтворими в нисши алкохоли и нисши кетони, и също така силно разтворими във течни алкани и техни смеси: бензин, керосин, минерални алкохол. Те също са разтворими в течност ароматен uglervodorodyah: бензен, толуен, ксилени (о -, м - и р -).
Течните алкени също са слабо разтворими във вода, по-разтворими в низши алкохоли и кетони. Те се смесват във всяко отношение и са силно разтворим в течни алкани, и смеси от тях, в течни ароматни въглеводороди.
Твърди алкени практически неразтворими във вода, слабо в нисши алкохоли и кетони; добро, но ограничено до течни алкани и техни смеси и в течни ароматни въглеводороди.
се алкени като разтворители не са практически използва поради тяхната висока реактивност (присъединителна реакция към двойната връзка на полярни и неполярни молекули, полимеризация и окислителни реакции).
Въпреки това, някои производни на алкени са от голямо значение, тъй като разтворители.
Например, трихлороетилен (трихлороетан):
Той е широко използван за отстраняване на мазни петна в почистване промишленост сухо, за извличане на масло от семена изцедени остатъци (например слънчоглед).
Етилен в чиста форма не мирише, но биологично активен; тя се използва за по-бързо узряване на домати.
Миризмата алкени, като се започне с пропен до C8 - C9 миризма, активират се и допълнително отслабени отново и по-високите алкени не миришат.