Методы получения алкенов

1. Дегидратация (отщепление воды)спиртов проводится при нагревании их с кислыми катализаторами, такими как серная, фосфорная кислоты, кислые соли (KHS0₄) и др. Условия реакций зависят от строения спирта; легко отщепляют воду третичные спирты, что объясняется устойчивостью и легкостью образования карбкатиона III:

Подобные реакции относятся к реакциям элиминирования (Е1 или Е2); в них водород отщепляется от карбкатиона (типа III)по правилу Зайцева - от того из соседних атомов углерода, который беднее водородом (у него энергия связи С—Н меньше на 2 — 5 ккал/моль):

21.Приведите уравнения и механизм дегидратации следующих спиртов и назовите алкены, полученные в данной реакции, по рациональной и систематической номенклатурам:

2. Дегидрогалогенирование (отщепление галогеноводорода) галогеналкановпроисходит при действии спиртового раствора КОН (NaOH плохо растворим в спирте), алкоголятов калия или органических оснований (диметиланилин и др.). Направление реакции здесь также соответствует уже рассмотренному правилу Зайцева:

Механизм Е2 (элиминирования) аналогичен механизму замещения галогена на гидроксил (Sn2) ибо даже в водном растворе КОН имеют место конкурирующие реакции:

В спиртовом растворе КОН, где нет воды (хотя среда гидрофильная, но менее полярная) и концентрация ОН^- ионов мала, в сольватированных частицах существует конкуренция за протон:

и преимущество получает, второе направление - механизм Е2.

Скорость бимолекулярных реакций (Sn2, Е2) зависит от концентраций алкилгалогенида и ОН^- (О^-—R) ионов. А у третичных алкилгалогенидов (у которых карбкатионы устойчивы) реакция идет независимо от концентрации. ОН (О—R) ионов в первой стадии возрастает (вследствие сольватации) скорость прямой peaкции равновесия (медленная стадия)

и сольватированный карбкатион (II) стабилизируется не присоединением ОН^- ионов (концентрация которого мала), а отщеплением Н⁺-ионов по правилу Зайцева (быстрая стадия), ибо в среде идет конкуренция за протон между гидроксильными и алкоксильными ионами.

22. Приведите уравнения и механизм реакции дегидрогалогенирования следующих моногалогеналканов спиртовым раствором щелочи и назовите полученные алкены по рациональной и систематической номенклатурам: а) изопропилйодид; б) трет-бутилбромид; в) 3-бром-2-метилпентан; г) 3-хлор-2,3-диметил-гексан; д) 4-бром-2-метил-5-этилгептан; е) 2-хлор-2-метилбутан; ж) 1-бром-2-метилпентан; з) 2-хлор-4-метилпентан.

3. Дегалогенирование вицинальных дигалогеналкановпроисходит при действии цинковой пылью в спиртовом растворе с отнятием двух атомов галогена и образованием двойной связи между углеродами:

23. Напишите уравнения и назовите алкены, получающиеся при действии цинковой пыли в спиртовой среде на следующие дигалогеналканы:

а) 2,3-дибромбутан; б) 1,2-дибром-2-метилпропан; в) 2,3-дихлор-2-метилпентан; г) 3.4-дихлоргексан; д) 3,4-дибром-2-метилгептан; е) 3,4-дибром-2,4-диметилгексан; ж) 1,2-дихлор-З-метилбутан; з) 1,2-дихлор-2-метилбутан.