Химические свойства алкадиенов.
Химические свойства алкадиенов с изолированными связями протекают так же, как и у алкенов – только в два этапа, а у алкадиенов с сопряженными связями - с некоторыми особенностями: способность присоединять молекулы как в положения 1 и 2 (подобно алкадиенам с изолированными связями – 1,2-присоединение), так и в положении 1 и 4 (перераспределение двойной связи – 1,4-присоединение) – зависит от условий и способа проведения реакций.
I. Реакции присоединения
1. гидрирование
а) с изолированными связями
1 2 3 4 5 5 4 3 2 1
CH2=CH – CH2 – CH = CH2 + H – H → CH3 – CH2 – CH2 – CH = CH2
пентадиен-1,4 пентен-1
5 4 3 2 1
CH3 – CH2 – CH2 – CH = CH2 + H – H → CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
пентен-1 пентан
б) с сопряженными связями
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
CH2 = CH – CH = CH – CH3 + H – H → CH3 – CH = CH – CH2 – CH3
пентадиен-1,3 пентен-2
1 2 3 4 5
CH3 – CH = CH – CH2 – CH3 + H – H → CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
пентен-2 пентан
2. галогенирование
1 2 3 4 5 5 4 3 2 1
CH2=CH – CH2 – CH = CH2 + Br – Br → CH2Br – CHBr – CH2 – CH = CH2
пентадиен-1,4 4.5-дибромпентен-1
5 4 3 2 1 5 4 3 2 1
CH2Br – CHBr – CH2 – CH = CH2 + Br – Br → CH2Br – CHBr – CH2 – CHBr – CH2Br
4,5-дибромпентен-1 1,2,4,5-тетрабромпентан
б) с сопряженными связями
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
CH2 = CH – CH = CH – CH3 + Br – Br → CH2Br – CH = CH – CHBr – CH3
пентадиен-1,3 1.4-дибромпентен-2
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
CH2Br – CH = CH – CHBr – CH3 + Br – Br → CH2Br – CHBr – CHBr – CHBr – CH3
1,4-дибромпентен-2 1,2,3,4-тетрабромпентан
3. гидрогалогенирование (по правилу Марковникова: при присоединении веществ с полярной ковалентной связью типа HX (где X – это -Hal, -OH и т.д.) к несимметричным непредельным углеводородам по месту разрыва П-связи атом водорода присоединяется к наиболее гидрированному атому углерода, а X – к наименее гидрированному атому углерода)
1 2 3 4 5 5 4 3 2 1
CH2=CH – CH2 – CH = CH2 + H – Br → CH3 – CHBr – CH2 – CH = CH2
пентадиен-1,4 4-бромпентен-1
5 4 3 2 1 5 4 3 2 1
CH3 – CHBr – CH2 – CH = CH2 + H – Br → CH3 – CHBr – CH2 – CHBr – CH3
4-бромпентен-1 2,4-дибромпентан
б) с сопряженными связями
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
CH2 = CH – CH = CH – CH3 + H – Br → CH3 – CH = CH – CHBr – CH3
пентадиен-1,3 4-бромпентен-2
1 2 3 4 5 5 4 3 2 1
CH3 – CH = CH – CHBr – CH3 + H – Br → CH3 – CH2 – CHBr – CHBr – CH3
4-бромпентен-2 2,3-дибромпентан
5 4 3 2 1
→ CH3 – CHBr – CH2 – CHBr – CH3
2,4-дибромпентан
4. гидратация (по правилу Марковникова)
1 2 3 4 5 5 4 3 2 1
CH2=CH – CH2 – CH = CH2 + H – OH → CH3 – CH OH – CH2 – CH = CH2
пентадиен-1,4 пентен-1ол-4
5 4 3 2 1 5 4 3 2 1
CH3 – CH OH – CH2 – CH = CH2 + H – OH → CH3 – CH OH – CH2 – CH OH – CH3
пентен-1ол-4 пентандиол-2,4
б) с сопряженными связями
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
CH2 = CH – CH = CH – CH3 + H – OH → CH3 – CH = CH – CH OH – CH3
пентадиен-1,3 пентен-2ол-4
1 2 3 4 5 5 4 3 2 1
CH3 – CH = CH – CH OH – CH3 + H – OH → CH3 – CH2 – CH OH – CH OH – CH3
пентен-2ол-4 пентандиол-2,3
5 4 3 2 1
→ CH3 – CH OH – CH2 – CH OH – CH3
пентандиол-2,4
5. сульфирование (по правилу Марковникова)
1 2 3 4 5 5 4 3 2 1
CH2=CH – CH2 – CH = CH2 + H – O-SO2-OH → CH3 – CH – CH2 – CH = CH2
|
O-SO2-OH
5 4 3 2 1 5 4 3 2 1
CH3 – CH – CH2 – CH = CH2 + H – O-SO2-OH → CH3 – CH – CH2 – CH – CH3
| | |
O-SO2-OH O-SO2-OH O-SO2-OH
б) с сопряженными связями
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
CH2 = CH – CH = CH – CH3 + H – O-SO2-OH → CH3 – CH = CH – CH – CH3
|
O-SO2-OH
1 2 3 4 5 5 4 3 2 1
CH3 – CH = CH – CH – CH3 + H – O-SO2-OH → CH3 – CH2 – CH – CH – CH3
| | |
O-SO2-OH HO-2OS-O O-SO2-OH
5 4 3 2 1
→ CH3 – CH – CH2 – CH – CH3
| |
O-SO2-OH O-SO2-OH
6. алкилирование (смесь различных продуктов), например:
1 2 3 4 6 5 4 3 2 1
CH3 – CH3 + CH2=C – CH = CH2 → CH3 – CH2 – CH2 – CH – CH = CH2
| |
CH3 CH3
этан 2-метилбутадиен-1,3 3-метилгексен-1
6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8
CH3 –CH2 –CH2 –CH –CH=CH2 + CH3–CH3 → CH3 –CH2 –CH2 –CH –CH2 –CH2 –CH2 –CH3
| |
CH3 CH3
3-метилгексен-1 этан 4-метилоктан
7. взаимное алкилирование, при разных температурах образуются разные соединения, например:
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8
CH2=CH–CH=CH2 + CH2=CH–CH=CH2 → CH2=CH–CH=CH – CH2–CH2–CH=CH2
бутадиен-1,3 октатриен-1,3,7
II. Реакции окисления.
1. горение
t0
2C4H6 + 11 O2 (избыток) → 8 CO2 + 6 H2O
t0
2C4H6 + 7 O2 (недостаток) → 8 CO + 6 H2O
t0
2C4H6 + 3 O2 (сильный недостаток) → 8 C + 6 H2O
2. частичное окисление кислородом воздуха с образованием эпоксидов и диэпоксидов
t0, Kt
2 CH2=CH – CH = CH2 + O2 ––→ CH2 – CH – CH = CH2
\ /
O
эпоксибутен-1 (или окись бутена-1)
t0, Kt
2 CH2 – CH – CH = CH2 + O2 ––→ CH2 – CH – CH – CH2
\ / \ / \ /
O O O
диэпоксибутан (или диокись бутана)
3. окисление кислородом окислителя в щелочной среде
из KMnO4 4 3 2 1
CH2=CH – CH = CH2 + [O] + H – OH ––––––––→ CH2– CH – CH = CH2
| |
OH OH
(бутен-1диол-1,2)
из KMnO4 4 3 2 1
CH2 –CH – CH = CH2 + [O] + H – OH ––––––––→ CH2– CH – CH – CH2
| | | | | |
OH OH OH OH OH OH
(бутантетраол-1,2,3,4)
Обесцвечивание щелочного раствора KMnO4 – это качественная реакция на непредельные углеводороды.
III. Реакции полимеризации.
t0, kt
n CH2 = CH – CH=CH2 –––––––→ (– CH2 – CH = CH – CH2 –)n
бутадиен-1,3 бутадиеновый каучук
H H H CH2 –
\ / \ /
C = C C = C
/ \ / \
– H2C CH2 – – H2C H
цис-конфигурация транс-конфигурация
Дата добавления: 2017-03-12; просмотров: 4604;