Дієнові вуглеводні, діолефіни icon

Дієнові вуглеводні, діолефіни




НазваДієнові вуглеводні, діолефіни
Сторінка1/5
Дата15.07.2012
Розмір0.54 Mb.
ТипДокументи
  1   2   3   4   5



ІІ 2 АЛКАДІЄНИ

Алкадієнами називаються аліфатичні ненасичені вуглеводні, які містять у вуглецевому ланцюгу два подвійних звязки і утворюють гомологічний ряд загального складу CnH2n-2.

Інші назви гомологічного ряду алкадієнів – дієнові вуглеводні, діолефіни.


ІІ.2.1 НОМЕНКЛАТУРА. КЛАСИФІКАЦІЯ


Назви алкадієнів утворюються як похідні від назв відповідних алканів при заміщенні суфікса закінченням -дієн, після якого через дефіс зазначаються локанти, тобто номери атомів карбону, з яких починаються подвійні звязки. При цьому головний ланцюг нумерують таким чином, щоб до нього входили обидва подвійних звязки, а атоми карбону, сполучені подвійними звязками, одержали найменші номери.

Для деяких алкадієнів користуються тривіальною номенклатурою, наприклад:

CH3



CH2=CH-CH=CH2 CH2=C-CH=CH2 CH3-CH=CH-CH=CH2

Бутадієн-1,3 2-Метилбутадієн Пентадієн-1,3

(дивініл) (ізопрен) (піперилен)

Залежно від взаємного розміщення подвійних звязків алкадієни поділяються на три групи:

-ізольовані, в яких подвійні звязки в ланцюгу розділені одним чи декількома sp3-гібридизованими атомами карбону:

>C=CH-(CH2)n-CH=C< , де n = 1,2,3…;


Ізольовані алкадієни виявляють хімічні властивості, подібні до звичайних алкенів з тією лише різницею, що у реакцію може вступати не один, а два подвійних звязки незалежно один від одного;

-кумульовані алкадієни, в яких обидва подвійні звязки знаходяться поруч і належать одному атому карбону, наприклад:

СН2=С=СН2

Пропадієн (ален)

Цю групу алкадієнів часто називають аленовими вуглеводнями за першим членом гомологічного ряду; аленові вуглеводні є нестійкими сполуками, вони швидко ізомеризуються в алкіни, тому не мають самостійного значення;

-спряжені алкадієни, в яких подвійні звязки розділені лише одним -звязком С-С:

>C=CH-CH=C<.

Саме спряжені алкадієни мають найважливіше значення в органічному синтезі.


ІІ.2.2 ЕЛЕКТРОННА БУДОВА СПРЯЖЕНИХ АЛКАДІЄНІВ


Спряжені сполуки з почерговим розміщенням подвійних і одинарних звязків між атомами карбону в ланцюгу відрізняються за хімічними властивостями від інших ненасичених вуглеводнів, що зумовлюється наявністю електронного ефекту спряження.

Спряженняце виникненя єдиної ?-електронної хмари внаслідок перекривання негібридизованих р^ Z-орбіталей атомів карбону, які одночасно утворюють подвійні та одинарні звязки С-С.


Найпростішим спряженим алкадієном є бутадієн-1,3, в якому всі чотири атоми карбону перебувають у sp2-гібридизованому стані і складають -скелет молекули (рис.1). Причому осі sp2-гібридизованих орбіталей знаходяться на одній площині, а негібридизовані рz-орбіталі кожного атома карбону перпендикулярні до площини -скелета і паралельні одна відносно одної. Це створює умови їх взаємного перекривання не тільки між атомами С12 і С34, але й частково між С23. Завдяки такому боковому перекриванню чотирьох рz-орбіталей утворюється єдина -електронна хмара – так зване ,-спряження звязків, при якому -електрони вже не належать окремим звязкам, а делокалізуються по спряженій системі в цілому.

Делокалізація електронної густини – це її розподілення по всій спряженій системі, по всіх звязках і атомах.




Рисунок 1 – Утворення спряженої системи в молекулі бутадієну-1,3: жирним пунктиром показане перекривання негібридизованих рz-орбіталей над і під площиною -скелета

Делокалізація -електронів супроводжується виділенням енергії. Оскільки спряжені системи мають менший запас енергії, вони виявляють більшу стійкість порівняно з ізольованими алкадієнами. Енергія, що вивільняється за рахунок спряження, називається енергією делокалізації, або енергією спряження; для бутадіну-1,3 вона складає 15кДж/моль.


У результаті утворення спряженої системи довжини звязків частково вирівнюються і стають меншими, ніж довжина одинарного звязку в алканах (0,154нм), але більшими, ніж довжина подвійного звязку в алкенах (0,133нм):

Н Н


 

Н 0,137 нм С 0,146 нм С

С С 0,137 нм Н

 

Н Н

Схематично ефект спряження та вирівнювання довжин звязків зображують стрілками чи крапками:




СН2===СН---СН===СН2


СН2 СН СН СН2


ІІ.2.3 ІЗОМЕРІЯ АЛКАДІЄНІВ

Алкадієни здатні виявляти структурну і просторову (геометричну) ізомерію. Наприклад, для складу С7Н12 ізомери можуть відрізнятися різним положенням як подвійного звязку і бокових радикалів, так і різним просторовим розташуванням вуглецевого ланцюга.

Приклади структурних ізомерів:

СН2=СН-СН-СН=СН–СН3 СН3-С=СН-СН=СН-СН3

 

СН3 СН3

3-Метигексадієн-1,4 2-Метилгексадієн-2,4

Просторові ізомери гептадієну–2,4

СН3 Н

С С Н

Н С С


Н СН2-СН3

Транс-транс-гептадієн-2,4

H H

CH3

C C

C C

CH2–CH3

H H

Цис-цис-гептадієн-2,4


СН3 Н

С С СН2-СН3

Н С С

Н Н

Транс-цис-гептадієн-2,4


H H




C C H

CH3

C C


H CH2CH3


Цис-транс-гептадієн-2,4

ІІ. 2.4 ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ


За звичайних умов тільки ізомери С4Н6 перебувають у газовому стані, ізопрен – рідина, решта дієнових вуглеводнів є рідинами чи твердими речовинами залежно від довжини і розгалуженості вуглецевого скелета. Всі вони малорозчинні у воді, але добре розчиняються в органічних розчинниках.


ІІ.2.5 ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

СПРЯЖЕНИХ АЛКАДІЄНІВ

  1   2   3   4   5

Схожі:

Дієнові вуглеводні, діолефіни iconДієнові вуглеводні, діолефіни
Алкадієнами називаються аліфатичні ненасичені вуглеводні, які містять у вуглецевому ланцюгу два подвійних звязки і утворюють гомологічний...
Дієнові вуглеводні, діолефіни icon1. Тематичний план лекцій з органічної хімії
Модуль Основи будови органічних сполук. Вуглеводні та їх функціональні похідні
Дієнові вуглеводні, діолефіни iconМетодичнІ вказівки
Мазеві основи, вимоги до них, класифікація. Характеристика мазевих основ (вуглеводні, жири, силікони, гелі білків, полісахаридів,...
Дієнові вуглеводні, діолефіни iconВиди самостійної роботи студентів (срс) модулю 1 та її контроль спеціальність – «Клінічна фармація»
Основи будови органічних сполук. Вуглеводні (алкани, циклоалкани, алкени, алкадієни, алкіни, арени) та їх функціональні похідні (галогено-,...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи