Реакции электрофильного присоединения
-галогенирование СН2 = СН2 + Вг2 → СН2Вг - СН2Вг (качественная реакция на двойную связь – обесцвечивание бромной воды)
- гидрирование СН2 = СН2 + Н2 → СН3 – СН3
- гидрогалогенирование СН2 = СН – СН3 + НВг → СН3 – СНВг – СН3 ПРАВИЛО МАРКОВНИКОВА: атом Н из НХ
- гидратация СН2 = СН – СН3 + Н2О → СН3 – СН(ОН) – СН3 присоединяется к атому С с наибольшим числом
атомов Н.
Окисление
- реакция с КМпО4 в нейтральной или слабощелочной среде
(качественная реакция на двойную связь – обесцвечивание раствора КмпО4)
3 СН2 = СН2 + 2 КмпО4 + 4 Н2О→ 3 СН2 – СН2 + 2 МпО2 +2 КОН
I I
ОН ОН (этиленгликоль, этандиол – 1,2)
- реакция с окислителем в кислой среде (полный разрыв двойной связи)
СН3 – СН = СН – СН2 - СН3 + О → СН3 – СООН + СН3 – СН2 – СООН
Полимеризация
п СН2 = СН2 → (- СН2 – СН2 -)п
Горение
С2Н4 + 3О2 → 2СО2 + 2Н2О
ПРИМЕНЕНИЕ:
На основе реакции полимеризации непредельных углеводородов получают различные полимеры, которые используются в медицине при изготовлении медицинской техники и вспомогательного материала, изготовление системы для переливания крови, шовный материал.
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ «АЦЕТИЛЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ. АЛКИНЫ»
АЛКИНЫ – непредельные углеводороды, содержащие тройную связь (С ≡ С). Общая формула СпН2п-2.
НОМЕНКЛАТУРА: аналогично алкенам, замена ен → ин (иногда используют рациональную на основе ацетилена). Например,
СН3 – СН – С ≡ СН
I
СН3 3- метилбутин – 1.
ИЗОМЕРИЯ: структурная (углеродного скелета и положения тройной связи), СРАВНИ с алкенами - нет пространственной изомерии.
СТРОЕНИЕ: sр – гибридизация, угол между валентными орбиталями 180*. Группа - С ≡ С – имеет линейное строение (σ – связь). Перпендикулярно этой плоскости две взаимноперпендикулярных π – связи образуют компактное облако, => в некоторых реакциях присоединения С ≡ С мало реакционноспосонна (реакции идут в 2 стадии).
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
1. реакции электрофильного присоединения + Вг2
- галогенирование СН ≡ СН + Вг2 → СНВг = СНВг --------à СН(Вг)2 – СН(Вг)2 (качественная реакция на тройную связь – обесцвечивание
+ Н2 бромной воды)
- гидрирование СН ≡ СН + Н2 → СН2 = СН2 -----à СН3 – СН3
+НВг
- гидрогалогенирование СН ≡ СН + НВг → СН2 = СНВг ---------à СН3 – СН(Вг)2 О
Н2SО4, Нg2+ //
- гидратация (реакция Кучерова): СН ≡ СН + Н2О ----------- → {СН2 = СН – ОН} → СН3 – С
\
Н
(гомологи ацетилена гидратируются по правилу Марковникова и дают после изомеризации кетоны).
Окисление
- реакция с КмпО4 в нейтральной или слабощелочной среде
3С2Н2 + 8КмпО4 + 4Н2О → 3 Н2С2О4 + 8МпО2 + 8КОН (качественная реакция – обесцвечивание раствора КмпО4)
- реакция с окислителями в кислой среде
R1 – C ≡ C – R2 + O → R1 – COOH + R2 – COOH (смесь карбоновых кислот)
3. кислотные свойства (отличие от алкенов)
R – C ≡ CH + NaH→ R – C ≡ CNa + H2
HC ≡ CH + Ag2O → AgC ≡ CАg↓ + H2O (качественная реакция на концевую тройную связь - С≡ СН)
Полимеризации
-циклическая полимеризация – тримеризация (600*С) → бензол
- линейная полимеризация – димеризация (80*С) → винилацетилен.
ПРИМЕНЕНИЕ: ацетилен и гомологи ацетилена используются для синтеза многих химических продуктов: пластмасс, каучука, уксусной кислоты.
ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ К ТЕМЕ «АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ»
АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (АРЕНЫ) – органические соединения, в состав которых входит одно или несколько бензольных ядер, критерии ароматичности (правило Хьюккеля) - единая π – электронная система,
- плоский σ-скелет,
- число обобщенных р- электронов равно 4п+2 (п-число циклов, п=0,1,2,3…),=6,10,14…
НОМЕНКЛАТУРА: название заместителя+ бензол
ИЗОМЕРИЯ: положение заместителей (орто-, мета-, пара-).
СТРОЕНИЕ: sр2 – гибридизация, каждый атом С образует 3σ – связи, валентный угол 120*, плоская молекула. 6 р – электронов образуют единую π – электронную систему. Ароматическая система характеризуются высокой устойчивостью, => характерны реакции электрофильного замещения.
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
реакции электрофильного замещения.
- алкилирование (в присутствии безводной соли: А1С13, FеС13 и т.д.)
-нитрование (в присутствии концентрированной Н2SО4)
-сульфирование (условия - Т = 25*С, SО3)
-галогенирование (в присутствии безводной соли А1С13, FеС13 и т.д.)
2. реакции окисления. Арены устойчивы к окислению.
- в жестких условиях (О2, V2О5, Т = 450*) → малеиновый ангидрид
- в обычных условиях окисление боковой цепи (КМпО4, Н2SО4) → бензойная кислота, СО2 и Н2О.
Реакции присоединения
- гидрирование (восстановление) (в присутствии металлических катализаторов Ni, Pt, Pd при Т = 300*С) → циклогексан
- галогенирование (в отсутствие катализатора, без доступа воздуха, Т = 20*) → гексахлорциклогексан
4. реакция боковой цепи – свободнорадикальное замещение (аналогично алканам)
ПРАВИЛА ЗАМЕЩЕНИЯ В ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОЛА
