Радикально-ланцюговий мехнізм

атом-радикал, зародження ланцюга (ініціювання)

зростання ланцюга, гомолітично розрива. зв`язок

обривання ланцюга (рекомбінація)

Далі

хлористий метилен хлороформ тетрахлорметан

Реакція бромування (у цілому езкотермічна, але ця стадія – ендотермічна); є більш селективною реакцією – утв. переважно 1 продукт

 

Йодування (не використовують реакцію з I₂, бо зміщена в бік вихідних продуктів)

Використовують

третбутоксилйодид третбутиловий спирт

Реакція Фінкельштайна в ацетоновому розчині

Нітрування (-NO₂) за Коноваловим відбуваєтьсяв рідкій фазі

Ця реакція проходить з дуже низьким виходом.

Газофазне нітрування

Також можуть утворюватисся кисневмісні продукти: спирти, альдегіди, кетони

МЕХ

Сульфохлорування – введення SO₂Cl (сульфонілхлоридної групи)

Третинні атоми С не приймають участь через просторову --------

- Ускладненість (заміщення не відбувається біля третинного атома)

Лужний гідроліз

гідрофобна част. ПАР, використовують С₁₅-С₃₀

Сульфоокиснення – введення групи SO₂OH

Механізм реакції вільнорадикал.

Конц.сірчану кислоту не використовують, бо утворюється баласт, утв. вторинні похідні

Розривається гомолітично, нестійкий

Дегідрування алканів по С-Н

Пропілен

Окиснення алканів молекулярним киснем завжди відбувається до СO₂ і Н₂О – екзотермічний процес

При використанні певних каталізаторів (Co, Mn, Pd, No 150-250°C)

промисловий метод добування оцтової кислоти

МЕХ

гідропероксид, слабкий зв`язок

Етиленові вуглеводні (алефіни) С=С

Будова, sp² стан гібридизації атома Н, π-зв`язки, полярність, геометрична, цис-, транс- ізомерія, добування алефінів – піроліз, крекінг алканів, дегідратація спиртів, дегідрогалогенування, механізми Е1 та Е2 (механізм відщеплення), правило Зайцева, хім.властивості, гідрування алкенів, реакції приєднання галогенів, правило Марковнікова

Загальна формула – С_nH_2n

Ізомерія в алкенах:

- Структурна

- За положенням подвійного звязку

- Геометрична просторова

цис- транс-

Номенклатура цис- і транс- використовується тоді, коли біля С присутні однакові замісники

Якщо різні замісники

Z-ізомер (з одного боку)

Старшинство замісників в ном Z-E визначається за порядковим номером атома.

I > Br > Cl >S > P > F > N

Е-ізомер цис-, транс- не застосовується

(Z)-2бромбутан-2 (Е)-…

π-зв’язки знаходяться далі від атомних ядер, π-ē більш рухливі, тому більш доступний дії реагента.

Е_с-с=331кДж/моль Е_с=с=592кДж/моль

592-331= 261 кДж/моль (Е_π звязку – лише руйн.)

Довжина = звязку 0.133 нм

Методи добування алкенів

1. Виділ з крекіту і піролізу нафти;

2. Дегідрування алканів:

Лаб. Методи

1. Дегалогенування, якщо атоми галогену знаходяться біля сусідніх атомів С-віцинальні, гемінальні (біля одного)

2. Дегідрогалогенування (-ННаІ)

2-бром-2-метилпентан

Правило Зайцева: при утворенні продуктів типу НХ атом Гідрогену найлегше відщеплюється від найменш гідрогенізованого атома карбону, що знаходиться в β-положенні до групи Х.

Для відщеплення продуктів типу НХ пропонує механізм Е1(мономолекулярні) і Е2(бімолекулярні).

 

Проходження реакції за механізмом Е₁ сприяють йонізуючі розчинники і розгалуженість вуглецевого скелету. Найбільше стабільний третинний катіон бо електронно – донорні групи подають електронну густину, ці мінуси стабілізують С.

Швидкість реакції залежить від концентрації галогенопохідного.

Механізм Е₂ (бімолекулярний) є узгодженим одноступінчатим процесом, в якому відщеплюється галоген протону та групи Х відбувається одночасно через перехідний стан.

В:=СН₃ – СН₂ – О ^–

В цьому випадку швидкість процесу залежить від концентрації галогенопохідного і нуклеофілу.

3. Реакція дегідратація (відщеплення Н₂О)

2-метил-2-бутанол 2-метил-2-бутуен

4. Селективне гідрування алкінів.

Хімічні властивості алкенів

Реакції приєднання; окиснення; полімеризації; заміщення біля α-атома карбону до подвійного зв’язку.

Реакції приєднання

1. Гідрування

Правило Лебедєва: алкени тим легше гідруються, тим менше замісників знаходяться біля С.

 

2. Галогенування (приєднання НаІ)

знебарвлення бромної води

Радикальний механізм (поч з hv)

проміжні частинки-радикали

Електрофільний механізм

3. Гідрогалогенування (приєднання ННаІ)

HI > HBr > HCl > HF (знижується швидкість приєднання)

Механізм

За правилом Марковнікова Н приєднується до найбільшого гідрогенізованого атома С з двох атомів С подвійного зв’язку.

· Приєднання гіпогалогенідів

· Гідратація алкенів (приєднання Н₂О) по правилу Марковникова

Реакції гідратації і дегідратації проходить через однакові ітермедіати – принцип мікроскопічної зворотності.

Алкени добре поглинаються сірчатою кислотою, для деяких алкенів існує своя концентрація кислоти, наприклад, етилен поглинає 90-94% кислоти, пропілен 70-78%, ізобутилен 30-35% Н₂SO₄ .

Цей метод застосовують у промисловості для розділу віглеводнів.

Найпростіший шлях добування алкенів - виділ з продуктів крекінгу нафти та природного газу або безпосередньо з деяких сортів нафти. За номенклатурою ІИ РАС назви алкенів утворилися від назв відповідних алканів заміною закінчується –ан на –ен. Гологеновий ланцюг обов’язково повинен включати подвійний зв’язок і його нумерація починається з кінця, до якого ближче розташован =. Положення = в ланцюгу молекул позначається цифрою – положення двовуглецевого атома, біля якого він знаходиться. Назви залишків алкенів (алкенільних груп) утворюються приєднанням до назви алкену закінчується –ил (іл).

СН₂=СН – вініл (етеніл)

СН₃ – СН=СН – 1пропеніл

СН₃ – СН=СН – СН₂ – кротил

СН₂=СН – СН₂ – аміл (2-пропеніл)

СН₂=С(СН₃) – ізопропеніл (1-метилетеніл)