Способы получения.

Физические свойства.

АЛКЕНЫ.

(олефины, непредельные, ненасыщенные углеводороды)

Общая формула алкенов СnH2n

Алкены содержат одну двойную углерод-углеродную связь. Родоначальник ряда этилен (этен) СН2=СН2.

n=2 С2Н4 этен n=4 С4Н8 бутен

n=3 С3Н6 пропен n=5 С5Н10 пентен и т.д.

С2 – С4 – газы. С5 – С17 – жидкости. С18 – твердые вещества.

Все алкены практически нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в углеводородах, бензоле, диэтиловом эфире.

I. Промышленные.

1. Крекинг алканов, входящих в состав нефти:

С16Н34 ¾® С8Н18 + С8Н16

2. Каталитическое дегидрирование алканов (катализатор Cr2O3/Fe2O3):

2СН3-СН2-СН2-СН3 ¾® СН2=СН-СН2-СН3 + СН3-СН=СН-СН3

бутен-1 бутен-2

II. Лабораторные.

1. Дегидрогалогенирование галогеналканов (реакция элиминирования):

СН3-СН-СН2 + КОН(спирт. р-р) ¾® СН3-СН=СН2 + КBr + Н2О

ï ï

Н Br

Легкость реакции связана со строением галогеналкана и убывает от третичных к первичным галогеналканам.

Для третичных галогеналканов – механизм реакции Е1 (мономолекулярное элиминирование), для первичных – Е2 (бимолекулярное элиминирование).

Реакция элиминирования протекает в соответствии с правилом Зайцева: водород отщепляется от наименее гидрогенизированного атома углерода:

СН3 СН3 СН3

ï ï ï

СН3-С-СН2-СН3 + КОН(спирт. р-р) ¾® СН3-С=СН-СН3 + СН2=С-СН2-СН3

ï основной продукт побочный продукт

Br (2-метилбутен-2) (2-метилбутен-1)

2. Дегидратация спиртов:

СН3-СН2-ОН ¾® СН2=СН2 + Н2О

Реакция осуществляется либо при нагревании спиртов с H2SO4, либо при пропускании паров спирта над катализатором (Al2O3) при температуре 300-4000С.

Легкость дегидратации спиртов изменяется в ряду:

Третичный > вторичный > первичный

Отщепление Н2О происходит по правилу Зайцева, идет по механизмам Е1 и Е2.

Механизм реакции Е1:

СН3 СН3 СН3 СН3

ï + Н+ ï + ï + ï

       
   

СН3-С-ОН СН3-С-О СН3-С ¾¾® СН2

ï быстро ï медленно ï быстро ï

СН3 СН3 СН3 СН3

карбокатион 2-метилпропен

Механизм реакции Е2:

 
 

СН3-СН2-ОН + Н2SO4 СН3-СН2-О-Н ¾¾¾®

быстро медленно

-OSO3H-

НО3SO:…Н-СН2-СН2-О-Н ¾¾® СН2=СН2 + Н2О + Н2SO4

переходное состояние быстро

3. Восстановление алкинов:

Pt, Ni

СНºСН + Н2 ¾¾® СН2=СН2

Восстановление алкинов с 4 и более атомами углерода при использовании соответствующих реагентов может протекать стереоселективно с получением раздельно цис- и транс-алкенов.

4. Дегалогенирование дигалогенидов:

СН3-СН-СН2 + Zn (Mg) ¾¾® СН3-СН=СН2 + ZnBr2

ï ï

Br Br