Циклоалканы. Клас-я и номенклатура, структурная изомерия. Связь размера цикла с устойч-ью. Пространств строение циклоалканов.

Циклоалканы (нафтены, цикланы, циклопарафины) — циклические насыщенные углеводороды, по химич. св-вам близки к предельным углеводородам. В отличие от предельных углеводородов, хар-ся наличием открытых углеродных цепей, существуют углеводороды с замкнутыми цепями. Общая формула - CnH2n. Входят в состав нефти. В нефтехим-й промышл-ти нафтены явл. источником получения ароматических углеводородов. К циклоалканам относят предельные углевод-ды с общей формулой CnH2n, имеющие циклическое строение. Все атомы углерода в молекулах циклоалканов имеют sp³-гибридизацию. Циклопропан прим-т для наркоза, но его прим-е ограничено из-за взрывооп-ти.

Циклоалканы: циклопропан C3H6, циклобутан C4H8, циклопентан C5H10, циклогексан C6H12, циклогептан C7H14, циклооктан C8H16, циклононан C9H18, циклодекан C10H20, циклоундекан C11H22, циклододекан C12H24, циклотридекан C13H26, циклотетрадекан C14H28, циклопентадекан C15H30.

Получение циклоалканов: 1. Дегалогенирование дигалогенпроизводных (Br-CH2-CH2-CH2-Br + Mg или Zn = циклопропан + MgBr2 или ZnBr2); 2. Гидрирование бензола и его гомологов (C6H6 +3H2 = C6H12).

Физич. св-ва: Циклоалканы имеют более высокие t плавления, кипения и большую плотность, чем соответствующие алканы. При одинаковом составе t кипения циклопарафина тем выше, чем больше размер цикла. Циклоалканы в воде практически не растворимы, однако растворимы в органических растворителях.

Хим. свойства: 1. Циклопропан и циклобутан способны присоединять бром (C3H6 + Br2 → BrCH2—CH2—CH2Br). 2. Циклопропан, циклобутан и циклопентан могут присоединять Н, давая соотв-е нормальные алканы. Присоединение происходит при нагревании в присутствии никелевого катализатора (C4H8 + H2 → CH3—CH2—CH2—CH3).

17.Алкены.Номенклатура.Изомерия.Електронное строение,SP-гибридизация.Физ. св-ва. Алке́ны (олефины, этиленовые углеводороды) — ациклические непредельные углеводороды, содержащие одну двойную связь между атомами углерода, образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n. Атомы углерода при двойной связи находятся в состоянии sp² гибридизации и имеют валентный угол 120°. Простейшим алкеном является этилен (C2H4).По систематической номенклатуре названия этиленовых углеводородов производят заменой суффикса -ан в соответствующих алканах на суффикс -ен (алкан - алкен, этан - этен, пропан - пропен и т.д.). Выбор главной цепи и порядок названия тот же, что и для алканов. Однако в состав цепи должна обязательно входить двойная связь. Нумерацию цепи начинают с того конца, к которому ближе расположена эта связь. Структурная изомерия алкенов обусловлена изомерией углеродного скелета (например, бутен-1 и 2-метилпропен) и изомерией положения двойной связи. Пространственная, или цис-транс-изомерия обусловлена различным положением заместителей относительно плоскости двойной связи.Запомните! SP2 –гибридизация: 1) Плоское тригональное строение 2) Угол H-C-H - 120° 3) Длина (-С=С-) связи – 0,134 нм 4) Связи - σ, П 5) Невозможно вращение относительно (-С=С-) связиФизические свойства алкенов закономерно изменяются в гомологическом ряду: от С2Н4 до С4Н8 – газы, начиная с С5Н10 – жидкости, с С18Н36 – твердые вещества. Алкены практически нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях. sp2-Гибридизация – гибридизация, в которой участвуют атомные орбитали одного s- и двух p-электронов.sp2-гибридизация (характерна для алкенов, диенов и аренов) Три sp² орбитали Происходит при смешивании одной s- и двух p-орбиталей. Образуется три гибридные орбитали с осями, расположенными в одной плоскости и направленными к вершинам треугольника под углом 120 градусов. Негибридная p-атомная орбиталь перпендикулярна плоскости и, как правило, участвует в образовании π-связей .

18. Реакции электрофильного присоединения — реакции присоединения, в которых атаку на начальной стадии осуществляет электрофил — частица, заряженная положительно или имеющая дефицит электронов. На конечной стадии образующийся карбкатион подвергается нуклеофильной атаке. В органической химии чаще всего атакующей электрофильной частицей является протон H+. Несмотря на общность механизма различают реакции присоединения по связи углерод—углерод и углерод—гетероатом. Реакции электрофильного присоединения распространены среди алкенов и алкинов и широко используются в промышленном химическом производстве и лабораторных синтезах.Механизм реакций электрофильного присоединения по связи углерод-углерод.Электрофильное присоединение по кратной связи обычно, двухстадийный процесс AdE2 — реакция бимолекулярного электрофильного присоединения (англ. addition electrophilic bimolecular). На первом этапе происходит атака электрофила и образование π-комплекса, который затем расщепляется, а далее образовавшийся карбкатион подвергается нуклеофильной атаке.Реакции электрофильного присоединения более характерны для непредельных соединений, чем нуклеофильного, что объясняется пространственной доступностью π-электронов двойной связи электронодефицитных атакующих частиц X+[1]Как и в реакциях ароматического электрофильного замещения, электронодонорные заместители повышают реакционную способность субстрата, а электроноакцепторные её снижают[2]. Присоединение галогенов по механизму AdE2 является едва ли не самой распространенной реакцией подобного рода. На первом этапе образуется π-комплекс, который в дальнейшем преобразуется в σ-комплекс и далее в дигалогенпроизводное.В отсутствии свободных радикалов* присоединение галогеноводородов подчиняется правилу Марковникова.Алкены способны присоединить две молекулы галогеноводорода.

19. Реакции радикального присоединения к двойной связи алкенов (присоединение бромоводорода по Харашу). Присоединение бромистого водорода к алкенам резко отличается от присоединения остальных галогеноводородов - HF, HCl и HI. В зависимости от условий при присоединении HBr к несимметричным алкенам образуются продукты присоединения или в соответствии с правилом Марковникова, или против правила Марковникова. Было установлено, что при полном отсутствии кислорода или пероксидов гидробромирование алкенов строго подчиняется правилу Марковникова. Однако в присутствии кислорода или каталитических количеств пероксидов присоединение HBr осуществляется против правила Марковникова (анти-марковниковское присоединение). Наиболее эффективными инициаторами анти-марковниковского присоединения HBr к алкенам оказались пероксиды, такие как перекись бензоила (C6H5COO)2, трет-бутилгидропероксид (CH3)3COOH и др. Рациональное объяснение этого явления было дано М. Харашем (1933 г). Он показал, что механизм реакции изменяется с электрофильного на радикальный., что в свою очередь приводит к полному изменению региоселективности гидробромирования алкена.Присоединение бромистого водорода, инициируемое кислородом или перекисями, осуществляется по цепному радикальному механизму. Инициирование радикальной цепи заключается в образовании атома брома, который вызывает развитие радикальной цепи. Образование радикала Br. при зарождении цепи происходит в результате взаимодействия перекисного радикала или кислорода с бромистым водородом. С чисто энергетической точки зрения образование С6H5COOH и Br. гораздо выгоднее, чем образование С6H5COOBr и H. , поскольку энергия связи О-Н значительно превышает энергию связи О-Br и, следовательно, в радикальном процессе образование С6H5COOН и Br. предпочтительнее. Обе стадии развития цепи экзотермичны и характеризуются низкой энергией активации, что обеспечивает развитие цепного процесса. Атом брома присоединяется к концевому атому углерода алкена с образованием более замещенного вторичного радикала. Аналогично карбокатионам, вторичные алкильные радикалы стабильнее первичных. Поэтому на первой стадии развития цепи образуется только вторичный радикал RCH. CH2Br, а не первичный радикал RCHBrСН2. . В конечном итоге это приводит к анти-марковниковскому продукту радикального гидробромирования RCH2CH2Br. Аномальное гидрогалогенирование, инициируемое перекисями, характерно для присоединения НBr, но не HCl, HI или HF. Энергия связи С-I настолько мала, что присоединение радикала I. к двойной связи в первой стадии развития цепи эндотермично и требует высокой энергии активации.При радикальном присоединении HCl и особенно HF к двойной связи, напротив, вторая стадия развития цепи характеризуется поглощением тепла, поскольку энергия связи HCl очень высока (103,1 ккал/моль). Цепные радикальные процессы осуществляются легко только в том случае, когда обе стадии развития цепи экзотермичны. Наличие эндотермичной стадии соответствует медленной реакции с быстрым обрывом цепи. Поэтому радикальное присоединение HF, HCl и HI к двойной связи не происходит. Целый ряд других соединение с подходящей энергией связи могут присоединяться к двойной связи по радикальному механизму, подобному радикальному присоединению HBr к алкенам. Известны многочисленные примеры присоединения к алкенам сероводорода, тиолов, дисульфидов, четыреххлористого и четырехбромистого углерода, бромтрихлорметана: CCl4 и CBr4 легко реагируют с алкенами в присутствии перекисей, инициирующих радикальные процессы, с образованием аддуктов состава 1:1.

20. Реакции окисления алкенов: цис-дигидроксилирование, эпоксидирование. Окислительное расщепление алкенов. Окисление алкенов кислородом воздуха.

Мягкое окисление алкенов водным раствором перманганата калия приводит к образованию двухатомных спиртов (реакция Вагнера). В ходе этой реакции происходит обесцвечивание фиолетовой окраски водного раствора KMnO4. Поэтому она используется как качественная реакция на алкены. 2. При жестком окислении алкенов кипящим раствором KMnO4 в кислой среде происходит полный разрыв двойной связи. 3. Промышленное значение имеет частичное окисление алкенов с образованием циклических оксидов, которые широко используются в органическом синтезе. 4. Полное окисление (горение).Газообразные гомологи алкенов образуют с воздухом взрывчатые смеси .Реакции окисления алкенов целесообразно подразделить на две большие группы: реакции, в которых сохраняется углеродный скелет и реакции окислительной деструкции углеродного скелета молекулы по двойной связи. К первой группе реакций относятся эпоксидирование, а также гидроксилирование, приводящее к образованию вицинальных диолов (гликолей). В случае циклических алкенов при гидроксилировании образуются вицинальные транс- или цис-диолы. Другая группа включает озонолиз и реакции исчерпывающего окисления алкенов, приводящие к образованию различного рода карбонильных соединений и карбоновых кислот..

21( Полимеризация алкенов .Полиэтилен, полипропилен.Аллильное хлорирование алкенов , механизм. Аллильный радикал.) Полиэтилен, как и другие полимеры углеводородов, не обладает токсичностью и поэтому применяется при изготовлении трубопроводов для питьевой воды, цистерн, для упаковки пищевых продуктов. Как и многие полимеры, полиэтилен можно подвергнуть холодной вытяжке при температуре ниже температуры его плавления. Растяжение полиэтилена увеличивает его прочность примерно в десять раз (до 2500 кг/см2). Это явление можно объяснить тем, что в процессе вытяжки из аморфной фазы полиэтилена образуются новые, ориентированные вдоль оси вытяжки кристаллы. Однако следует принять во внимание, что при температуре, значительно ниже температуры плавления полиэтилена (115- 120° С), т. е. чуть выше 60°, наблюдается резкое уменьшение кристаллической фазы. Это снижает прочность и другие свойства полиэтилена. При низких температурах устойчивость ориентированного полиэтилена сохраняется сколь угодно долго. Вот почему канаты и тросы, сделанные из вытянутого полиэтилена, являются незаменимыми там, где им приходится работать при низких температурах. Известно, что при температурах ниже -60°С стальные тросы ненадежны, они легко лопаются. В настоящее время в Антарктиде применяются тросы из полиэтилена и других полимеров аналогичной структуры в качестве растяжек, прицепных тросов к тракторам и т. п. Эти свойства полиэтилена нужно учитывать строителям, особенно при проектировании сооружений и отдельных конструкций, предназначаемых для работы при низких температурах.Полимеризация алкенов может протекать как по свободнорадикальному, так и катионно-анионному механизму. По первому методу получают полиэтилен высокого давления: Катализатором реакции выступают пероксиды. Второй метод предполагает использование в качестве катализаторов кислот (катионная полимеризация), металлорганических соединений (катализаторы Циглера-Натта, анионная полимеризация). Преимуществом метода является возможность получения стереоселективных полимеров. С увеличением содержания хлора в полипропилене возрастают растворимость, хрупкость и плотность полиме,ра и уменьшается вязкость его растворов. Уменьшение вязкости показывает, что ири хлорировании изотактического полипропилена происходит деструкция его макромолекул. Температура плавления хлорированных полипропиленов, по мере увеличения содержания в них хлора, вначале снижается (по сравнению с температурой размягчения нехлорированного изотактического полипропилена), а затем вновь возрастает Важное значение имеет химическая стойкость полипропилена При комнатной температуре он устойчив в водных растворах солей, мыл и моющих средств, разбавленных и концентрированных минеральных кислотах и щелочах, растворах перекисей, растительных и минеральных маслах, в спиртах. В углеводородах и хлорированных углеводородах полипропилен набухает, в сильно концентрированных окислителях (например, олеум, дымящая азотная кислота, бромистый водород, отбеливатели) — разлагается. Раствор иода и перманганата калия окрашивает полипропилен.Полипропилен имеет высокие физико-механические и диэлектрические показатели (молекулярная масса 60 000—200 000, темп, пл. 164—170 °С, плотность 920 кг/м ). Он стоек к действию кислот, оснований и масел даже при повышенной температуре. При обычной температуре он ни в чем не растворяется, при температуре выше 80 °С растворяется в ароматических углеводородах и хлорированных парафинах. Название "аллильные соединения" происходит от лат. allium- чеснок, из к-рого в 1844 был выделен диаллилсульфид. Аллильная, металлильная, пренильная группы-фрагменты мн. природных соед.: витаминов, терпенов, терпе-ноидов (напр., гераниола, нерола, линалоола), антибиотиков. Во мн. эфирных маслах содержатся аллильные производные бензола, напр. эвгенол, сафрол.Замещение в аллильных соединениях происходит с сохранением двойной связи в ее первоначальном положении или сопровождается аллильной перегруппировкой.Алкены, имеющие атомы водорода по соседству с двойной связью, реагируют с хлором при высокой температуре (400-500ОС)с образованием продуктов замещения на атом хлора в аллильном положении, например: CH2=CHCH3 Cl2 o CH2=CHCH2Cl 400-500C аллилхлорид в) галогенирование алкилбензолов в боковую цепь При радикальном хлорировании или бромировании алкилбензолов, имеющих у атома углерода, связанного с ароматическим ядром, хотя бы один атом водорода, происходит так называемое бензильное галогенирование.

22. Алкадиены. номенклатура, классификация , изомерия.Сопряженные диены.1,3-бутадиен и изопрен? Алкадиены — непредельные углеводороды, содержащие две двойные связи. Общая формула алкадиенов СnН2n-2. Если двойные связи разделены в углеродной цепи двумя или более одинарными связями (например, пентадиен-1,4), то такие двойные связи называются изолированными. Химические свойства алкадиенов с изолированными двойными связями не отличаются от свойств алкенов с той лишь разницей, что в ре­акции могут вступать не одна, а две двойные связи независимо друг от друга. Если двойные связи разделены в цепи только одной s-связью, то их называют сопряженными. Важнейшие представители со­пряженных диенов: СН2 = СН-СН = СН2 СН2 = С(СН3)-СН = СН2. бутадиен-1,3 изопрен Далее рассмотрим только сопряженные диены, имеющие большое практическое значение. В сопряженных диенах p-электронные облака двойных связей перекрываются между собой и образуют единое p-электронное облако. В сопряженной системе p-электроны уже не принадлежат определенным связям, они делокализованы по всем атомам, поэтому структуру диенов можно изобразить сле­дующим образом (на примере бутадиена):Пунктирные линии показывают область делокализации элек­тронов и обозначают промежуточный порядок связи между С-С и С = С. Цепь сопряжения может включать большое число двой­ных связей. Чем она длиннее, тем больше делокализация p-электронов и тем устойчивее молекула. Для алкадиенов характерны те же виды изомерии, что и для алкенов: 1) изомерия углеродного скелета. 2) изомерия положения двойных связей 3) цис-транс-изомерия. Номенклатура. Главную цепь в диенах выбирают так, чтобы она содержала обе двойные связи, и нумеруют с того конца, при котором сумма номеров положений двойных связей минимальна. В названии соответствующего алкана окончание -ан заменяется на -диен.

23. Химические свойства алкадиенов Свойства алкадиенов с изолированными двойными связями мало отличаются от свойств алкенов. Алкадиены с сопряженными связями обладают некоторыми особенностями. Алкадиен с сопряженными связями : СН2 = СН – СН = СН2 Алкадиен с изолированными связями: СН2 = СН – СН2 – СН = СН2 Алкадиены с сопряженными двойными связями способны присоединять молекулы галогенов как в положении 1 и 2 (1,2-присоединение) , так и в положения 1 и 4 (1,4-присоединение).1. Реакция галогенирования. СН2 = СН – СН = СН2 + Вr2 → СН2 – СН – СН = СН2 бутадиен-1,3 3,4-дибромбутен-1 (1,2-присоединение) СН2 = СН – СН = СН2 + Вr2 → СН2 – СН = СН – СН2 1,4-дибромбутен-2 (1,4-присоединение) При избытке брома к молекуле бутадиена-1,3 может быть присоединена еще одна молекула его по месту образовавшейся двойной связи. Продуктом реакции в этом случае будет – 1,2,3,4-тетрабромбутан. СН2 – СН = СН – СН2 → СН2 – СН – СН – СН2 Таким образом, алкадиены также как и алкены способны обесцвечивать бромную воду. 2. Реакция полимеризации. Важной особенностью алкадиенов является большая легкость их к полимеризации. Эта реакция лежит в основе получения синтетических каучуков. Полимеризация сопряженных алкадиенов протекает как 1,4-присоединение. n Н2С = СН – СН = СН2 → (…– Н2С – СН = СН – СН2 –…) n бутадиен-1,3 (дивинил) синтетический бутадиеновый каучук 3. Реакция гидрирования: продуктами являются алкены. 4. Реакция гидрогалогенирования: в случае алкадиенов с сопряженными двойными связями возможно 1,4-присоединение или 1,2-присоединение.Скорость реакции Дильса-Альдера очень мало зависит от природы растворителя. Это исключает возможность образования диионного (биполярного) интермедиата͵ так как полярные растворители ускоряют реакции, в переходных состояниях которых возникают заряды. .Для пропитки слоистых пластиков применяют смеси бутадиен-нитрильного латекса Хайкар 1551 или жидкого каучука с фенольной смолой, не полностью конденсированной. Реакцию проводят в нейтральной среде, так как в кислой и основной среде ускоряются побочные процессы. Взаимодействие смолы с двойной связью молекулы каучука протекает по типу синтеза Дильса — Альдера. Полученный продукт растворим в 95%)-ном этаноле и показывает высокую термостойкость и эластичность Для улучшения смазочной способности полисилоксановых жидкостей при трении пары сталь — сталь исследовались различные соединения. Например, для диметилсилоксанов эффективными оказались продукты взаимодействия спирта с кислотой, получаемой реакцией хлорированного циклопентадиена и малеинового ангидрида по Дильсу— Альдеру [пат. США 3759827]. Смазочные] Некоторые алкены с электроноакцепторными группами не могут быть диенофилами в реакции Дильса — Альдера. Например, тетрафторэтилен, реагируя с циклопентадиеном, образует смесь продуктов 1,2- и 1,4-присоединения (31) и (32), а с бутадиеном— только продукт 1,2-присоединения ]

24.( Реакции полимеризации.Каучук.) Синтетические полимеры (произведенные искусственным путем)химическая промышленность получает при помощи реакций полимеризации и поликонденсации. В основе реакции полимеризации лежит процесс соединения (при помощи ковалентных связей) друг с другом мономеров (молекул низкомолекулярного соединения), которые и формируют высокомолекулярное соединение (синтетический полимер). В ходе процесса полимеризации происходит раскрытие двойных связей в молекулах непредельных углеводородов, которые затем соединяются друг с другом в одну макромолекулу гигантских размеров. При разрыве двойной связи высвобождается атом с высокой реакционной активностью, называемый радикалом, у которого имеется непарный электрон. После этого, радикал соединяется с другим радикалом (при этом оба они получают парные электроны), давая тем самым старт образованию полимерной цепи.Каучук — это эластичная масса, основное сырье для изготовления резиновых изделий. Каучук получают из растений или синтетическим способом. Почти весь каучук, появляющийся на мировом рынке, получается путем подсочки и собирания вытекающего латекса (млечного сока) из гевеи. В коре ствола делаются косые надрезы, ниже которых подставляют чашечки, куда стекает латекс. Процесс вытекания латекса продолжается примерно 1,5 часа.Для предохранения от преждевременного свертывания к латексу прибавляют формалин, гидросернистый натрий и тому подобные. Содержание каучука в латексе зависит от многих обстоятельств: от возраста деревьев, от свойств почвы, от времени года, от времени подсочки, от погоды, от чистоты подсочки и так далее.Каучук и изделия из него имеют огромное значение в промышленности и в повседневной жизни. В чистом виде каучук применяется очень редко и в основном находит применение в виде резины. Сейчас резиновые изделия встречаются практически на каждом шагу, но до XVIII века каучук не мог найти себе применения. Его применение началось с изобретения школьной принадлежности — гуммиластик, который использовали для того чтобы стирать карандашные надписи. Ученым и изобретателям понравился эластичный материал и далее были изобретены подтяжки и резиновые нити. Сумасшедшую популярность каучук получил после изобретения шотландца Ч. Макинтоша. Он проложил тонкий пласт каучука между слоями ткани и получил таким образом непромокаемую ткань. Плащи из такого материала стали называть по имени изобретателя — макинтошами. Однако дальнейшие попытки найти применение каучуку не приводили к успеху. Изделия из каучука трескались на холоде, а на жаре плавились, источая ужасный запах. Так и забыли бы мы этот удивительный материал, если бы не любознательность американского изобретателя Чарлза Гудьира. Гудьир посвятил множество лет в поисках избавления каучука от отрицательных качеств. Для этого он добавлял в чистый каучук всё что было под рукой: песок, соль, перец… И наконец, сера, добавленная в каучук, привела изобретателя к успеху! Он заметил, что при добавлении серы к каучуку образуется новый материал, который обладает приемлемой прочностью и температурной устойчивостью, сохраняя при этом свою эластичность. Полученный материал был назван резиной, а процесс получения резины — вулканизацией каучука. Свойства нового материала стали объектом пристального изучения многих ученых и достаточно скоро и процесс вулканизации и само качество резины были значительно улучшены, что положило начало настоящему резиновому буму! Сейчас невозможно назвать ни одной отрасли промышленности и народного хозяйства, где бы не применялась резина. Из резины делают обувь, игрушки, автомобильные шины, электроизоляцию, конвейерные ленты, латексные перчатки и многое-многое другое!

25. Алкины. Номенклатура. Электронное строение, sp-гибридизация. Физические свойства алкинов. Алкины – это непредельные углеводороды, молекулы которых содержат тройную связь. Представитель – ацетилен, гомологи его:

Общая формула алкинов – C_nH_2n-2.

Строение алкинов:Атомы углерода, которые образуют тройную связь, находятся в sp-гибридизации. σ-связи лежат в плоскости, под углом 180 °С, а π-связи образованы путем перекрывания 2х пар негибридных орбиталей соседних атомов углерода.

Изомерия алкинов:Для алкинов характерна изомерия углеродного скелета, изомерия положения кратной связи.

Пространственная изомерия не характерна.

Физические свойства алкинов:

В нормальных условиях:

С₂-С₄ – газы;

С₅–С₁₆ – жидкости;

С₁₇и более – твердые вещества.

Температуры кипения алкинов выше, чем у соответствующих алканов.

Растворимость в воде незначительна, немного выше, чем у алканов и алкенов, но все равно очень мала. Растворимостьв неполярных органических растворителях высокая.

Гибридизация – выравнивание (смешивание) атомных орбиталей (s и р) с образованием новых атомных орбиталей, называемых гибридными орбиталями.

Атомная орбиталь – это функция, которая описывает плотность электронного облака в каждой точке пространства вокруг ядра атома. Электронное облако – это область пространства, в которой с высокой вероятностью может быть обнаружен электрон

Sp-гибридизация

Происходит при смешивании одной s- и одной p-орбиталей. Образуются две равноценные sp-атомные орбитали, расположенные линейно под углом 180 градусов и направленные в разные стороны от ядра центрального атома. Две оставшиеся негибридные p-орбитали располагаются во взаимно перпендикулярных плоскостях и участвуют в образовании π-связей, либо занимаются неподелёнными парами электронов.

Sp2-гибридизация

Происходит при смешивании одной s- и двух p-орбиталей. Образуются три гибридные орбитали с осями, расположенными в одной плоскости и направленными к вершинам треугольника под углом 120 градусов. Негибридная p-атомная орбиталь перпендикулярна плоскости и, как правило, участвует в образовании π-связей

26. Алкины. Восстановление тройной связи до двойной: каталитическое гидрирование и восстановление натрием в жидком аммиаке, использование в синтезе (Z)- и (Е)- алкенов.

Тройная связь представляет собой одну s -связь С-С и две p -связи. При переходе от двойной к тройной связи средняя энергия p -связи снижается. Это означает, что тройная связь менее стабильна, чем двойная. Сам ацетилен неустойчивое соединение и способен к спонтанному взрывному распаду на элементы. Молекула ацетилена имеет линейное строение, что обусловлено sp-состоянием атомов углерода. Тройная связь в алкинах характеризуется более высокой поляризуемостью, чем в алкенах R_{Cº C} = 5,96; R_C=C=4,17.

Метод каталитического гидрирования, наряду с другими важнейшими процессами органической химии, широко используется в настоящее время в. Внедрение гидрирования в технику явилось стимулом для широкого развития процессов облагораживания топлива, синтезов, из окислов углерода и многочисленных реакций восстановления. Гидрирование алкинов происходит примерно в тех же условиях и в присутствии тех же катализаторов, что и гидрирование алкенов. Первая стадия гидрирования ацетилена до этилена более экзотермична, чем вторая, где этилен превращается в этан:

Из этих данных следует, что гидрирование алкинов, в принципе, можно остановить на стадии образования алкена. Однако с большинством катализаторов алкины гидрируются прямо до алканов:

Восстановление алкинов натрием или литием в жидком аммиаке или в аминах дает транс-алкены:

Алке́ны (олефины, этиленовые углеводороды) — ациклические непредельные углеводороды, содержащие одну двойную связь между атомами углерода, образующие гомологический ряд с общей формулой C_nH_2n. Атомы углерода при двойной связи находятся в состоянии sp² гибридизации, и имеют валентный угол 120 °C. Простейшим алкеном является этилен (C₂H₄). По номенклатуре названия алкенов образуются от названий соответствующих алканов заменой суффикса «-ан» на «-ен»; положение двойной связи указывается арабской цифрой. Е-Изомеры – это такие геометрические изомеры, в которых старшие заместители у углеродных атомов двойной связи находятся по разные стороны относительно двойной связи. Z- Изомеры это такие геометрические изомеры, в которых старшие заместители у углеродных атомов двойной связи находятся по одну сторону относительно двойной связи (от немецкого слова «zusamen» - вместе). Обозначение Е- и Z- ставят перед названием соединения по номенклатуре ИЮПАК и заключают в скобки (обозначение цис- и транс- в скобки не заключается). Например: