III. Реакции отщепления галогеноводорода

1. При нагревании

СH3-CH2Cl III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru HCl + CH2=CH2

2. Под действием раствора щелочи

СH3-CH3-Cl + KOH=C2H5OH+KCl

Реакция нуклеофильного отщепления протекает по механизму ЕN2.

У третичных галоидных алкилов идет, в основном, по механизму ЕN1.

Подразделяются на три типа.

I. Галогенопроизводные винилового типа: атом галогена находится у непредельного атома углерода.

СН2=СНCl хлористый винил

СН2=ССl2 хлористый винилиден

СН2=С-ClСН=СН2 хлорпрен

II. Галогенпроизводные аллильного типа (галоген в III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru -положении к двойной связи).

СН2=СН-СН2-Сl хлористый аллил

СН3-СН=СН-СН2Cl хлористый кротил

III. Галогенпроизводные с изолированным расположением двойной связи и Hal.

СН2=СН-СН2-СН2-Cl 4-хлор-1-бутен

В этом случае галоген не подвергается влиянию III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru -связи и ведет себя так же, как в предельных галогеноводородах.

I. Галогенопроизводные винильного типа.

Получение

1) Присоединение одной молекулы ННal к ацетиленовым углеводородам.

СН III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru СН + HCl III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru СН2=СНCl

хлористый винил

2) Пиролиз полигалогенопроизводных

СН2Cl-СН2Cl III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru HCl + СН2=СН-Cl

3) Действие недостатка спиртового раствора КОН на полигалогенопроизводные

Cl Cl

СНCl-СНCl III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru СНCl=CCl2

-HCl

ДИЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Диеновыми углеводородами называются углеводороды открытого строения с двумя двойными связями. Общая формула СnH2n-2. В зависимости от расположения двойных связей они подразделяются на 3 вида:

1. Углеводороды с кумулированными связями (две двойные связи рядом).

CH2=C=CH2 аллен 1, 2-пропадиен
CH3-CH=C=CH2 метилаллен 1, 2-бутадиен

Эти соединения мало устойчивы и не имеют большого распространения.

2. Углеводороды с изолированными связями (две двойные связи, разделенные более чем одной простой), например:

CH2=CH-CH2-CH=CH2 1, 4-пентадиен

3. Углеводороды с сопряженными связями (две двойные связи, расположенные через одну простую):

CH2=CH-CH=CH2 дивинил 1,3-пентадиен
CH2=C-CH=CH2 CH3 изопрен 2-метил-1,3-бутадиен

Способы получения

Применяются общие методы введения двойной связи. Рассмотрим эти методы на примере получения наиболее важных диенов с использованием доступного сырья.

1. Дегидрирование предельных углеводородов или алкенов (метод Бызова), например:

СH3-CH2-CH2-CH3 III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru H2+CH2=CH-CH2-CH3 III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru 5500C H2+CH2=CH-CH=CH2

2. Получение бутадиена из этилового спирта (метод Лебедева):

CH2OH-CH3 + CH3-CH2OH III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru 2H2O+H2+CH2=CH-CH=CH2

3. дегидрирование галогеналканов

СН2=СН-СН2-CI III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru CН2=C=CН2

4. дегтдротация спиртовСН2=СН-СН2-ОН III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ruСН2=С=СН2+Н2О

5. дегалогенирование дигалогеналканов

СН2=СCI-CH2CI+ZnIII. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ruCН2=С=СН2

6. обработка спиртовым раствором дигалогеналканов

CCI-C-C-CCI+NaOHIII. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ruC=C-C=C

7. дегидротация спиртов

СОН-С-С-СОН+H2SO4III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ruC=C-C=C+H2O

8. С=С-СIII. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ruС+Н2III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ruС=С-С=С

Физические свойства

1.Диеновые углеводороды обладают более высокой температурой кипения, чем олефины:

1,3-бутадиен - +4,5оС; 1-бутен – 6,3оС.

2.Плотность их также выше, чем у олефинов, т.к. растет % содержания С: у пентена – 0,64 у пентадиена – 0,70.

3.Также выше показатель преломления (1,4 – 1,47 вместо 1,36 – 1,38 у этиленовых) – экзальтация МR.

2. Реакции окисления

Диены легко окисляются за счет активных двойных связей. Реакции идут так же, как у олефинов, за счет разрыва двойной связи.

1. Под действием озона:

СH2=CH-CH=CH2+2O3 III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru2 +H2О +CH3-CО-CООН

2. Окисление молекулярным кислородом протекает:

а) с образованием перекисных олигомеров

CH2=CH-CH=CH2+ O2 III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru (-CH(CH CH2)-CH2-O-O-)n III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru (-CH2-CH=CH-CH2-O-O-)n

б) могут образовываться циклоперекисные продукты, здесь молекула кислорода работает как диенофил.

III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru     + O III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru O III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru

3. Реакции полимеризации

Полимеризация диеновых углеводородов происходит в основном за счет 1,4-присоединения, хотя известны и 1,2-полимеры. Механизм реакций может быть ионным (металлические, металлорганические катализаторы) или свободно-радикальлным (в присутствии перекисного индикатора)

СH2=CH-CH=CH2 III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru (-CH2-CH=CH-CH2-)n 1 тип

СH2=CH-CH=CH2 III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru (-CH2-CH- )n

2 тип

CH2=CH2 III. Реакции отщепления галогеноводорода - student2.ru (-(CH2-CH=CH-CH2)x-(CH2-CH))n

3 тип

III тип полимеризации наблюдается при использовании щелочных металлов в качестве катализатора. I и II тип полимеризации наблюдается при использовании катализатора Циглера.

Пространственная структура полимеров, полученная в присутствии катализатора Циглера, отличается регулярностью повторения однотипных звеньев, такие полимеры называются стереорегулярными. При этом наблюдается несколько видов стереоизомерии. 1,4-стереорегулярные полимеры могут иметь цис- или транс-строение.

Наши рекомендации