CHi5

сн3) =сн2 + O2-

HCH2=CH2 -> (-CH2-CH2-) - поліетилен. 1=1500-1200° C. Ланцюгова полімеризація. Ступінчаста полімеризація (з різною M. Кат - NH4CI, ZnCI2, BrF):

CH3 CH3 СНз CH3

І І І І CH3-C=CH2 + H-CH=C-CH3 -> CH3-C(CHs)-CH=C-CH3 + ...

CnH

2п-2І

-CEC-

Тема 7. АЦЕТИЛЕНОВІ ВУГЛЕВОДНІ (АЛКІНИ). (а + 2тт-зв'язки).

H-CH C-H 1,ОбА 1,20АІ,ОбА

Номенклатура. Ізомерія вуглецевого скелета і потрійного зв'язку:

CH3 — CH2 — CH2 — C^iCH CH3 — CH — CuCH

І

CH3 Пентин-1 З-метилбутин-1

За раціональною номенклатурою - похідні ацетилену:

CH3 — C^C — CH2 — CH3

пентин-2

CH3 — C^C — CH3 CH3 — CH2 — CnC — CH3 CH3 — (СН2)2 — C:zC — CH3 Диметилацетилен метилетилецетилен метилпропілацетилен

За міжнародною номенклатурою алкіни - назва насичених вуглеводнів, "-ан" міняється на "-ин" ("-ін") - пропін.

СНз СНз CgHg І І І CH3-CH-CEC-CH3 CH3-C-CH-CEC-CH3

І

CH3 Способи добування.

1. Відщеплення галогеноводню від дигалогенопохідних вуглеводнів:

CH2CI-CH2CI -* CH2=CHCI + KCI + H2O (KOH, спирт) CH2=CHCI -> HCECH + KCI + H2O (KOH, спирт)

Обидва атоми HaI можуть знаходитись біля одного атома C:

CH3-CH2-CH2-CCI2-CH3 -» CH3-CH2-CEC-CH3 + 2KCI +2H2O (2KOH1)

2. Дія галогенопохідних на ацетиленіди (алкілування):

HCEC-Ag + І—CH2-CH3 ^ HCEC-CH2-CH3 + Ag

3. Піроліз насичених вуглеводнів. При нагріванні насичених вунлеводнів без доступу повітря відбувається перетворення з частковим утворенням ацетилену:

2CH4 -> HCECH + 3H2 (t > 1000° C)

4. З карбіду (промисловий):

CaC2 + 2H2O -> HCECH + Ca(OH)2

Фізичні властивості. C1-C3 - гази, C4—Сіє - рідини, >С17 - тверді речовини.

Хімічні властивості алкінів. Характерні реакції приєднання за місцем потрійного зв'язку:

1 приєднання водню (кат - Pt, Pd):

HCECH + H2 ^ H2C=CH2 H2C=CH2 + H2 ~7 H3C—CH3

2 приєднання галогенів:

CH3-CH2-CECH + Br2 -> CH3-CH2-CBr=CHBr

1,2-дибромбутен-1

3 приєднання галогеноводнів:

HCECH + HCI -> H2C=CHCI - хлорвініл

H2C=CHCI + HCI -> CH3-CHCI2 -1,1-дихлоретан

4 приєднання води (реакція гідратації Кучерова, 1881р):

HCECH + НОН -» CH2=CHOH -» CH3-COH

Вініловий спирт.

Нестійкий OH біля подвійного зв'язку - правило Ельтекова.

Приєднання за правилом Марковникова. До несиметричних гомологів ацетилену вода приєднується з утворенням кетонів:

CH3-CH2-CECH + НОН -* CH3-CH2-CO-CH3

5 приєднання спиртів (реакція Фаворського). Каталізатор - KOH:

HCECH + HO-CH2-CH3 -> CH2=CH-O-CH2-CH3 етилвініловий ефір

16

6 приєднання ціанистоводневої кислоти: HCECH + HCN -* H2C=CH-CEN

7 приєднання до карбонільної групи:

R-CH=O + HCECH + R-CH=O -> R-CHOH-CEC-CHOH-R

8 реакція полімеризації:

HCECH + HCECH + HCECH -» C6H6 (бензол)

9 утворення металоорганічних сполук (ацетиленідів):

HCECH + 2CuCI + 2NH3 -> Cu—CEC—Cu + 2NH4CI Аміачний розчин хлориду міді ацетиленід міді

HCECH + 2[Ag(NH3)2]+OH~ ^ Ag—CEC—Ag + 4NH3 + 2H2O Аміачний розчин окису срібла

Окремі представники.

Ацетилен - безбарвний газ без запаху, добувають дією води на карбід кальцію. Цінна сировина для синтезу ароматичних вуглеводнів, каучуків, пластмас.

Тема 8. ДІЄНОВІ ВУГЛЕВОДНІ ШЮЛЕФІНИ).

Два подвійні зв'язки, СпН2п.2. Близькі до етиленових по властивостях. Якщо подвійні зв'язки знаходяться:

біля одного атома C - кумульовані зв'язки:

H2C = C = CH2 '' (пропадієн1,2 (аллен))

відокремлені простим зв'язком - спряжені (кон'юговані):

H2C = CH-CH = CH2 (бутадієн 1,3 (дивініл))

відокремлені 2 і більше простими зв'язками - ізольовані:

H2C = CH-CH2-CH2-CH = CH-CH3 (гептадієн1,5)

Номенклатура.

Тривіальна - назви (ален (H2C = C = CH2), дивініл (H2C = CH-CH = CH2), ізопрен (H2C = С(СН3)—СН = CH2).

Міжнародна - до назви насиченого вуглеводню +"-дієн" (ізопрен-2метил-бутадієн1,3). Принцип нумерування атомів C такий сомий, як і для ненасичених вуглеводнів:

H2C = CH(CHa)-CH2-CH2-CH = CH-CH3 (2метилгексадієн)

Способи добування.

1 2CH3-CH2-OH -> CH2=CH-CH=CH2 + H2 + 2H2O (кат - ZnO, MgO, AI2O3, етиловий спирт T)

2 CH3-CH2-CH2-CH3 -» CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O (кат - АІ2О3+Сг2О3) бутан

Фізичні і хімічні властивості:

Бутадієн - безбарвний газ з температурою кипіння 4,5° C, ізопрен - рідина з температурою кипіння 34,1 °С, диметилбутадієн - також рідина з температурою ктпіння 680C.

1 Реакції приєднання. Із спряженими подвійними зв'язками вступають в реакції приєднання в положення 1,4; прицьому виникає новий подвійний зв'язок:

CH2=CH-CH=CH2 + Br2 -> CH2Br-CH=CH-CH2Br молекула брому дисоціює на йони електролітичне:

: Br: Br: ^ : Br+ + : Br Г Йон Br+ викликає зміщення р-електронів подвійного зв'язку:

17

H2C5-= CH-CH = CH25+ -» CH2Br-CH=CH-CH2+ + Br" •» CH2Br-CH=CH-CH2Br

2 Реакції полімеризації:

CH2=CH-CH=CH2 + CH2=CH-CH=CH2 -> (—СН2—СН=СН—СН2—)п

3 Реація дієнового синтезу (Дільса-Альдера) - приєднання до дієнів у положенні 1,4 похідних алкенів з активованим подвійним зв'язком і утворенням шестичленних циклів:

ЯІ2

CH

EN

Активованим подвійним зв'язком називають такий, в якого є сусідні електронегативні групи: Каучук - важлива сировина для в-ва шин і камер, ізоляції електропроводів, гумового

/

-CN

взуття і т.д. Міститься в молочному соку гевеї. Сік коагулює при висушуванні. Склад C5H8 (ізопрен), молекулярна маса 150 000 - 500 000. Вулканізація - взаємодія з сіркою.

Синтез каучука:

CH2=CH-CH=CH2 бутадієн-1,3 (Li, Na)

(CH2=CH-ССІ=СН2)П хлоропрен (Na)

CH2=CH—C2H3=CH2 ізопрен (кат - Li, цигляра)

Пластмаси - матеріали на основі BMC, які під впливом t і р здатні переходити в пластичний стан і приймати задану форму, зберігаючи її після охолодження або тужавіння. Добувають полімеризацією (сполучаються мономери) і поліконденсацією (взаємодія функціональних груп з утворенням низькомолекулярних сполук - HCI, H2O, NH3). В пластмаси додають стабілізітори та барвники. Класифікують за хімічним характером полімеру (полівінілхлоридні, фенолформальдегідні, ...).

Полівінілхлорид (—CH2—CHCI—)п. Добувають полімеризацією хлорвінілу (CH2 = CHCI). Дрібний білий порошок (взуття, сумки, плащі).

Полівінілацетат - полімеризацією вінілацетату (для емалей, клеїв, безшовних підлог). Вінілацетат добувають:

CH3COOH + CH=CH -> CH3-COO-CH=CH2

Тема 9. АРОМАТИЧНІ ВУГЛЕВОДНІ (АРЕНИ. АРЕНИ З ОДНИМ ЯДРОМ.

Арени - вуглеводні, що містять ядра бензолу. CnH2n^. Найпростіший - бензол - C6H6 (бензен) - 1865р - Кекуле. Зараз встановлено, що молекула бензолу являє собою правильний плоский шестикутник, 6 атомів C якого