Слайд 1НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ
Алкены
Диены (Алкадиены)
Алкины
Слайд 2 Непредельные углеводороды — углеводороды с открытой
цепью, в молекулах которых между атомами углерода имеются двойные или
тройные связи.
Алкены CnH2n
Диены (алкадиены) CnH2n-2
Алкины CnH2n-2
Слайд 3Гомологические ряды
К непредельным углеводородам принадлежит несколько гомологических рядов: этилена (алкены),
ацетилена (алкины), диены.
Ряд этилена (алкены) общая формула СnН2n . Число
связей: одна двойная связь.
Диеновые углеводороды (алкадиены) общая формула СnН2n-2 . Число связей: две двойные связи.
Ряд ацетилена (алкины) общая формула СnH2n-2 . Число связей: одна тройная связь.
Слайд 4Источники непредельных углеводородов
Непредельные углеводороды могут быть получены из
предельных путём каталитического отщепления водорода (реакция дегидрирования, или дегидрогенизации). Например, из этана,
содержащегося в попутном нефтяном газе, получают этилен, из бутана — бутадиен; изопрен может быть получен дегидрированием изопентана. Непредельные углеводороды образуются из предельных при крекинге нефтяных продуктов.
Слайд 5Строение
Углеродные атомы в молекуле этилена находятся
в состоянии sp2- гибридизации, т.е. в гибридизации участвуют одна s-
и две p -орбитали.
Слайд 7Изомерия
Как и для предельных углеводородов, для непредельных
характерна структурная изомерия.
Существует межклассовая изомерия:
между алкенами и циклоалканами, между алкинами и алкадиенами.
Слайд 8Виды изомерии
Структурная:
изомерия углеродного скелета,
изомерия положения заместителя или кратной связи.
Пространственная
(геометрическая или цис-транс; для алкенов и алкадиенов).
Межклассовая (например: алкены и
циклоалканы или алкины и алкадиены).
Слайд 9 Некоторые изомеры состава C5H8:
1) пентин-1
CH≡C—CH2—CH2—CH3
2) пентин-2
CH3—C≡C—CH2—CH3
3) 3-метилбутин-1 СН≡С-СН-СН3
│
СН3
4) пентадиен-1,2 CH2=C=CH—CH2—CH3 (кумулированные)
5) пентадиен-1,3 CH2=CH—CH=CH—CH3 (сопряжённые)
6) пентадиен-1,4 CH2=CH—CH2—CH=CH2 (изолированные)
7) 2-метилбутадиен-1,3 СН2=СН-С=СН2 (сопряжённые)
│
СН3
Вещества 1 и 3, а также 5 и 7 - изомеры углеродного скелета.
Вещества 1 и 2, а также 4,5 и 6 – изомеры положения кратных связей.
Вещества 1, 2, 3 – алкины, 4, 5, 6, 7 – диены; алкины являются межклассовыми изомерами диенов.
Слайд 10Изомерия
Для алкенов характерно существование цис-
транс- изомеров. Такие изомеры образуются в том случае, если каждый
из двух атомов углерода, связанных двойной связью, имеет четыре разных заместителя, но при этом два из этих четырех заместителей одинаковы.
Слайд 18Физические свойства
По физическим свойствам этиленовые углеводороды
близки к алканам. При нормальных условиях углеводороды
C2–C4 – газы,
C5–C17 – жидкости,
высшие представители – твердые вещества. Температура их плавления и кипения, а также плотность увеличиваются с ростом молекулярной массы. Все олефины легче воды, плохо растворимы в ней, однако растворимы в органических растворителях.
Слайд 19Химические свойства
Участие в реакциях :
присоединения
окисления
полимеризации
Алкены значительно более активны, чем алканы,
из-за наличия в молекулах не очень прочных π-связей.
Слайд 21Галогенирование
Алкены реагируют с бромом и
хлором с образованием продуктов присоединения по двойной связи одной молекулы
галогена с выходом близким к количественному.
Фтор слишком активен и вызывает деструкцию алкенов.
Присоединение йода к алкенам в большинстве случаев представляет собой обратимую реакцию, равновесие которой смещено в сторону исходных реагентов.
Слайд 22Качественная реакция
на непредельные углеводороды
Быстрое обесцвечивание раствора брома
в СCl4 служит одним из простейших тестов на ненасыщенность, поскольку
и алкены, и алкины, и диены быстро реагируют с бромом.
Слайд 23Правило Марковникова В.В.
Присоединение к несимметричным алкенам молекул
галогеноводородов и воды протекает в соответствии с
правилом Марковникова В.В.:
при присоединении галогеноводородов или воды к несимметричным алкенам или алкинам атом водорода присоединяется к наиболее гидрогенизированному (гидрированному) углеродному атому (т.е. к атому С, связанному с большим числом атомов Н), а атом галогена (или группа –ОН) – к наименее гидрогенизированному.
Слайд 26Галогенирование диенов
В избытке брома образуется продукт присоединения по
всем кратным связям:
Слайд 27Окисление
Различают окисление в
жестких условиях – с разрушением молекулы исходного
углеводорода по месту кратной связи;
мягких условиях – с сохранением
исходного углеродного скелета (реакция Вагнера).
Слайд 34Полимеризация
При полимеризации изопрена
(2-метилбутадиена-1,3) образуется полимер
стереорегулярного строения. Так, природный каучук имеет структуру цис-1,4-присоединения
Слайд 35Применение
На основе бутенов производят бутадиен, метилэтилкетон и
продукты полимеризации и сополимеризации. Из изобутилена получают бутилкаучук, изопрен, алкилфенольные
присадки и т.д. Высшие алкены (выше С5) являются высокооктановыми компонентами бензина. Алкадиены – важнейшие мономеры для производства различных полимерных материалов, особенно синтетического каучука.