Алкадиены — класс углеводородов, содержащих две двойных связи углерод-углерод.
Классификация
В зависимости от взаимного расположения кратных связей, диены подразделяются на три группы:
- сопряжённые диены, в которых двойные связи разделены одинарной (1,3-диены)
- Аллены с кумулированными двойными связями (1,2-диены)
- диены с изолированными двойными связями, в которых двойные связи разделены несколькими одинарными.
Гетероаналоги диенов, в которых один из ненасыщенных углеродных атомов замещён гетероатомом, называются гетеродиенами[1].
Обычно к диенам относят ациклические и циклические 1,4-диены, образующие гомологические ряды общих формул и соответственно, ациклические диены являются структурными изомерами алкинов.
Физические свойства
Низшие диены — бесцветные легкокипящие жидкости (температура кипения изопрена 34 °C; температура кипения 2,2-диметил-1,3-бутадиена 68,78 °C; температура кипения 1,3-циклопентадиена 41,5 °C). 1,3-Бутадиен и аллен (1,2-пропадиен) — газы (Tкип −4,5 °C и −34 °C соответственно).
Сопряженные диены существуют в виде двух конформаций — цисоидной (s-цис-форма) и трансоидной (s-транс-форма), способных переходить друг в друга, более устойчивой является s-транс-форма:
Химические свойства
Реакционная способность диенов определяется спецификой сопряжения двойных связей — если для диенов с изолированными двойными связями реакционная способность аналогична реакционной способности алкенов, то в случае алкенов и 1,3-диенов эффекты сопряжения ведут к специфике реакционной способности этих классов соединений.
Реакции алленов
Центральный sp-гибридизованный атом углерода в алленах является электрофильным центром, поэтому, в отличие от не активированных электронакцепторными заместителями алкенов, аллены реагируют с мягкими нуклеофилами, образуя винильные и аллильные производные:
- CH2=C=CH2 + PhSH CH2=C(SPh)-CH3 + CH2=CH-CH2SPh
Электрофильность sp-гибридизованного атома алленов повышается электроноакцепторными группами, в этом случае присоединение нуклеофила идёт исключительно по этому атому:
- CH2=C=CHCOOR + NuH CH2=CNuCH2COOR + CH3C(Nu)=CHCOOR
Гидратации аллена в условиях кислотного катализа присоединение протона идёт по терминальному углероду, образующийся при этом енол далее таутомеризуется в ацетон:
- CH2=С=CH2 + H2O [CH2=С(OH)CH3] CH3COCH3
Под действием щелочей или кислот аллены могут претерпевать прототропные перегруппировки в 1,3-диены:
- RCH2CH=C=CH2 RCH=CHCH=CH2
Реакции 1,3-диенов
Специфика реакционной способности 1,3-диенов обусловлена мезомерией вследствие сопряжения двойных связей:
Результатом является то, что в случае электрофильного присоединения к сопряжённым диенам типичны реакции 1,4-присоединения, идущие через промежуточное образование резонансно стабилизированных аллильных карбокатионов:
- CH2=CH-CH=CH2 + X+ XCH2-CH=CH-CH2+
- XCH2-CH=CH-CH2+ + Y- XCH2-CH=CH-CH2Y
Х = Hal, H, Y = Hal, OH
Сопряженные диены легко полимеризуются по механизму 1,4-присоединения, реакция полимеризации 1,3-диенов лежат в основе синтеза диеновых каучуков.
Диены также реагируют с алкенами и другими соединениями — диенофилами с активированной электронакцепторными заместителями кратной связью, образуя продукты [4+2]-присоединения (реакция Дильса — Альдера)
Получение
- Синтез Лебедева:
- CH3-CH2-OH+CH3-CH2-OH --Al2O3, ZnO, t--> CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2
Формально эту реакцию можно представить как дегидратацию двух молекул этилового спирта с одновременным межмолекулярным дегидрированием.
- Элиминирование галогенопроизводных алканов спиртовым раствором щёлочи:
CH2Br-CH2-CH2-CH2Br + 2KOH → CH2=CH-CH=CH2 + 2KBr + 2H2O
Примечания
Применяются для синтеза каучуков
 |
Это заготовка статьи по органической химии. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
 | |
|---|---|
| Алканы | |
| Алкены | |
| Алкины | |
| Диены | |
| Другие ненасыщенные | |
| Циклоалканы | |
| Ароматические | |
| Полициклические | |
| Полициклические ароматические | |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .