Углеводороды (Алкены): Учебно-практическое пособие, страница 5

1. Дегидратация спиртов, т.е. отщепление от них воды в присутствии водоотнимающих средств.

                                              H₂SO₄, 160^oC

                       CH₃-CH₂-OH ¾¾¾¾¾¾¾® H₂C=CH₂ + H₂O

                             этанол                                         этилен

2. Дегидрогалогенирование галогеналканов (реакция элеминирования)

                                                         спирт

           H₃C-CH₂-Cl + KOH  ¾¾¾¾¾¾¾® H₂C=CH₂ + KCl + H₂O

           хлористый                                                       

                этил

3. Дегидрирование алканов

                                         Cr₂O₃, 300-400^oC

                 CH₃-CH₂-CH₃ ¾¾¾¾¾¾¾® CH₃-CH=CH₂ + H₂

                      пропан                                              пропен

4. Дегалогенирование вицинальных дигалогенопроизводных алканов

 Вицинальные дигалогеналканы при нагревании с размельченным цинком или магнием в соответствующем растворителе, например в спирте, легко превращаются в этиленовые углеводороды. Так, из 1,2-дибромэтана в этих условиях образуется этилен:

                         CH₂¾CH₂ + Zn ¾¾¾® H₂C=CH₂ + ZnBr₂

                                      ½         ½

                                      Br        Br

2.ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Первые три представителя гомологического ряда этиленовых углеводородов – газы, начиная с С₅Н₁₀ – жидкости, а С₁₈Н₃₆ и высшие алкены – твердые вещества. С увеличением молекулярной массы алкена повышается их температуры плавления и кипения. Алкены с углеродной цепью нормального строения кипят при более высокой температуре, чем их изомеры, которые имеют разветвленную структуру. Перемещение двойной связи в центр молекулы вызывает повышение температур кипения и плавления алкена.

Для алкенов характерно избирательное поглощение ИК-света, поэтому ИК-спектры широко используются для установления строения этиленовых соединений. В ИК-спектрах валентным колебаниям отвечает полоса поглощения в области 1680-1640 см^-1.

В УФ-области спектра алкены поглощают при 180-200 нм.

Характерными для алкенов являются ПМР-спектры. Протоны алкенов в этих спектрах дают химические сдвиги около 4,5-6,0 млн^-1.

3.ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Химические свойства алкенов обусловлены в первую очередь присутствием в их молекулах двойной углерод-углеродной связи С=С, которая представляет собой комбинацию s- и p-связей. Для описания электронного строения связи С=С по теории МО (молекулярных орбиталей) используют один из приемов – метод гибридизации. Атомы углерода, соединенные двойной связью, находятся в sp²-гибридизованном состоянии. p-связь менее прочная, чем s-связь. Для разрыва s-связи требуется 341,9 кДж/моль, а для разрыва p-связи требуется 269,8 кДж/моль. Поэтому для этиленовых соединений характерны реакции присоединения, реакционным центром в которых является p-связь.

3.1.РЕАКЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЯ

Наиболее важным типом химических превращений этиленовых соединений являются реакции присоединения (лат.Aditione – присоединение, А-реакции) по месту двойной связи за счет разрыва энергетически более слабой p-связи. p-Связь является донором электронов (p-оснований), которые легко образуют s-связи с реагентами присоединения. К связям С=С можно присоединить водород, галогены, галогеноводороды, воду, спирты и др. реагенты. В зависимости от природы реагентов, условий реакции (температура, природа растворителя и т.д.) А-реакции могут осуществляться по ионному электрофильному (А_Е) и радикальному (А_R) механизмам. Реакции замещения для этиленовых соединений мало характерны. В процессе  реакции присоединения атомы углерода двойной связи переходят из sp²- в sp³- валентное состояние.