Низшие алкены в небольших количествах могут входить в состав нефтяного газа, высшие – в состоав некоторых нефтей. Непредельный характер имеет целый ряд ферромонов – веществ, которые в очень малых количествах влияют на поведение животных. Соединения с сопряженными связями вследствие большой стабильности чаще встречаются среди природных веществ и содержатся в различных растениях. Сопряженные системы двух связей содержат также красящие вещества помидора ти моркови. Желтый цвет моркови обусловлен присутствием полиена ß-каротина С40Н56. Помидор содержит полиен ликопин С40Н56 (красный цвет).
Соединения с сопряженными тройными связями выделены из сложноцветных, зонтичных растений.
Промышленные способы:
а) получение из нефти. С2-С4 можно получить в чистом виде при переработке нефти. Среди газообразных продуктов крекинга и пиролиза нефти, содержание алкенов может быть около 50 %. Образование алкенов основано на реакциях свободных радикалов – ß-расщеплении, диспропорционировании, дегидрировании.
. .
R-CH2-CH2 → R + CH2=CH2 ß-расщеплении
.
R-CH2-CH2 + CH2-CH2-R → R-CH2-CH3 + CH2=CH-R диспропорц.
. .
R-CH2-CH2 → R-CH=CH2 + H дегидрирование б) получение алкенов и алкадиенов дегидрированием алканов при температуре 450-460ºС в присутствии катализатора (оксиды различных металлов). При более высоких температурах реакция протекает дальше с образованием диена:
450ºC
СН3-СН2-СН2-СН3 → СН3-СН=СН-СН3 + СН3-СН2-СН=СН2
600ºC Сr2O3
→ СН2=СН-СН=СН2
Сr2O3
в) синтез дивинила по Лебедеву:
ZnO-MgO
2С2Н5ОН → СН2=СН-СН=СН2 + 2Н20 + Н2
г)карбидный метод получения ацетилена:
tºC C,2000ºC Н20
СаСО3 → СаО → СаС2 → НС=СН + Са(ОН)2
-СО2 -СО ацетилен д) получение ацетилена пиролизом простейших алканов при температуре 1500ºC:
СН4 → НС=СН + 3Н2
ацетилен
Газ в реакционной среде должен находится доли секунды, т.к. дальше будет протекать реакция превращения ацетилена с образованием кокса и смолы.
Лабораторные методы:
а) дегидрогалогенирование галогенпроизводных алканов. Атом водорода отщепляется от наименее гидрогенизированного атома углерода (правило Зайцева):
КОНсп
R-СН2-СН (Br)-CH3 → R-CH=CH-CH3 + HBr
Для образования тройной связи необходимо использовать дигалогеналканы – либо вицинальные (галоген находится у соседних атомов углерода), которые легко получаются из алкенов, либогеминальные (оба галогена связаны одним и тем же атом углерода), образующиеся в результате взаимодействия карбонильных соединений с пятихлористым фосфором:
R-CH=CH2-CH3 + Br2 → R-CH (Br)- CH (Br)→ R-C=CH +2HBr
КОНсп -
R-CH2-CHO + PCl5 → R-CH2-CH(Cl)2 → R-C=CH + 2HCl
КОНсп
При получении алкадиенов также используются дигалогеналканы.
б) дегалогенирование вицинальных ди- и тетрагалогеналканов (кат. – Zn, спирт):
R-CH(Br) – CH(Br)-R1 → R-CH=CH-R1 + ZnBr2
в) получение алкенов и алкадиенов дегидратацией спиртов, катализатор – водоотнимающее вещество – серная кислота или фосфорная кислота, темп. – 150-200ºС; оксид алюминия при температуре 350-400ºС.
R-CH2-CH(OH)-R1 → R-CH=CH-R1 + Н20
г) получение алкенов частичным восстановлением алкадиенов и алкинов: Ni
СН2=СН-СН=СН2 + Н2 → СН3-СН2-СН=СН2
бутин-2 + Na (NH3)ж → бетен-2
д) получение алкинов алкилированием ацетиленидов натрия первичными алкилгалогенидами:
ацетилен + NaNH2 → ацетиленид натрия + R1-I → ацетилен- R1
3)Электронное строение и геометрия молекул.
Атомы углерода находятся в состоянии sp2-гибридизации. Три sp2-гибридные орбитали, образующие три сигма-связи, находящиеся в одной плоскости под углом 120º, а р-орбиталь, не участвующая в гибридизации и образующая П – связь, перпендикулярна плоскости трех сигма-связей. Атомы углерода с кратными связями находятся в одной плоскости со своими заместителями, П – электроны расположены над и под плоскостью молекулы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.