Алкены Пильникова Н.Н. Алкены • Соотношение атомов в молекуле алкенов записывают в виде общей формулы: СnH2n где n – количество атомов углерода. Строение алкенов • Атом углерода образует одну двойную связь и две одинарные связи под одинаковым углом по отношению друг к другу: 120º. Пространственное строение молекулы этилена – плоскостное: Гомологический ряд алкенов • Первым членом гомологического ряда алкенов является этен (этилен) – С2Н4. • Молекулы алкенов при содержании четырёх или более атомов углерода могут иметь различное строение. Изомерия алкенов • Для алкенов характерна изомерия положения кратной связи Например: С4Н8 бутен-1 бутен-2 Изомерия алкенов • Для алкенов характерна изомерия углеродного скелета Например: С4Н8 бутен-1 2-метилпропен Номенклатура разветвлённых алкенов • Нумеруют углеродную цепь, начиная с того конца, ближе к которому находится двойная связь; • Цифрами указывают номера углеродных атомов, от которых отходят заместители и называют их; • В конце называют углеводород, который нумеровали; • Цифрой указывают номер атома углерода, от которого отходит двойная связь. Пример: 1 2 3 4 5 6 СН2= СН–СН–СН2–СН2–СН3 СН3 3-метил гексен-1 Изомерия алкенов • Общей формуле СnH2n соответствует класс циклических углеводородов: Алкены и циклоалкланы – межклассовые изомеры. Изомерия алкенов • По двойной связи невозможно вращение соседних атомов, поэтому для алкенов характерен особый вид изомерии: Это пространственная изомерия Физические свойства этилена • Этилен – бесцветный газ без запаха; • В воде практически не растворяется; • Электрический ток не проводит. Нахождение в природе • Этилен – компонент обменных реакций в растительной клетке. Химические свойства алкенов • Алкены горят: С2Н4 + 3О2→ 2СО2 + 2Н2О С4Н8 + 6О2 → 4СО2 + 4Н2О Химические свойства алкенов • Алкены окисляются перманганатом калия: СН2=СН2 + [O] + H2O → CH2–CH2 l l OH OH этиленгликоль Химические свойства алкенов • Алкены вступают в реакцию присоединения (по двойной связи): t, Ni СН2=СН2 + Н2 → СН3–СН3 этан СН2=СН2 + Br2 → СН2–СН2 l l Br Br 1,2-дибромэтан СН2=СН2 + HBr → СН3–СН2 l бромэтан Br t, H2SO4 СН2=СН2 + НОН → СН3–СН2 l этанол ОН Химические свойства алкенов • При взаимодействии множества молекул этилена образуется полиэтилен: P, t nCН2=CH2 → (–CH2–CH2–)n Это реакция полимеризации. Химические свойства алкенов • Реакция дегидрирования: t, Ni СН2=СН2 → СН≡СН + Н2 этилен ацетилен • При дегидрировании алкенов получают более непредельные углеводороды. Качественные реакции на кратную связь • Алкены ОБЕСЦВЕЧИВАЮТ бромную воду и раствор перманганата калия. Получение этилена • Из алканов: t, Ni СН Этан →3–СН этилен + Н2=СН 3 → СН 2 + Н2 2 • Из спиртов: t, H SO Этанол этилен + Н2=СН СН3–СН→ → СН 2 О 2 + Н 2О 2–ОН • Из галогенопроизводных алканов: СН2–СН2 + Zn → CH2=CH2 + ZnBr2 l l Br Br 2 4 Применение этилена • В овощехранилищах для ускорения созревания плодов; • Сырьё для получения этиленгликоля; • Сырьё для получения растворителей; • Сырьё для получения этанола; • Сырьё для получения полиэтилена; • Сырьё для получения ацетилена.