Получение алкадиенов

1. Дегидрирование алканов и алкенов:

С4Н10Н2 + С4Н8;

С4Н8Н2 + С4Н6.

2. Дегидратация и дегидрирование этанола (реакция Лебедева):

2C2H5OHCH2=CH–CH=CH2 + 2H2O + H2.

3. Получение хлоропрена из ацетилена:

2СHºCH ® СH2=CH–СºCH;

СH2=CH–СºCH + HCl ® СH2=CH–СCl=CH2.

Диеновые углеводороды в природе

Вприроде широко распространены полимерные производные изопрена: терпены и терпеноиды.

Терпе'ны –класс углеводородов, природных органических веществ, вторичных растительных метаболитов. Они представляют собой продукты ди-, тетра- или гексамеризации изопрена. В больших количествах терпены содержатся в растениях семейства хвойные, во многих эфирных маслах. Терпены — основной компонент смол и бальзамов, так, скипидар получают из живицы. Название «Терпены» происходит от лат. «Oleum Terebinthinae» — скипидар.

Терпеноиды – производные терпенов, содержащие функциональные группы. Терпеноиды являются активными участниками обменных процессов, протекающих в растениях. Некоторые терпеноиды регулируют активность генов растений, участвуют в фотохимических реакциях. Углеродные цепи ряда терпеноидов являются ключевыми промежуточными продуктами в биосинтезе стероидных гормонов, холестерина, ферментов, витаминов Д, Е, К, желчных кислот. Растительные терпеноиды имеют широкий спектр биологического действия и поэтому представляют интерес для поиска новых лекарственных препаратов.

Так как изопрен (2-метилбутадиен-1,3) – несимметричная молекула, то реакции ди- и полимеризации может происходить разными способами:

1.Голова – хвост:

2. Голова – голова:

3. Хвост – хвост:

Терпеновые группы могут формировать цепочки и циклы. В зависимости от характера углеродного скелета терпены и терпеноиды делят на следующие группы.

а). Алифатические (с открытой цепью):

Мирцен (монотерпен). Содержится в эфирных маслах (особенно в масле хмеля - до 50%) и в скипидаре. Особенно много мирцена содержится в укропе, кориандре, багульнике.

б). Моноциклические:

Ментол (монотерпеноид), важный вторичный метаболит растений. Обладает слабыми местноанестизирующими свойствами, стимулирует холодовые рецепторы кожи и слизистых, слабый антисептик. Широко используется в медицине и пищевкусовой промышленности в качестве нейтрализатора химически-активных молекул растительных наркотических средств.

в). Бициклические:

Камфора (монотерпеноид), входит в состав многих эфирных масел. Натуральную камфору получают из древесины или смолы камфорного лавра. Камфору используют в медицине и ароматерапии.

В качестве примеров более сложных производных изопрена можно привести каротиноиды:

b-каротин,

желто-оранжевый растительный пигмент, один из 600 природных каротиноидов. Служит предшественником витамина А (ретинола)

К изопреноидам относятся также стероидывещества животного или реже растительного происхождения, обладающие высокой биологической активностью, например:

холестерин (обеспечивает стабильность клеточных мембран) холевая кислота
(из группы желчных кислот)
тестостеро'н (основной мужской половой гормон) эстрадиол (основной
женский половой гормон)

АЛКИНЫ

Углеводороды класса алкинов отвечают общей формуле CnH2n–2 и характеризуются наличием тройной связи в составе молекулы. Атомы углерода при тройной связи имеют sp-тип гибридизации. Две гибридные орбитали (по одной от каждого атома углерода), перекрываясь, образуют s-связь (осевое перекрывание). Оставшиеся негибридные р-орбитали атомов углерода располагаются во взаимно перпендикулярных плоскостях и участвуют в образовании p-связи (боковое перекрывание).

Физические свойства. Алкины, содержащие от двух до четырех атомов углерода – бесцветные газы без запаха, остальные – жидкие и твердые вещества. Температуры плавления и кипения увеличиваются с увеличением числа атомов углерода в цепи.

Химические свойства. Основными типами химических реакций алкинов являются реакции электрофильного присоединения, окисления и полимеризации.

Реакции присоединения.

1. Гидрирование: СHºCH + 2H2 CH3–CH3

2. Галогенирование: CHºCH + Br2 ® CHBr=CHBr;

CHBr=CHBr + Br2 ® CHBr2–CHBr2

или CHºCH + 2Br2 ® CHBr2–CHBr2

(обесцвечивание бромной воды – качественная реакция на соединения с кратными – двойными и тройными) связями).

3. Гидрогалогенирование: CHºCH + НBr ® CH2=CHBr;

CH3–СºСН + HBr ® СH3–CBr=CH2;

CH3–CBr=CH2 + HBr ® CH3–CBr2–CH3

(присоединение происходит по правилу Марковникова).

4. Гидратация (присоединение воды в присутствии солей ртути – реакция Кучерова):

(при гидратации ацетилена получают этаналь (уксусный альдегид); при гидратации гомологов ацетилена получают кетоны).

Загрузка...

Реакции окисления

1. Горение ацетилена: 2С2Н2 + О2 (недост.) ® 4С + 2Н2О

(в недостатке кислорода ацетилен горит коптящим пламенем);

2Н2 + 5О2 (недост.) ® 4СО2 + 2Н2О + 2700 кДж

(при горении ацетилена в токе кислорода развивается температура до 3000°С, что используется при ацетиленовой сварке).

2. Окисление алкинов перманганатом калия (алкины окисляются перманганатом калия труднее, чем алкены):

3СНºСН + 8KMnO4 ® 2K2C2O4 + 8MnO2 + 2KOH + 2H2O

(окисление ацетилена в нейтральной среде);

5CH3–CºCH + 8KMnO4 + 12H2SO4 ®

® 5CH3COOH + 5CO2 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O

(окисление алкинов в кислой среде).

Реакции полимеризации

Димеризация: 2СНºСНСН2=СН–CºCH (винилацетилен).

Тримеризация (реакция Зелинского):

(бензол);

Кислотные свойства алкинов

Алкины с концевыми тройными связями обладают кислотными свойствами – происходит замещение атомов водорода у sp-гибридизованного атома углерода на металл:

СНºСН + 2[Ag(NH3)2]OH ® Ag–CºC–Ag ¯ + 4NH3 + 2H2O;

ацетиленид серебра

CH3–CºCH + CuCl + NH4OH ® CH3–CºC–Cu ¯ + 2NH3 + H2O;

CH3–CºC–CH3 + Ag2O (NH3) ¹

(тройная связь не является концевой);

CH3–CºCH + NaH ® CH3–CºC–Na + H2;

CH3–CºC–Na + H2O ® CH3–CºCH + NaOH

(гидролиз ацетиленидов);

CH3–CºC–Na + СH3–CH2I ® NaI + CH3–CºC–CH2–CH3

(синтез гомологов ацетилена).

Ответить

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Вы можете использовать HTML- теги и атрибуты:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

− 2 = 2