ҚАНЫҚПАҒАН КӨМІРСУТЕКТЕР. АЛКАДИЕНДЕР


Алкадиен көмірсутектерінің гомологтық қатары. Жалпы формуласы. Изомериясы. Номенклатурасы

Молекуласында екі қос байланысы бар көмірсутектерді диен көмірсутектері дейді. Жалпы формуласы СnH2n-2. Диен көмірсутектерді жүйелік номенклатура бойынша атау үшін «диен» деген жалғау қосып, қос байланыстардың орны көрсетіледі.

Мысалы:

СН2=СНСН=СН2 бутадиен-1,3

Диендер қос байланыстың орналасуына қарай үш топқа бөлінеді.

1. Егер екі байланыс бір көміртегі атомында орналасса, кумулирленген диен немесе аллендер деп аталады.

Мысалы: СН2=СН=СН2 пропадиен немесе аллен

1. Егер екі қос байланыс бір жай байланыспен бөлінсе, онда қосарланған диендер деп аталады.

Мысалы: СН2= СНСН=СН2 бутадиен-1,3

3. Егер екі қос байланыс екі жай байланыспен бөлінсе, онда олар оқшауланған диендер деп аталады.

Мысалы: СН2=СНСН2СН=СН2 пентадиен-1,4

Диендердің ішіндегі аса маңыздысы қосарланған түрі, олар өте тез полимерленеді, сондықтан синтетикалық каучук алуға пайдаланады. Диен көмірсутектерін диен деген сөз қосып, қос байланыс орнын цифрмен

көрсетеді.

Дивинилді (бутадиен-1,3) және изопренді алу

Дивинилдерді алу көбінесе олефиндерді алу әдістерінен айырмашылығы жоқ, тек сәйкес реакцияларды екі рет жүргізу керек не қос байланысы бар қосылыстарды алу қажет.

1. Өндірісте дивинил және изопренді алу үшін бутан-бутилен не изопентан- амилен қоспаларын Сr2О3 катализаторы қатысында дегидрлейді.

дивинил

изопрен

2. Өндірісте дивинилді, изопренді диизопропенил гликолдерді дегидратациялап алады:

бутандиол-1,3 дивинил

бутандиол-1,4 дивинил

изопрен

3. Қанықпаған спирттерді дегидратациялау

кротил спирті

С.В. Лебедев реакциясында кротил спирті ортадағы өнім болады. Этил спиртін дегидратациялап, дегидрлеп дивинил алады.

кат-р

2Н5ОН СН2═СНСН═СН2 + 2Н2О + Н2

Физикалық және химиялық қасиеттері

Дивинил – газ. Изопрен – сұйық зат. Екі қосарланған π- байланыстар ортақ электронды бұлт түзеді. Сондықтан жай (бір) байланыс қысқарады (0,146нм-ге дейін) және молекула тұрақтанады. Диендерге олефиндер сияқты қосылу реакциясы тән.

1. Гидрлеу. Катализатор қатысында сутегі 1,2- және 1,4- орындарға қосылады:

2. Галогендерді қосу. Олефиндерге галогендердің қосылуы сияқты диендерге галогендер 1,2 және 1,4-орындарға қосылады:

Галогендердің қосылуы ионды және радикалды механизмдермен жүреді.

3. Гидрогалогендеу.

4. Гипогалогендеу. Гипогалоген қышқылдары және олардың эфирлері көбінесе 1,2-орынға қосылады.

СН2 ═ СНСН ═ СН2 +НОВr → СН2ВrСНОНСН ═ СН2

1-бром-3-бутен-2-ол

5. Димерлену. Диен көмірсутектерінің молекулалары қыздырған кезде бір-біріне біреуі 1,2-, екіншісі 1,4-орындары бойынша қосылады.

6. Диенді синтез (Дильса-Альдер реакциясы)

тетрагидробензой альдегиді

7. Полимерлену. Бұл реакция арқылы каучукке ұқсас өнімдер түзіледі. Катализатор ретінде сілтілік металдар, металорганикалық қосылыстар қолданылады.

а) сызықты (1,4; 1,4 ); әр түрлі бағытта жүреді (1,2; 1,2), (1,2;1,4).

ә) циклді полимерлену – Дильса-Альдер реакция (диенді синтез), қосарланған диендердің қос не үш байланысы бар заттармен (диенофильдермен) әрекеттесу реакциясына негізделген. Реакция кезінде диен көмірсутектері диенофильдерді 1,4 орындарына қосады, сонда циклді структуралық полимерлер түзіледі.

бутадиен -1,3

Малеин ангидриді

1,2,3,6-тетрагидрофтал қышқылының ангидриді

Табиғи және синтетикалық каучуктер

Табиғи каучуктерді өсімдіктерден (гевея, гваюлла, көк-сағыз, тау-сағыз, бақбақ) алады. Өндірістік каучук қазіргі кезде тек гевей ағашынан алынады. Табиғи каучук құрамы және құрылысы бойынша изопреннің цис-полимері.

Транс-полимері табиғатта гуттаперча түрінде кездеседі.

Синтетикалық каучуктің өндірісте өндіруді алғаш рет 1932 ж. Совет үкіметі бастады (Лебедев С.В.)

Қазіргі кездегі синтетикалық каучуктердің мономерлері: дивинил, изопрен, хлорпрен. Каучукке күкіртпен әсер етіп (вулкандау) резеңке алады.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары

1. Изомерия. Номенклатура. Мысалдар.

2. Алу тәсілдері, физикалық қасиеттері.

3. Химиялық қасиеттері. Қолданылуы.

4. IUPAC жүйесі бойынша мына қосылыстардың структуралық формуласын жазу керек: 3-метил-1,3-пентадиен; 2,5-диметил-1,3-гексадиен.