Ալկադիենները մտնում են ածխաջրածինների դասի մեջ և ունեն երկու կրկնակի կապ։ Ալկադիենների ֆիզիկական և քիմիական ի՞նչ հատկություններ են հայտնի, և ո՞րն է այդ միացությունների առանձնահատկությունը։

Ալկադիենների ընդհանուր բնութագրերը

Ալկադիենները չհագեցած ածխաջրածիններ են՝ երկու ածխածին-ածխածին կրկնակի կապերով։ Երբ ալկոդիեններում կրկնակի կապերը գտնվում են երկու կամ ավելի ածխածնի ատոմների միջև, այդ կապերը համարվում են մեկուսացված:

Բրինձ. 1. Ալկադիենների կառուցվածքային բանաձեւը.

Մեկուսացված ալկոդիեններն իրենց քիմիական հատկություններով իրենց պահում են նույն կերպ, ինչ ալկենները։ Միայն, ի տարբերություն ալկենների, ռեակցիայի մեջ մտնում են երկու կապ, և ոչ թե մեկը։

Դիենները կարող են լինել հեղուկ կամ գազային վիճակում։ Ստորին դիենները անգույն հեղուկներ են, իսկ բութադիենը և ալենը գազեր են։ Բուտադիենը կաուչուկի արտադրության մեկնարկային նյութն է։

Բրինձ. 2. Բուտադիեն.

Դիենները կարելի է բաժանել երեք տեսակի.

• խոնարհված, որում կրկնակի կապերը բաժանված են միայնակներով.
• ալեններ կրկնակի կապերով;
• մեկուսացված կապերով դիեններ, որոնցում կրկնակի կապերը բաժանված են մի քանի առանձին կապերով։

Ալկադիենների քիմիական հատկությունները

Քիմիական հատկություններմիացությունները կախված են կրկնակի կապերից։ Ալկադիենները բնութագրվում են հավելման ռեակցիայով։ Եթե ​​դիենային ածխաջրածնի մեջ երկու կրկնակի կապ կա մեկ կապի միջոցով (խոնարհված դիրք), ապա մեկ կապի միջոցով տեղի է ունենում երկու p-կապերի p-ամպերի էլեկտրոնային խտության լրացուցիչ համընկնումը: Սա էլեկտրոնային էֆեկտկոչվում է կոնյուգացիոն էֆեկտ կամ մեզոմերային էֆեկտ։ Արդյունքում, կապերը հավասարեցվում են երկարությամբ և էներգիայով, ձևավորվում է մեկ էլեկտրոնային համակարգ p-կապերի տեղակայմամբ։ Մոլեկուլը կարող է արձագանքել երկու ուղղությամբ, մինչդեռ արտադրանքի ելքը կախված է կարբոկատիոնների կայունությունից։

Եթե ​​ալկադիենում կրկնակի կապերի դիրքը խոնարհված չէ, ապա ռեակցիան սկզբում ընթանում է երկու կապերից որևէ մեկի երկայնքով: Երբ ռեագենտ ավելացվում է, հաջորդական ավելացումը տեղի է ունենում մեկ այլ կապի երկայնքով՝ սահմանափակող միացության ձևավորմամբ։

Ավելացման ռեակցիան կարող է ընթանալ 2 ուղղությամբ՝ 1.4 և 1.2՝ հավելում։ Օրինակ,

CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 +Br 2 \u003d CH 2 \u003d CH + CHBr \u003d CH 2 Br

CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 +Br 2 \u003d BrCH 2 -CH \u003d CH-CH 2 Br

Ալկադիենները նույնպես ունակ են պոլիմերացման.

nCH 2 =CH-CH = CH 2 = (-CH 2 -CH = CH-CH 2 -) n.

Պոլիմերացումը մեծ մոլեկուլի առաջացումն է մոլեկուլային քաշըբազմաթիվ մոլեկուլների միացման շնորհիվ, որոնք ունեն բազմակի կապ:

Ալկադիեններ- չհագեցած ածխաջրածիններ, որոնք ներառում են երկու կրկնակի կապեր. Ալկադիենների ընդհանուր բանաձևն է C n H 2n-2.

Եթե ​​կրկնակի կապերը գտնվում են ածխածնային շղթայում երկու կամ ավելի ածխածնի ատոմների միջև, ապա այդպիսի կապերը կոչվում են. մեկուսացված. Նման դիենների քիմիական հատկությունները չեն տարբերվում ալկեններից, ռեակցիայի մեջ մտնում են միայն 2 կապ, և ոչ մեկը։

Եթե ​​կրկնակի կապերը բաժանված են միայն մեկով σ - կապ, ապա սա խոնարհված կապ է.

Եթե դիենկարծես այսպես. C=C=C, ապա այդպիսի կապը կուտակվում է, և դիենը կոչվում է. ալեն.

Ալկադիենների կառուցվածքը.

π - Կրկնակի կապերի էլեկտրոնային ամպերը համընկնում են միմյանց՝ կազմելով մեկ π - ամպ: Համակցված համակարգում էլեկտրոնները տեղակայվում են ածխածնի բոլոր ատոմների վրա.

Որքան երկար է մոլեկուլը, այնքան ավելի կայուն է:

Ալկադիենների իզոմերիզմ.

Համար դիենեսածխածնային կմախքի բնորոշ իզոմերիզմ, կրկնակի կապերի դիրքի իզոմերիզմ ​​և տարածական իզոմերիզմ։

Ալկադիենների ֆիզիկական հատկությունները.

Բուտադիեն-1,3-ը հեշտությամբ հեղուկացող գազ է՝ տհաճ հոտով։ Իսկ իզոպրենը հեղուկ է։

Դիենների ձեռքբերում.

1. Ալկանների ջրազրկում.

2. Լեբեդևի արձագանքը(միաժամանակյա ջրազրկում և ջրազրկում).

Ալկադիենների քիմիական հատկությունները.

Ալկադիենների քիմիական հատկությունները պայմանավորված են կրկնակի կապերի առկայությամբ։ Ավելացման ռեակցիան կարող է ընթանալ 2 ուղղությամբ՝ 1.4 և 1.2՝ հավելում։ Օրինակ,

Ալկադիենների կառուցվածքը

Դիենի ածխաջրածինները կամ ալկադիենները չհագեցած ածխաջրածիններ են, որոնք պարունակում են երկու կրկնակի ածխածնային - ածխածնային կապեր: Ալկադիենների ընդհանուր բանաձևը ԳnՀ2n-2.

Կախված կրկնակի կապերի փոխադարձ դասավորությունից՝ դիենները բաժանվում են երեք տեսակի.

1) ածխաջրածինների հետ կուտակված կրկնակի կապեր, այսինքն. մեկ ածխածնի ատոմի հարևանությամբ: Օրինակ, պրոպադիեն կամ ալեն (CH 2 = C = CH 2);

2) ածխաջրածինների հետ մեկուսացվածկրկնակի կապեր, այսինքն՝ առանձնացված երկու կամ ավելի պարզ կապերով։ Օրինակ, պենտադիեն -1.4 (CH 2 \u003d CH - CH 2 -CH \u003d CH 2);

3) ածխաջրածինների հետ խոնարհված կրկնակի կապեր, այսինքն. առանձնացված մեկ հղումով: Օրինակ, բութադիեն -1,3 կամ դիվինիլ (CH 2 \u003d CH - CH \u003d CH 2), 2-մեթիլբուտադիեն -1,3 կամ իզոպրեն

Առավել մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում ածխաջրածինները՝ խոնարհված կրկնակի կապերով։

Կառուցվածքային իզոմերիզմ

1. Խոնարհված կրկնակի կապերի դիրքի իզոմերիզմ.

2. Ածխածնի կմախքի իզոմերիզմ.

3. Միջդասակարգային իզոմերիզմ ​​ալկինների և ցիկլոալկենների հետ։

Օրինակ, բանաձեւը ԻՑ 4 Հ 6 համապատասխանեցնել հետևյալ կապերը.

Տարածական իզոմերիզմ

Դիենները, որոնք ունեն տարբեր փոխարինիչներ ածխածնի ատոմներում կրկնակի կապերով, ինչպես ալկենները, դրսևորվում են. cis-trans- իզոմերիզմ.

cis-իզոմեր (ձախ), տրանս-իզոմեր (աջ)

Ալկադիենների ֆիզիկական հատկությունները

Բուտադիեն-1,3- հեշտությամբ հեղուկացվում է տհաճ հոտով գազ, t°pl.= -108,9°C, t°եռում= -4,5°C; լուծելի է եթերում, բենզոլում, ջրի մեջ չլուծվող:

2-Methylbutadiene-1,3 - ցնդող հեղուկ, t°pl.= -146°C, t°եռում.= 34,1°C; լուծելի է ածխաջրածնային լուծիչների մեծ մասում, եթերում, սպիրտում, չի լուծվում ջրում։

Բութադիեն-1,3 մոլեկուլում ածխածնի ատոմները գտնվում են sp 2 - հիբրիդային վիճակ, որը նշանակում է այս ատոմների գտնվելու վայրը միևնույն հարթությունում և դրանցից յուրաքանչյուրի առկայությունը մեկ p-ուղեծրում՝ զբաղեցված մեկ էլեկտրոնով և գտնվում է նշված հարթությանը ուղղահայաց։

Դիդիվինիլային մոլեկուլների կառուցվածքի սխեմատիկ ներկայացում (ձախից) և մոդելի վերին տեսքը (աջ):

Էլեկտրոնային ամպերի համընկնումը С1–С2–ի և С3–С4–ի միջև ավելի մեծ է, քան С2–С3–ի միջև։

p-Ածխածնի բոլոր ատոմների ուղեծրերը համընկնում են միմյանց հետ, այսինքն. ոչ միայն առաջին և երկրորդ, երրորդ և չորրորդ ատոմների, այլ նաև երկրորդի և երրորդի միջև: Սա ցույց է տալիս, որ երկրորդ և երրորդ ածխածնի ատոմների միջև կապը պարզ s-կապ չէ, այլ ունի p-էլեկտրոնների որոշակի խտություն, այսինքն. թույլ կրկնակի կապ. Սա նշանակում է, որ s-էլեկտրոնները չեն պատկանում ածխածնի ատոմների խիստ սահմանված զույգերին։ Մոլեկուլում դասական իմաստով մեկ և կրկնակի կապեր չկան, և p-էլեկտրոնների տեղակայում է նկատվում, այսինքն. p-էլեկտրոնի խտության միասնական բաշխում ամբողջ մոլեկուլում՝ մեկ p-էլեկտրոնային ամպի ձևավորմամբ:

Երկու կամ ավելի հարևան p-կապերի փոխազդեցությունը մեկ p-էլեկտրոնային ամպի ձևավորմամբ, որի արդյունքում այս համակարգում ատոմների փոխազդեցությունը փոխանցվում է, կոչվում է. խոնարհման ազդեցություն.

Այսպիսով, բութադիեն-1,3 մոլեկուլը բնութագրվում է զուգակցված կրկնակի կապերի համակարգով։

Դիենի ածխաջրածինների կառուցվածքի այս հատկանիշը նրանց հնարավորություն է տալիս տարբեր ռեակտիվներ ավելացնել ոչ միայն հարևան ածխածնի ատոմներին (1,2-հավելում), այլև խոնարհված համակարգի երկու ծայրերին (1,4 հավելում)՝ ձևավորելով կրկնակի կապ ածխածնի երկրորդ և երրորդ ատոմների միջև: Նկատի ունեցեք, որ 1,4 հավելումների արտադրանքը շատ հաճախ հիմնական արտադրանքն է:

Դիտարկենք կոնյուգացված դիենների հալոգենացման և հիդրոհալոգենացման ռեակցիաները

Ինչպես երևում է, բրոմացման և հիդրոքլորացման ռեակցիաները հանգեցնում են արտադրանքի 1,2- և 1,4- միացումներ, իսկ վերջինիս քանակությունը կախված է, մասնավորապես, ռեագենտի բնույթից և ռեակցիայի պայմաններից։ Հալոգենացման դեպքում հնարավոր է ոչ միայն 1,2- և 1,4-ի ավելացում, այլ հալոգենացման դեպքում. ավելցուկային հալոգենտեղի է ունենում երկու կրկնակի կապերի խզում միայնակ կապերի ձևավորմամբ և նախկին կրկնակի կապերով չորս ածխածնի ատոմներին հալոգենի ավելացումով:

Կոնյուգացված դիենի ածխաջրածինների կարևոր հատկանիշը, ի լրումն, պոլիմերացման ռեակցիայի մեջ մտնելու նրանց կարողությունն է։ Պոլիմերացումը, ինչպես օլեֆինների դեպքում, իրականացվում է կատալիզատորների կամ նախաձեռնողների ազդեցության տակ։

Այն կարող է ընթանալ 1,2 և 1,4 հավելումների սխեմաների համաձայն:

Պարզեցված ձևով բութադիեն-1,3-ի պոլիմերացման ռեակցիան ըստ ավելացման 1,4 սխեմայի կարող է ներկայացվել հետևյալ կերպ.

Դիենի երկու կրկնակի կապերն էլ ներգրավված են պոլիմերացման մեջ: Ռեակցիայի ընթացքում դրանք կոտրվում են, բաժանվում են s-կապ ձևավորող էլեկտրոնների զույգերը, որից հետո յուրաքանչյուր չզույգված էլեկտրոն մասնակցում է նոր կապերի ձևավորմանը. ածխածնի երկրորդ և երրորդ ատոմների էլեկտրոնները ընդհանրացման արդյունքում տալիս են. կրկնակի կապ, և շղթայի ծայրահեղ ածխածնի ատոմների էլեկտրոնները, երբ էլեկտրոնների հետ ընդհանրացված են, մեկ այլ մոնոմերի մոլեկուլի համապատասխան ատոմները մոնոմերները կապում են պոլիմերային շղթայի մեջ:

Պոլիբուտադիենի տարրական բջիջը ներկայացված է հետևյալ կերպ.

Ինչպես երևում է, ստացված պոլիմերը բնութագրվում է տրանս- պոլիմերի միավորի բջիջների կոնֆիգուրացիա: Այնուամենայնիվ, գործնական առումով ամենաարժեքավոր արտադրանքները ձեռք են բերվում դիենային ածխաջրածինների ստերեկանոնավոր (այլ կերպ ասած՝ տարածական կարգավորված) պոլիմերացման միջոցով՝ ըստ ձևավորման 1,4 հավելումների սխեմայի։ cis- պոլիմերային շղթայի կազմաձևում: Օրինակ, cis-

Բնական և սինթետիկ ռետիններ

Բնական կաուչուկը ստացվում է Բրազիլիայի անձրևային անտառներում աճող Hevea կաուչուկի ծառի կաթնային հյութից (լատեքս): Երբ տաքացվում է առանց օդի մուտքի, կաուչուկը քայքայվում է՝ առաջացնելով դիենային ածխաջրածին` 2-մեթիլբուտադիեն-1,3 կամ իզոպրեն: Ռետինը ստերեկանոնավոր պոլիմեր է, որում իզոպրենի մոլեկուլները միացված են միմյանց 1,4 հավելման սխեմայով. cis- պոլիմերային շղթայի կոնֆիգուրացիա.

cis- պոլիիզոպրեն (ռետինե)

Բնական կաուչուկի մոլեկուլային քաշը տատանվում է 7-ից . 10 4-ից 2,5-ը . 10 6 . տրանս- Իզոպրենի պոլիմերը նույնպես բնականորեն հանդիպում է գուտապերչայի տեսքով:

տրանս- պոլիիզոպրեն (գուտա-պերչա)

Բնական կաուչուկն ունի յուրահատուկ հատկություններ՝ բարձր հեղուկություն, մաշվածության դիմադրություն, կպչունություն, ջրի և գազի անթափանցելիություն: Կաուչուկին տալ անհրաժեշտ ֆիզիկական և մեխանիկական հատկություններ՝ ուժ, առաձգականություն, դիմադրություն լուծիչներին և ագրեսիվ քիմիական միջավայրերին. կաուչուկը ենթարկվում է վուլկանացման՝ ծծմբով տաքացնելով մինչև 130-140°C։Պարզեցված ձևով ռետինե վուլկանացման գործընթացը կարող է ներկայացվել հետևյալ կերպ.

Ծծմբի ատոմները կցվում են որոշ կրկնակի կապերի խզման կետում, և գծային ռետինե մոլեկուլները «խաչկապակցվում» են ավելի մեծ եռաչափ մոլեկուլների մեջ. ստացվում է կաուչուկ, որը շատ ավելի ամուր է, քան չվուլկանացված կաուչուկը: Ակտիվ ածխածնի սևով լցված ռետինները օգտագործվում են մեքենաների անվադողերի և այլ ռետինե արտադրանքների արտադրության մեջ:

1932 թվականին Ս.Վ. Լեբեդևը մշակել է սինթետիկ կաուչուկի սինթեզի մեթոդ, որը հիմնված է ալկոհոլից ստացված բութադիենի վրա։ Եվ միայն հիսունականներին հայրենի գիտնականները իրականացրեցին դիենային ածխաջրածինների կատալիտիկ ստերեոպոլիմերացում և ստացան ստերեկանոնավոր կաուչուկ, որն իր հատկություններով նման է բնական կաուչուկին: Ներկայումս արդյունաբերության մեջ արտադրվում է կաուչուկ,

որոնցում 1,4 դիրքում միացված իզոպրենային ագրեգատների պարունակությունը հասնում է 99%-ի, իսկ բնական կաուչուկում՝ 98%-ի։ Բացի այդ, արդյունաբերության մեջ արտադրվում են սինթետիկ կաուչուկներ՝ հիմնվելով այլ մոնոմերների վրա, օրինակ՝ իզոբուտիլենը, քլորոպրենը, իսկ բնական կաուչուկը կորցրել է իր մենաշնորհային դիրքը։

Reaction Diels-Alder ռեակցիա (դիենի սինթեզ)

Դիլս-Ալդերի արձագանքը համաձայնեցված ռեակցիա է - դիենոֆիլների ցիկլային ավելացումև զուգակցելով դիենները՝ ձևավորելով վեցանդամ օղակ։

Փոխարինված դիենների և դիենոֆիլների դեպքում.

Ցիկլոավելցիայի ռեակցիային մասնակցելու համար դիենը վերցնում է հարթություն s-cis-կոնֆորմացիա, որում երկու կրկնակի կապերն էլ գտնվում են մեկ C–C կապի նույն կողմում։

Ռեակցիայի մեջ են մտնում ցիկլային և ացիկլիկ կոնյուգացված դիենները, էնինները -C=C-C≡C- կամ դրանց հետերոանալոգները՝ միացությունները՝ C=C-C=O, -C=C-C≡N բեկորներով։ Դիենոֆիլներսովորաբար ալկեններ և ալկիններ են բազմակի կապով, որոնք ակտիվանում են էլեկտրոնները հանող փոխարինիչներով: Դիենոֆիլները կարող են լինել նաև հետերոատոմի հետ կրկնակի կապ պարունակող միացություններ, օրինակ >C=O, >C=N-, -CN, -N=O, -S=O, -N=N-։

Թեստը հանձնելու համար տեղեկատու նյութ.

պարբերական աղյուսակ

Լուծելիության աղյուսակ

Սահմանում, հոմոլոգ շարք, ալկադիենների անվանակարգ:

Ալկադիեններ -օրգանական միացություններ, ալիֆատիկ (ացիկլիկ) չհագեցած բնույթի ածխաջրածիններ, որոնց մոլեկուլում ածխածնի ատոմների միջև կա երկու կրկնակի կապ և որոնք համապատասխանում են ընդհանուր բանաձևին. C n H 2 n -2 որտեղ n =3 կամ n >3:Դրանք նաև կոչվում են դիենային ածխաջրածիններ։

Ալկադիենների ամենապարզ ներկայացուցիչը պրոպադիենն է։

հոմոլոգ շարք.

Դիենի ածխաջրածինների ընդհանուր բանաձևը C n H 2n-2 է: Ալկադիեններ անվանումը պարունակում է արմատ, որը ցույց է տալիս ածխածնի շղթայում ածխածնի ատոմների թիվը, և վերջածանց՝ դիեն («երկու» «կրկնակի կապեր»), որը նշանակում է, որ միացությունը պատկանում է այս դասին։

C 3 H 4 - պրոպադիեն

C 4 H 6 - բութադիեն

C 5 H 8 - պենտադիեն

C 6 H 10 - hexadiene

C 7 H 12 - հեպտադիեն

C 9 H 16 - նոնադիեն

Ալկադիենների անվանացանկը.

1. Հիմնական շղթայի ընտրություն:Ածխաջրածնի անվան ձևավորումը ըստ IUPAC անվանացանկի սկսվում է հիմնական շղթայի սահմանմամբ՝ մոլեկուլում ածխածնի ատոմների ամենաերկար շղթայով։ Ալկադիենների դեպքում հիմնական շղթան պետք է ընտրվի այնպես, որ այն ներառի երկու կրկնակի կապերը։

2. Հիմնական շղթայի ատոմների համարակալում.Հիմնական շղթայի ատոմների համարակալումը սկսվում է այն ծայրից, որտեղից նրանք ավելի մոտ են ավագությամբ (հիմնականում).

բազմակի կապ → փոխարինող → ածխաջրածնային ռադիկալ .

Նրանք. Ալկադիենի անվանումը որոշելիս համարակալելիս բազմակի կապի դիրքը գերակայում է մյուսների նկատմամբ։

Շղթայի ատոմները պետք է համարակալվեն այնպես, որ կրկնակի կապերով միացված ածխածնի ատոմները ստանան նվազագույն թվեր։

Եթե ​​կրկնակի կապերի դիրքը չի կարող որոշել շղթայում ատոմների համարակալման սկիզբը, ապա այն որոշում է փոխարինողների դիրքը այնպես, ինչպես ալկենները։

3. Անվան ձևավորում., շղթայում ածխածնի ատոմների թիվը նշանակող արմատից և վերջածանցից հետո - դիենՆշելով միացության պատկանելությունը ալկենների դասին, անվան վերջում նշեք ածխածնային շղթայում կրկնակի կապերի տեղը, այսինքն. ածխածնի ատոմների թիվը, որոնցից սկսվում են կրկնակի կապերը:

Եթե ​​կան փոխարինիչներ, ապա անվան սկզբում նշվում են թվեր՝ ածխածնի ատոմների թվերը, որոնցում գտնվում են փոխարինողները: Եթե ​​տվյալ ատոմում կան մի քանի փոխարինիչներ, ապա անվանման համապատասխան թիվը կրկնվում է երկու անգամ՝ բաժանված ստորակետով (2,2-): Թվից հետո գծիկը ցույց է տալիս փոխարինողների թիվը ( դի- երկու, երեք- երեք, տետրա- չորս, penta- հինգ) և փոխարինողի անվանումը (մեթիլ. էթիլ, պրոպիլ): Հետո առանց բացատների և գծիկների՝ հիմնական շղթայի անվանումը։ Հիմնական շղթան կոչվում է որպես ածխաջրածին - վլկադիենների հոմոլոգ շարքի անդամ (պրոպադիեն, բուտադիեն, պենտադիեն և այլն):

Ալկադիեններ(դիեններ) - չհագեցած ալիֆատիկ ածխաջրածիններ, որոնց մոլեկուլները պարունակում են երկու կրկնակի կապ: C n H 2n -2 ալկադիենների ընդհանուր բանաձևը.

Ալկադիենների հատկությունները մեծապես կախված են նրանց մոլեկուլներում կրկնակի կապերի փոխադարձ դասավորությունից։ Այս հիման վրա դիեններում առանձնանում են կրկնակի կապերի երեք տեսակ.

1) մեկուսացվածԿրկնակի կապերը շղթայում բաժանված են երկու կամ ավելի s-կապերով.

CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH \u003d CH 2 (առանձնացված sp 3 -ածխածնի ատոմները, նման կրկնակի կապերը փոխադարձաբար չեն ազդում միմյանց վրա և մտնում են նույն ռեակցիաների մեջ, ինչ ալկեններում կրկնակի կապը.

2) կուտակվածԿրկնակի կապերը գտնվում են մեկ ածխածնի ատոմի վրա.

CH 2 \u003d C \u003d CH 2 (նման դիենները (ալենները) ավելի քիչ կայուն են, քան մյուս դիենները և, երբ ջեռուցվում են ալկալային միջավայրում, վերադասավորվում են ալկինների մեջ);

3) զուգորդելԿրկնակի կապերը բաժանվում են մեկ s-կապով.

CH 2 \u003d CH–CH \u003d CH 2:

Առավել մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում կոնյուգացված դիենները: Նրանք տարբերվում են բնութագրական հատկություններով պայմանավորված էլեկտրոնային կառուցվածքըմոլեկուլներ, մասնավորապես, չորսի շարունակական հաջորդականություն sp 2 - ածխածնի ատոմներ. Ածխածնի բոլոր ատոմները գտնվում են նույն հարթության մեջ՝ ձևավորելով s-կմախք։ Ածխածնի յուրաքանչյուր ատոմի չհիբրիդացված p-օրբիտալները ուղղահայաց են s-կմախքի հարթությանը և զուգահեռ են միմյանց, փոխադարձաբար համընկնում են՝ ձևավորելով մեկ p-էլեկտրոնային ամպ։ Ատոմների փոխադարձ ազդեցության այս հատուկ տեսակը կոչվում է խոնարհում:

համընկնող p-օրբիտալներ բութադիենի մոլեկուլներըտեղի է ունենում ոչ միայն C 1 - C 2, C 3 - C 4, այլև C 2 - C 3 միջև: Այս առումով օգտագործվում է «առընթեր համակարգ» տերմինը։ Էլեկտրոնների խտության տեղակայման հետևանքն այն է, որ կապի երկարությունները C 1 - C 2 (C 3 - C 4) ավելացել են էթիլենի կրկնակի կապի երկարության համեմատ (0,132 նմ) և կազմում են 0,137 նմ; իր հերթին կապի երկարությունը C 3 - C 4 փոքր է C - C էթանից (0,154 նմ) և կազմում է 0,146 նմ։ Էներգետիկ առումով ավելի բարենպաստ են երկակի կապերի խոնարհված համակարգով դիենները։

Ալկադիենների անվանակարգ

Համաձայն IUPAC կանոնների՝ ալկադիենի մոլեկուլի հիմնական շղթան պետք է պարունակի երկու կրկնակի կապեր։ Շղթայում ածխածնի ատոմների համարակալումն իրականացվում է այնպես, որ կրկնակի կապերը ստանան ամենափոքր թվերը։ Ալկադիենների անվանումները առաջացել են համապատասխան ալկանների (նույն թվով ածխածնի ատոմներով) անվանումներից՝ վերջավորության ավելացմամբ. դիեն.

Ալկադիենների իզոմերիզմի տեսակները.

Կառուցվածքային իզոմերիզմ.

1) խոնարհված կրկնակի կապերի դիրքի իզոմերիզմ.

2) ածխածնային կմախքի իզոմերիզմ.

3) միջդասակարգային (իզոմերից ալկիններ)

Տարածական իզոմերիզմ - Դիենները, որոնք ունեն տարբեր փոխարինիչներ ածխածնի ատոմներում կրկնակի կապերով, ինչպես ալկենները, ցուցադրում են ցիս-տրանս իզոմերիզմ:

Ալկադիենների ստացման մեթոդներ

Ալկադիենների քիմիական հատկությունները

Կոնյուգացված դիենների համար բնորոշ են միացման ռեակցիաները (ռեակցիաներ 1, 2)։ p-էլեկտրոնների խոնարհված համակարգի առկայությունը հանգեցնում է ավելացման ռեակցիաների առանձնահատկություններին։ Կոնյուգացված դիենները կարող են միանալ ոչ միայն կրկնակի կապերին (C 1 և C 2, C 3 և C 4), այլև ածխածնի տերմինալ (C 1 և C 4) ատոմներին՝ ստեղծելով կրկնակի կապ C 2 և C 3 միջև։ . 1,2 և 1,4 հավելումներով արտադրանքների հարաբերակցությունը կախված է այն ջերմաստիճանից, որում իրականացվել է փորձը և օգտագործվող լուծիչի բևեռականությունից:

Օգնությամբ նվազեցումը (ռեակցիա 3) կոչվում է ջրածնով կրճատում մեկուսացման պահին (ջրածինը ազատվում է նատրիումի և ալկոհոլի փոխազդեցության ժամանակ)։ Նման պայմաններում ալկենները չեն կրճատվում, սա զուգակցված դիենների տարբերակիչ հատկությունն է:

Պոլիմերացումը (արձագանք 4) զուգակցված դիենների ամենակարևոր հատկությունն է, որը տեղի է ունենում տարբեր կատալիզատորների (AlCl 3, TiCl 4 + (C 2 H 5) 3 Al) կամ լույսի ազդեցության ներքո: Որոշ կատալիզատորների օգտագործման դեպքում հնարավոր է ստանալ որոշակի շղթայի կոնֆիգուրացիայով պոլիմերացման արտադրանք։

Բնական կաուչուկը գտնվում է cis կոնֆիգուրացիայի մեջ: Բնական կաուչուկի մակրոմոլեկուլները ունեն պտուտակաձև շղթայի կառուցվածք՝ կապված իզոպրենային միավորների թեքման հետ, ինչը տարածական խոչընդոտներ է ստեղծում շղթաների պատվիրված դասավորության համար։ Կաուչուկում երկար մոլեկուլները ոլորվում են պարույրով խճճվելով միմյանց հետ: Երբ ռետինը ձգվում է, պարույրները ձգվում են, իսկ երբ սթրեսը հանվում է, նորից պտտվում են։ Բնության մեջ կա իզոպրեն գուտապերչայի մեկ այլ պոլիմեր (տրանս-կոնֆիգուրացիա)։ Գուտտապերչան ունի ձողանման շղթայի կառուցվածք՝ իզոպրենային միավորների ուղիղության պատճառով (կրկնակի կապերի տրանսկոնֆիգուրացիայով շղթաները կարող են տեղակայվել մեկը մյուսի կողքին), ուստի գուտապերխան կոշտ, բայց փխրուն պոլիմեր է։ Քիչ երկրներ ունեն բնական կաուչուկ, և, հետևաբար, այն փոխարինվում է դիվինիլից, ինչպես նաև իզոպրենից պատրաստված սինթետիկ կաուչուկներով:

Գործնական օգտագործման համար ռետինները վերածվում են ռետինի։

Ռետինը վուլկանացված ռետին է՝ լցված ածխածնի սևով: Վուլկանացման գործընթացի էությունն այն է, որ կաուչուկի և ծծմբի խառնուրդի տաքացումը հանգեցնում է ռետինե գծային մակրոմոլեկուլների եռաչափ ցանցային կառուցվածքի ձևավորմանը՝ դրան տալով ուժեղացված ուժ: Ծծմբի ատոմները կցվում են մակրոմոլեկուլների կրկնակի կապերին և նրանց միջև ձևավորում են խաչաձև կապող դիսուլֆիդային կամուրջներ։

Ցանցային պոլիմերն ավելի դիմացկուն է և ցուցադրում է առաձգականության բարձրացում՝ բարձր առաձգականություն (բարձր շրջելի դեֆորմացիաների կարողություն):

Կախված խաչաձև կապող նյութի (ծծմբի) քանակից, հնարավոր է ստանալ ցանցեր տարբեր խաչաձև կապի հաճախականությամբ։ Չափազանց խաչաձեւ կապակցված բնական կաուչուկը՝ էբոնիտը, չունի առաձգականություն և ամուր նյութ է։