Diének

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. november 14-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 17 szerkesztést igényelnek .

Az alkadiének ( diének , dién szénhidrogének , diolefinek [1] ) aciklusos telítetlen szénhidrogének , amelyek két szén - szén kettős kötést tartalmaznak , amelyek homológ sorozatot alkotnak a C n H 2n-2 általános képlettel.

A kettős kötésben lévő szénatomok sp hibridizációs állapotban vannak . A legegyszerűbb alkadién a propadién (C 3 H 4 ), amely a kumulált diének közé tartozik.

Az IUPAC nómenklatúra szerint az alkadiének nevei a megfelelő alkánok nevéből jönnek létre, az " -an " utótag " -dién "-re cserélésével. A kettős kötések helyzetét arab szám jelzi.

Osztályozás

A többszörös kötések kölcsönös elrendeződésétől függően a diének három csoportra oszthatók [2] [3] :

1) Allén ( kumulált ) kötéssel rendelkező diének (1,2-diének): CH2=C=CH2;

2) Konjugált kötéssel rendelkező diének : a kettős kötéseket egyetlen kötés választja el (1,3-diének): СH2=CH-CH=CH2;

3) Izolált kötéssel rendelkező diének : a kettős kötéseket egynél több egyszeres kötés választja el egymástól: CH2=CH-(CH2)n-CH=CH2, ahol n≥1;

Azokat a dién-heteroanalógokat, amelyekben az egyik telítetlen szénatomot heteroatom helyettesíti, heterodiéneknek nevezzük [4] .

Tipikusan a diének közé tartoznak az aciklusos és ciklusos 1,3-diének, amelyek általános képletek homológ sorozatát alkotják, és ennek megfelelően az aciklusos diének az alkinek szerkezeti izomerjei . ${\displaystyle C_{n}H_{2n-2))$ ${\displaystyle C_{n}H_{2n-4))$

Homológ sorozat

Alkadiének homológ sorozata:

Diene név	Kémiai formula
Propadien	C 3 H 4
Butadién (divinil)	C 4 H 6
Pentadién-1,3 ( piperilén )	C 5 H 8
Hexadién	C 6 H 10
Heptadién	C7H12 _ _ _
Oktadién	C8H14 _ _ _
Nonadién	C9H16 _ _ _
Decadien	C10H18 _ _ _

Fizikai tulajdonságok

Az alsó diének színtelen, alacsony forráspontú folyadékok (az izoprén forráspontja 34 °C; a 2,3-dimetil-1,3-butadién forráspontja 68,78 °C; az 1,3- ciklopentadién forráspontja 41,5 °C). Az 1,3-butadién és az allén (1,2-propadién) gázok ( Tbp -4,5 °C és -34 °C).

A konjugált diének két konformáció - cisoid (s- cisz -forma ) és transzoid (s - transz -forma) - formájában léteznek , amelyek képesek egymásba átalakulni, az s- transz forma stabilabb :

Kémiai tulajdonságok

A diének reaktivitását a kettős kötések konjugációjának sajátosságai határozzák meg - ha az izolált kettőskötésű diének reakcióképessége hasonló az alkének reakcióképességéhez, akkor az allének és az 1,3-diének esetében a konjugációs hatások ezen vegyületosztályok reakcióképességének sajátosságaira.

Allénreakciók

Az allénekben található központi sp-hibridizált szénatom egy elektrofil centrum, ezért az elektronvonó szubsztituensekkel nem aktivált alkénektől eltérően az allének lágy nukleofilekkel reagálnak, vinil- és allilszármazékokat képezve:

{\mathsf {CH_{2}\!\!=\!\!C\!\!=\!\!CH_{2}+PhSH}}\rightarrow {\mathsf {CH_{2}\! \!=\!\!C(SPh)\!\!-\!\!CH_{3}+CH_{2}\!\!=\!\!CH\!\!-\!\!CH_{ 2}SPh}}

Az allének sp-hibridizált atomjának elektrofilitását elektronvonó csoportok növelik, ebben az esetben a nukleofil addíció kizárólag ezen az atomon történik:

{\mathsf {CH_{2}\!\!=\!\!C\!\!=\!\!CHCOOR+NuH}}\rightarrow {\mathsf {CH_{2}\!\!= \!\!CNuCH_{2}COOR+CH_{3}C(Nu)\!\!=\!\!CHCOOR}}

Az allén savas katalízis körülményei között hidratálódik, a terminális szénnél proton hozzáadása történik, a keletkező enol tovább tautomerizálódik acetonná :

{\mathsf {CH_{2}\!\!=\!\!C\!\!=\!\!CH_{2}+H_{2}O}}\rightarrow {\mathsf {[CH_ {2}\!\!=\!\!C(OH)CH_{3}]}}\rightarrow {\mathsf {CH_{3}COCH_{3}}}

Lúgok vagy savak hatására az allének prototróp átrendeződéseken mennek keresztül 1,3-diénekké:

{\mathsf {RCH_{2}CH\!\!=\!\!C\!\!=\!\!CH_{2))}\rightarrow {\mathsf {RCH\!\!=\ !\!CHCH\!\!=\!\!CH_{2}}}

1,3-diének reakciói

Az 1,3-diének reaktivitásának sajátossága a kettős kötések konjugációjából adódó mezomerizmusnak köszönhető:

Az eredmény az, hogy a konjugált diének elektrofil addíciója esetén a tipikus 1,4-addíciós reakciók rezonánsan stabilizált allil-karbokationok közbenső képződésén keresztül mennek végbe:

{\mathsf {CH_{2}\!\!=\!\!CH\!\!-\!\!CH\!\!=\!\!CH_{2}+X^{+} }}\rightarrow {\mathsf {XCH_{2}\!\!-\!\!CH\!\!=\!\!CH\!\!-\!\!CH_{2}^{+}} }

{\mathsf {XCH_{2}\!\!-\!\!CH\!\!=\!\!CH\!\!-\!\!CH_{2}^{+}+Y ^{-}}}\rightarrow {\mathsf {XCH_{2}\!\!-\!\!CH\!\!=\!\!CH\!\!-\!\!CH_{2}Y }}

ahol X jelentése Hal , H és Y jelentése Hal , OH

A konjugált diének könnyen polimerizálhatók az 1,4-addíciós mechanizmussal, az 1,3-diének polimerizációs reakciója alapozza meg a diénkaucsukok szintézisét .

A diének alkénekkel és más vegyületekkel is reagálnak - elektronvonó szubsztituensek által aktivált többszörös kötéssel rendelkező dienofilekkel, [4+2]-addíciós termékeket képezve ( Diels-Alder reakció )

Getting

Szintézis S.V. Lebegyev :

{\mathsf {CH_{3}\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!OH+CH_{3}\!\!-\!\!CH_{ 2}\!\!-\!\!OH}}{\stackrel {Al_{2}O_{3},ZnO,t}{\longrightarrow }}{\mathsf {CH_{2}\!\!=\ !\!CH\!\!-\!\!CH\!\!=\!\!CH_{2}+2H_{2}O+H_{2}\uparrow }}

Formálisan ez a reakció két etanolmolekula dehidratációjaként jellemezhető , egyidejű intermolekuláris dehidrogénezéssel .

A halogénezett alkánok eltávolítása lúg alkoholos oldatával :

{\mathsf {CH_{2}Br\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!CH_{2}\!\!-\!\!CH_{2 }Br+2KOH}}\jobbra nyíl {\mathsf {CH_{2}\!\!=\!\!CH\!\!-\!\!CH\!\!=\!\!CH_{2}+ 2KBr+2H_{2}O}}

Lásd még

1-acetoxibutadién-1,3

Jegyzetek

↑ Sztyepanenko B. N. Szerves kémia. - 4. kiadás, átdolgozva. - M .: Orvostudomány, 1970. - S. 44, 50-51. — 336 p.
↑ Grandberg I.I., Nam N.L., 2016 , p. 191.
↑ Kaminsky V.A., 2019 , p. 119.
↑ IUPAC. Kémiai terminológiai gyűjtemény . goldbook.iupac.org . Letöltve: 2020. március 29. Az eredetiből archiválva : 2020. február 17. (határozatlan)

Irodalom

Grandberg I.I., Nam N.L. Szerves kémia. Tankönyv nyílt forráskódú szoftverekhez. - 8. kiadás - Moszkva: Yurayt, 2016. - 608 p. - ISBN 978-5-9916-6328-1 .
Kaminsky V.A. Szerves kémia. 14 órakor 1. rész - 2. kiadás. - Moszkva: Yurayt, 2019. - 287 p. - ISBN 978-5-534-02906-2 .

szénhidrogének
Alkánok	Metán Etán Propán Bután izobután Pentán Izopentán Neopentán hexán Heptán Oktán izooktán Nonan Dékán Undecan Dodecan Tridecan Tetradekán Pentadecan Hexadekán Heptadekán Octadecan Nonadecan móló Eikozan Geneikosan Docosan Trikozan tetrakozán Pentacosan Gentriacontan Pentatriokontán Hektán Nonacontatrictan
Alkének	Etilén propén butének Pentenes hexének Heptének Oktén
Alkinok	Acetilén propilén De
diének	Propadien Butadién Izoprén Ciklobutadién
Egyéb telítetlen	Vinil-acetilén Diacetilén Karotin
Cikloalkánok	Ciklopropán Ciklobután Ciklopentán Ciklohexán Cikloheptán Ciklooktán Ciklononán Ciklodekán Cikloundekán Ciklodekán Ciklotridekán Ciklotetradekán Ciklopentadekán Ciklohexadekán Cikloheptadekán
Cikloalkének	Ciklopropén Ciklobutén ciklopentén Ciklohexén Cikloheptén 1,3-ciklohexadién 1,4-ciklohexadién 1,5-ciklooktadién
aromás	Benzol Toluol Dimetil-benzolok Etilbenzol Propilbenzol Cumol Sztirol Fenil-acetilén Difenil Difenil-metán Trifenil-metán Tetrafenil-metán Mesitylene Hexametil-benzol
Policiklikus	Decalin
Policiklusos aromás vegyületek	Naftalin Antracén Benzantracén Pentacén Fenantrén pirén Benzpirén Azulén Chrysen Inden indan
Lásd még: A hidrogén bináris vegyületei szervetlen savak

A szerves vegyületek osztályai
szénhidrogének	Alkánok Alkének Arénák Alkinok diének Cikloalkánok
Oxigén tartalmú	Alkoholok Éterek (észterek) Aldehidek Ketonok Keteny karbonsavak Észterek (észterek) ortoészterek Szénhidrát Zsírok Kinonok Fenolok Enols Hidroxi savak Oxosavak Peroxidok
Nitrogén tartalmú	Aminok Amin-oxidok Amidok hidrazidok Hidrazonok Osazones Nitrovegyületek Nitrozovegyületek Imines oximok Nitronok Nitrolsavak Diazo vegyületek Diazóniumsók Nitrilek Izonitrilek szerves azidok Izocianátok Aminosavak Mókusok Peptidek
Kén	tiolok Szulfidok Szulfoxidok Szulfonok Tioészterek Só Bunte Xanthates diszulfidok Szulfonsavak Szulfinsavak Tioaldehidek Tioketonok Tiokarbonsavak Szerves tiocianátok Izotiocianátok
Foszfor tartalmú	foszfinok Foszfonsavak foszfinsavak Foszfonsavak Nukleinsav Nukleotidok
haloorganikus	halogénezett szénhidrogének Fluororganikus vegyületek Perfluor-szénhidrogének Szerves klórvegyületek Brómszerves vegyületek Szerves jódvegyületek
szerves szilícium	Szilánok Silazans Siltiak sziloxánok Szilikonok
Szerves elem	germániumszerves szerves bór Organotin Szerves ólom Alumínium szerves Szerves higany Egyéb fémorganikus
További fontos osztályok	Ciklikus vegyületek