Вот краткий конспект по теме «Непредельные углеводороды (алкены и алкадиены)», составленный на основе предоставленных страниц учебника.
---
Конспект: Алкены и Алкадиены
1. Алкены (Этиленовые углеводороды)
Определение: Непредельные алифатические углеводороды, содержащие одну двойную связь.
Общая формула: $C_nH_{2n}$
Строение
· Двойная связь $C=C$: Состоит из одной $\sigma$- (сигма) и одной $\pi$- (пи) связи.
· Гибридизация: Атомы углерода при двойной связи находятся в состоянии $sp^2$-гибридизации.
Номенклатура
· Названия составляются от алканов с суффиксом -ен.
· Нумерация цепи начинается с того конца, к которому ближе двойная связь.
· Положение двойной связи указывается цифрой после суффикса (например, бутен-2).
· Радикалы: винил ($-CH=CH_2$), аллил ($-CH_2-CH=CH_2$).
Изомерия
1. Структурная:
· Изомерия углеродного скелета (начиная с $C_4H_8$).
· Изомерия положения двойной связи (начиная с $C_4H_8$).
· Межклассовая изомерия с циклоалканами (начиная с $C_3H_6$).
2. Пространственная (геометрическая):
· цис- и транс- изомеры (если у каждого атома углерода при двойной связи есть разные заместители).
Химические свойства
Алкены химически активнее алканов. Характерны реакции присоединения (за счет раскрытия менее прочной $\pi$-связи).
1. Гидрирование (восстановление):
$CH_3-CH=CH_2 + H_2 \xrightarrow{Ni, t} CH_3-CH_2-CH_3$
2. Галогенирование:
$CH_3-CH=CH_2 + Br_2 \rightarrow CH_3-CHBr-CH_2Br$
(Обесцвечивание бромной воды — качественная реакция на двойную связь).
3. Гидратация (присоединение воды):
$CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3-CH_2-OH$
Правило Марковникова: В реакциях несимметричных алкенов водород присоединяется к наиболее гидрированному атому углерода.
4. Полимеризация:
$nCH_2=CH_2 \xrightarrow{кат.} (-CH_2-CH_2-)_n$ (полиэтилен)
5. Окисление:
· Мягкое (реакция Вагнера): водный раствор $KMnO_4$ $\rightarrow$ двухатомные спирты (обесцвечивание раствора — качественная реакция).
· Жесткое: кипящий $KMnO_4$ в кислой среде $\rightarrow$ полный разрыв связи с образованием кислот.
· Неполное (промышленное): образование циклических оксидов (эпоксидов).
· Полное (горение): $2C_nH_{2n} + 3nO_2 \rightarrow 2nCO_2 + 2nH_2O + Q$
6. Изомеризация: Перемещение $\pi$-связи или перестройка скелета при нагревании с катализаторами ($Al_2O_3$).
Получение
1. Крекинг алканов: $C_7H_{16} \rightarrow CH_3-CH=CH_2 + C_4H_{10}$
2. Отщепление (элиминирование):
· Дегидрогалогенирование: спиртовой раствор щелочи (KOH/спирт).
· Дегидратация спиртов: при $t < 150^\circ C$ в присутствии $H_2SO_4$.
· Правило Зайцева: Отщепление водорода происходит преимущественно от наименее гидрированного атома углерода.
3. Дегалогенирование: дигалогеналканы + активные металлы (Mg).
4. Дегидрирование алканов: при $500^\circ C$ над $Cr_2O_3$.
---
2. Алкадиены (Диены)
Определение: Непредельные алифатические углеводороды, содержащие две двойные связи.
Общая формула: $C_nH_{2n-2}$
(В данном конспекте на основе страниц учебника подробно рассмотрены только общие сведения об алкадиенах, их номенклатура и формула. Реакции и получение в предоставленных отрывках не раскрыты).
Просмотры: 9