-->
|
|
|
Ãëàâà 5. Óãëåâîäîðîäû § 15. Àëêåíû. Ñâîéñòâà, ïðèìåíåíèå è ïîëó÷åíèå
Âû óæå çíàêîìû ñî ñâîéñòâàìè ýòèëåíà — ïåðâîãî ïðåäñòàâèòåëÿ ãîìîëîãè÷åñêîãî ðÿäà àëêåíîâ. Òåïåðü ó âàñ åñòü âîçìîæíîñòü ðàñøèðèòü è óãëóáèòü ñâîè çíàíèÿ îá ýòîì êëàññå óãëåâîäîðîäîâ. Ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà àëêåíîâÀëêåíû ïî ôèçè÷åñêèì ñâîéñòâàì áëèçêè ê àëêàíàì. Ïåðâûå òðè ÷ëåíà ãîìîëîãè÷åñêîãî ðÿäà àëêåíîâ — ãàçû: Ñ2Í4, Ñ3Í6, Ñ4Í8. Óãëåâîäîðîäû ñ ÷èñëîì àòîìîâ óãëåðîäà îò Ñ5 äî Ñ18 — æèäêîñòè, îñòàëüíûå — òâåðäûå âåùåñòâà. Êàê è àëêàíû, îíè ïðàêòè÷åñêè íåðàñòâîðèìû â âîäå. Õîðîøî ðàñòâîðÿþòñÿ â îðãàíè÷åñêèõ ðàñòâîðèòåëÿõ, òàêèõ êàê áåíçèí, áåíçîë, õëîðîôîðì è äð. Îíè ëåã÷å âîäû, ñ óâåëè÷åíèåì îòíîñèòåëüíîé ìîëåêóëÿðíîé ìàññû óâåëè÷èâàþòñÿ èõ òåìïåðàòóðû êèïåíèÿ è ïëàâëåíèÿ. Õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà àëêåíîâÝòèëåíîâûå óãëåâîäîðîäû îáëàäàþò áîëüøåé õèìè÷åñêîé àêòèâíîñòüþ, ÷åì ïðåäåëüíûå óãëåâîäîðîäû. Ïðîáëåìà. Îò ÷åãî çàâèñèò õèìè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü àëêåíîâ? Åñëè ìû ðàññìîòðèì ïðîñòðàíñòâåííîå ñòðîåíèå àëêåíîâ, òî óâèäèì, ÷òî àòîìû óãëåðîäà ïðè äâîéíîé ñâÿçè íàõîäÿòñÿ â sð2-ãèáðèäèçàöèè è ìåæäó íèìè îáðàçóåòñÿ äâîéíàÿ ñâÿçü, ñîñòîÿùàÿ èç π-ñâÿçè è σ-ñâÿçè (ñì. § 5). Ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïîëîæåíèå àòîìîâ â ìîëåêóëå ýòèëåíà ïîêàçàíî ñ ïîìîùüþ ìîäåëåé (ðèñ. 27). Çäåñü π-ñâÿçü ìåíåå ïðî÷íàÿ, ÷åì σ-ñâÿçü. Ïðè õèìè÷åñêîé ðåàêöèè π-ñâÿçü ó àëêåíîâ ëåãêî ðàçðûâàåòñÿ è ê àòîìàì óãëåðîäà ïðèñîåäèíÿþòñÿ äðóãèå àòîìû èëè ãðóïïû àòîìîâ. Òàêèì îáðàçîì, äëÿ àëêåíîâ õàðàêòåðíû ðåàêöèè ïðèñîåäèíåíèÿ. Ðàñøèðèì ñâîè çíàíèÿ î ñâîéñòâàõ ýòèëåíîâûõ óãëåâîäîðîäîâ. 1. Ðåàêöèè ïðèñîåäèíåíèÿà) Ãèäðèðîâàíèå (ãèäðîãåíèçàöèÿ)  ïðèñóòñòâèè êàòàëèçàòîðà (Ni, Pt) è ïðè íàãðåâàíèè ýòèëåíîâûå óãëåâîäîðîäû âçàèìîäåéñòâóþò ñ âîäîðîäîì ñ îáðàçîâàíèåì ïðåäåëüíûõ óãëåâîäîðîäîâ (àëêàíîâ):
Àòîìû óãëåðîäà èç ñîñòîÿíèÿ sð2-ãèáðèäèçàöèè ïåðåõîäÿò â ñîñòîÿíèå sð3-ãèáðèäèçàöèè. Ïðè ýòîì èçìåíÿåòñÿ è ïðîñòðàíñòâåííîå ñòðîåíèå ìîëåêóëû. Èç ïëîñêîé ìîëåêóëû ýòèëåíà îáðàçóåòñÿ îáúåìíàÿ ìîëåêóëà ýòàíà. á) Ãàëîãåíèðîâàíèå Àëêåíû âñòóïàþò â ðåàêöèþ ñ ãàëîãåíàìè. Íàïðèìåð, ñ õëîðîì:
Äèõëîðýòàí — áåñöâåòíàÿ ëåòó÷àÿ æèäêîñòü ñî ñïåöèôè÷åñêèì çàïàõîì, ÿâëÿåòñÿ õîðîøèì ðàñòâîðèòåëåì. Òîêñè÷åñêèå ñâîéñòâà äèõëîðýòàíà èñïîëüçóþòñÿ â ñåëüñêîì õîçÿéñòâå äëÿ áîðüáû ñ ôèëëîêñåðîé íà âèíîãðàäíèêàõ, à òàêæå äëÿ îáåççàðàæèâàíèÿ çåðíîõðàíèëèù.
Ïðè ïðîïóñêàíèè ýòèëåíà è åãî ãîìîëîãîâ ÷åðåç áðîìíóþ âîäó ïðîèñõîäèò ðàçðûâ π-ñâÿçè, àòîìû áðîìà ïðèñîåäèíÿþòñÿ ê àòîìàì óãëåðîäà, îêðàñêà ðàñòâîðà èñ÷åçàåò. Ýòà ðåàêöèÿ õàðàêòåðíà äëÿ àëêåíîâ, îíà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ðàñïîçíàâàíèÿ ýòèëåíîâûõ óãëåâîäîðîäîâ. â) Ãèäðîãàëîãåíèðîâàíèå
Õëîðýòàí — áåñöâåòíûé ãàç (ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå), ïðè íåáîëüøîì îõëàæäåíèè (äî 12 °Ñ) ïðåâðàùàåòñÿ â æèäêîñòü, èñïàðÿÿñü, ïîãëîùàåò áîëüøîå êîëè÷åñòâî òåïëîòû. Ýòî ñâîéñòâî èñïîëüçóåòñÿ â ìåäèöèíå ïðè õèðóðãè÷åñêèõ îïåðàöèÿõ, êîãäà òðåáóåòñÿ ìåñòíàÿ àíåñòåçèÿ. ã) Ãèäðàòàöèÿ
Ýòà ðåàêöèÿ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ ýòèëîâîãî ñïèðòà â ïðîìûøëåííîñòè.
|
|
|