2. Кафедра органічної хімії НФаУ / Алкадієни 2
АЛКАДІЄНИ
Алкадієни – аліфатичні вуглеводні, що містять два подвійні вуглець-вуглецеві
зв'язки.
Їх також називають дієнами або дієновими вуглеводнями.
Загальна формула алкадієнів – СnH2n-2.
Залежно від взаємного розташування подвійних зв'язків розрізняють алкадієни з:
• кумульованими подвійними зв'язками (кумулени, алени – за тривіальною назвою
простішого представника) – подвійні зв'язки розташовані біля одного атому
Карбону, наприклад:
• конюгованими (спряженими) подвійними зв'язками – подвійні зв'язки розділені
одним простим С-С зв’язком, наприклад:
• ізольованими подвійними зв'язками – подвійні зв'язки розділені одним і більше
sp3-гібридизованим атомами Карбону, наприклад:
3. Кафедра органічної хімії НФаУ / Алкадієни 3
НОМЕНКЛАТУРА
• згідно із замісниковою номенклатурою IUPAC назви алкадієнів утворюються
від назв відповідних алканів, наявність двох подвійних зв’язків позначають
суфіксом –дієн; положення їх вказують цифрами:
• для деяких алкадієнів використовуються тривіальні назви:
4. Кафедра органічної хімії НФаУ / Алкадієни 4
АЛКАДІЄНИ ЗІ СПРЯЖЕНИМИ (КОН’ЮГОВАНИМИ)
ПОДВІЙНИМИ ЗВ’ЯЗКАМИ
Найбільше теоретичне та практичне значення мають кон'юговані алкадієни, які
виявляють ряд специфічних хімічних властивостей.
БУДОВА СПРЯЖЕНИХ АЛКАДІЄНІВ
• подвійні зв’язки розділені одним вуглець-вуглецевим σ-зв’язком;
• має місце додаткове перекривання р-електронних хмар сусідніх π-зв’язків (π,π-
кон’югація) з утворенням єдиної π-електронної хмари;
• π,π-кон’югація приводить до зменшення довжини зв’язку С2-С3 від 0,154 до
0,148 нм.
Будова молекули 1,3-бутадієну:
5. Кафедра органічної хімії НФаУ / Алкадієни 5
СПОСОБИ ДОБУВАННЯ
1. Каталітичне дегідрування алканів та алкенів:
2. Дегідратація 1,3- або 1,4-діолів. Реакція проходить в присутності мінеральних
кислот або Al2O3:
3. Метод С.В. Лебедєва (синтез 1,3-бутадієну з етанолу):
4. Дегідратація ненасичених спиртів:
6. Кафедра органічної хімії НФаУ / Алкадієни 6
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
Для алкадієнів зі спряженими подвійними зв'язками характерні реакції приєднання
та полімеризації, властиві алкенам. Однак, на відміну від алкенів, спряжені
алкадієни:
- виявляють вищу реакційну здатність;
- реакції електрофільного приєднання перебігають за двома напрямками:
1) 1,2-приєднання: за місцем розриву одного з подвійних зв'язків;
2) 1,4-приєднання: до кінцевих атомів конюгованої системи з переміщенням
подвійного зв'язку.
1. Гідрування. Водень у момент виділення утворює з 1,3-алкадієнами продукти 1,4-
приєднання:
У присутності каталізаторів (Ni, Рt) 1,3-алкадієни приєднують водень у 1,2- і 1,4-
положення з утворенням відповідних алкенів, які піддаються подальшому
гідруванню до алканів:
7. Кафедра органічної хімії НФаУ / Алкадієни 7
2. Приєднання галогенів. В процесі реакції утворюється суміш продуктів 1,2- та 1,4-
приєднання, склад якої визначається умовами реакції:
Приєднання відбувається за механізмом АЕ:
Електрофільна частинка завжди атакує кінцевий атом Карбону конюгованої
системи, оскільки при цьому утворюється стабілізований катіон алільного типу.
8. Кафедра органічної хімії НФаУ / Алкадієни 8
3. Приєднання галогеноводнів:
4. Реакція Дільса-Альдера (дієновий синтез, реакції [4+2]-циклоприєднання):
Реакція ґрунтується на взаємодії кон’югованих дієнів з дієнофілами.
Дієнофіл – молекула, що містить в своєму складі подвійний або потрійний
вуглець-вуглецевий зв’язок.
Найбільш легко реакція проходить з дієнофілами, в яких подвійний звязок
активований (поєднаний з електроноакцепторною або електронодонорною
групою).
9. Кафедра органічної хімії НФаУ / Алкадієни 9
5. Полімеризація. Утворення полімеру переважно відбувається за типом 1,4-
приєднання (голова до хвоста):
Ініціаторами полімеризації виступають пероксиди, лужні метали, металорганічні
сполуки.
Реакції полімеризації кон’югованих дієнів широко використовують у виробництві
синтетичного каучуку.
10. Кафедра органічної хімії НФаУ / Алкадієни 10
Натуральний (природний) каучук одержують з латексу (молочний сік) тропічної
рослини гевеї. За хімічною будовою це лінійний стереорегулярний полімер ізопрену
(поліізопрен), який має цис-конфігурацію ізопренових ланок:
Синтетичний бутадієновий каучук – лінійний стереорегулярний полімер з цис-
конфігурацією мономерних ланок, за властивостями не поступається
натуральному:
Нині промисловість виробляє багато видів синтетичних каучуків з різними
властивостями.
11. Кафедра органічної хімії НФаУ / Алкадієни 11
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Черних В. П. Органічна хімія / В. П. Черних, Б. С. Зіменковський, І. С. Гриценко. – Х.: Вид-во НФаУ :
Оригінал, 2008. – 752 с.
2. Черных В. П. Лекции по органической химии: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений.—
Харьков: Изд-во НфаУ; Золотые страницы, 2003.— 456 с.
3. Номенклатурные правила ИЮПАК по химии: В 4 т. Пер. с англ./ Под ред. Л. А. Яновской.— М.:
ВИНИТИ, 1979.—1985.
4. Ластухін Ю. О., Воронов С. А. Органічна хімія: Підруч. для вищ. навч. закл.— Львів: Центр Європи,
2001.— 864 с.
5. Нейланд О. Я. Органическая химия.— М.: Высш. шк., 1990.— 751 с.
6. Общая органическая химия: В 12 т. Пер. с англ. / Под ред. Д. Бартона, У. Д. Оллиса.— М.: Химия,
1985.
7. Петров А. А., Бальян Х. В., Трощенко А. Т. Органическая химия: Учеб. для вузов / Под ред. М. Д.
Стадничук.— 5-е изд., перераб. и доп.— С.-Пб.: «Иван Федоров», 2002.— 624 с.
8. Реутов О. А., Курц А. Л., Бутин К. П. Органическая химия. В 4 частях: Учеб. для студ. вузов.— 2-е
изд.— М.: БИНОМ.— Лаборатория знаний, 2004.
9. Терней А. Современная органическая химия: В 2 ч.— М.: Мир, 1981.— Т. 1.— 978 с.; Т. 2.— 651 с.
10.Шабаров Ю. С. Органическая химия: Учеб. для вузов.— 3-е изд.— М.: Химия, 2000. — 848 с.
