Атоми вуглецю в молекулі бутадієну знаходяться в sp2 - гібридному стані, що означає розташування цих атомів в одній площині і наявність біля кожного з них однією p-орбіталі, зайнятою одним електроном і розташованої перпендикулярно до згаданої площини.
a)
б)
Схематичне зображення будови молекул бутадієну(а) і вид моделі зверху (b).
Перекриття електронних хмар між С1–С2 і С3–С4 більше, ніж між С2–С3. p- орбіталі всіх атомів вуглецю перекриваються один з одним, тобто не тільки між першим і другим, третім і четвертим атомами, але і також між другим і третім. Звідси видно, що зв'язок між другим і третім атомами вуглецю не є простим σ-зв'язком, а володіє деякою густиною π-електронів, тобто слабким характером подвійного зв'язку. Це означає, що π-електрони не належать строго певним парам атомів вуглецю. В молекулі відсутні в класичному розумінні одинарні і подвійні зв'язки, а спостерігається делокализація πелектронів, тобто рівномірний розподіл π-електронної густини по всій молекулі з утворенням єдиної π-електронної хмари.
Таким чином, молекула бутадiєну-1,3 характеризується системою зв'язаних подвійних зв'язків. Така особливість в будові дієнових вуглеводнів робить їх здатними приєднувати різні реагенти не тільки до сусідніх вуглецевих атомів (1,2- приєднання), але і до двох кінців зв'язаної системи (1,4- приєднання) з утворенням подвійного зв'язку між другим і третім вуглецевими атомами. Відзначимо, що дуже часто продукт 1,4- приєднання є основним.
Розглянемо реакції галогенування і гідрогалогенування зв'язаних дієнів.
3,4-дибромбутен-1
1,4-дибромбутен-2
3-хлорбутен-1
1-хлорбутен-2
Як видно, реакції бромування і гідрохлорування призводять до продуктів 1,2- і 1,4- приєднання, причому кількість останніх залежить, зокрема, від природи реагенту і умов проведення реакції.
Важливою особливістю зв'язаних дієнових вуглеводнів є, крім того, їх здатність вступати в реакцію полімеризації. Полімеризація, як і у олефінів, здійснюється під впливом каталізаторів або ініціаторів. Вона може протікати по схемах 1,2- і 1,4- приєднання.
АЛКІНИ.
АЦЕТИЛЕНОВІ ВУГЛЕВОДНІ (АЛКІНИ) – це органічні сполуки, які складаються тільки з вуглецю і водню і містять потрійний (≡)зв'язок.
Загальна формула алкінів CnH2n-2.
Назви алкінів походять від грецьких та латинських числівників з додаванням суфікса – ін.
Алкіни утворюють гомологічний ряд. Перший член гомологічного ряду алкінів – етин С2Н2 HC≡CH (традиційна назва ацетилен, тому алкінові вуглеводні називають ще ацетиленовими).