Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

АЛКАДІЄНИ З КОН'ЮГОВАНИМИ ЗВ'ЯЗКАМИ



СПОСОБИ ДОБУВАННЯ

Для добування алкадієнів з кон'югованими зв'язками найчастіше застосовують дегідрування алканів і алкенів, дегідратацію діолів і ненасичених спиртів.

Каталітичне дегідрування алканів і алкенів.Метод широко використовують у промисловості для одержання 1,3-бутадієну (дивінілу) і 2-метил-1,3-бутадієну (ізопрену). Реакція проходить у присутності змішаного алюмохромового каталі­затора Сr2O3/Аl2O3. Для отримання 1,3-бутадієну дегідруванню піддають бутан-бутенову фракцію нафти:


н2с=сн—сн2—сн3


650 °С, кат. ,

-н.


н2с=сн—сн=сн2

1,3-бутадієн


Для одержання ізопрену проводять дегідрування ізопентан-ізопентенової фракції нафти:


сн3—сн—сн2—сн3

сн3 сн3—сн—сн=сн2

сн,


550 °С, кат.

-н.


н2с=с—сн=сн2 сн3

2-метил-1,3-бутадієн


Дегідратація діолів (гліколів).У присутності мінеральних кислот або алюміній оксиду 1,3- і 1,4-діоли відщеплюють воду з утворенням кон'югованих алкадієнів:


сн2—сн2—сн—сн3 он он

1,3-бутандіол


А12О3; 280°С -2Н,О


н2с=сн—сн=сн2

1,3-бутадієн



Глава 11


 


Сергій Васильович ЛЕБЕДЄВ (1874-1934)

Радянський хімік. Закінчив Петер­бурзький університет (1900).

Основні наукові дослідження при­свячені полімеризації, ізомеризації і гідрогенізації ненасичених сполук. Уперше (1910) одержав зразок синте­тичного бутадієнового каучуку. Розро­бив (1926—1928) одностадійний про­мисловий спосіб одержання бутадієну з етилового спирту. Одержав (1928) синтетичний каучук полімеризацією бутадієну під дією металічного натрію. Розробив (1930) методи одержання ґуми і ґумотехнічних виробів.

З 1932 року за способом Лебедєва в СРСР почала створюватися вперше у світі промисловість синтетичного каучуку.


Дегідратація ненасичених спиртів.Спосіб має важливе промислове значення для до­бування 1,3-бутадієну та ізопрену.

1,3-Бутадієн одержують дегідратацією кротилового спирту:

сн3—сн=сн—сн2—он _^то»

кротиловий спирт

—► н2с=сн—сн=сн2

У 1928 році радянський хімік Сергій Ва­сильович лебедєв розробив одностадійний спосіб одержання 1,3-бутадієну з етилово­го спирту шляхом каталітичного дегідру­вання і дегідратації на змішаному цинк-алюмінієвому каталізаторі:

2СН3-СН2-ОН Ш^і^

н2с=сн—сн=сн2 + 2н2о + н2

Реакція проходить через стадію утворення кротилового спирту.

Ізопрен одержують дегідратацією нена-сиченого спирту 2-метил-3-бутен-2-олу:

ОН

сн3—с—сн=сн2

сн3

н2с=с—сн=сн2 сн,


ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

Для алкадієнів з кон'югованими зв'язками характерні реакції приєднання і полімеризації, властиві алкенам. Однак у хімічній поведінці 1,3-алкадієнів є і де­які особливості. По-перше, порівняно з алкенами кон 'юговані дієни виявляють вищу реакційну здатність. По-друге, у реакціях електрофільного приєднання найчастіше утворюються два продукти, з яких один є наслідком приєднання за місцем розриву подвійного зв'язку (1,2-приєднання), а другий — до кінців кон'югованої системи (1,4-приєднання). Співвідношення цих продуктів залежить від умов проведення реакції (температури, розчинника), а також природи електрофільного реагенту.

Гідрування.Водень у момент виділення зазвичай утворює з 1,3-алкадієнами продукти 1,4-приєднання:


аЛКаДІЄни



 


н2с=сн—сн=сн2


2СН,ОН


сн3—сн=сн—сн3

2-бутен


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:


2С=СН—СН=СН2


Н,; кат.


ртт _____ /~^ТЛ _____ /~^ХЛ____ *~*тт

^ГІЗ ^^2 ^-ГІ----------------- ^^2

1-бутен

сн3—сн=сн—сн3 —і


Н,; кат.


2-бутен

—► сн3—сн2—сн—сн3

бутан

Приєднання галогенів.Приєднання галогенів до кон'югованих дієнів приводить до утворення суміші продуктів 1,2- і 1,4-приєднання, склад якої залежить від при­роди галогену, структури дієнового вуглеводню та умов проведення реакції. як правило, при підвищенні температури і переході від хлору до йоду зростає вихід продукту 1,4-приєднання. У процесі бромування 1,3-бутадієну при температурі -80°С утворюється переважно продукт 1,2-приєднання, а при 40°С — продукт 1,4-приєднання:

1,2-приєднання

сн2—сн—сн=сн2

н2с=сн—сн=сн2
вг2 -

Вг Вг

1,4-приєднання

3,4-дибром-1 -бутен

сн2—сн=сн—сн2

Вг Вг

1,4-дибром-2-бутен

Аналогічно алкенам приєднання галогенів до кон'югованих алкадієнів від­бувається за іонним електрофільним механізмом. Особливість механізму по­лягає в тому, що електрофільна частинка завжди атакує кінцевий атом Карбону кон 'югованої системи, оскільки при цьому утворюється мезомерно стабілізований карбокатіон алільного типу, будову якого можна подати граничними структурами I і II. Подальша атака карбокатіона бромід-іоном приводить до утворення продуктів 1,2- (III) і 1,4-приєднання (IV).

Вг2


*


d+


п -комплекс


сн2—сн—


сн2—сн=О:н—сн2


 


Вг


Вг


 


I.


II.



Глава 11



сн2—сн—сн=сн2

Вг Вг III.

3,4-дибром- 1-бутен

сн2—сн=сн—сн2

IV.

Вг Вг

1,4-дибром-2-буген

Приєднання галогеноводнів.як і у випадку галогенування, приєднання до кон'югованих дієнів галогеноводнів відбувається з утворен­ням продуктів 1,2- і 1,4-приєднання:


неї



©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.