Қанықпаған көмірсутектер (Алкендер, олефиндер)

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

1. Алкендер. Алкендердің электрондық құрылысы
2. . Номенклатурасы мен изомериясы

Алыну жолдары
Физикалық және химиялық қасиеттері
Қолданылуы

Пайдаланған әдебиеттер

Кіріспе

Көміртек тізбегінің құрылысына байланысты изомерлермен қатар, олефиндер қатарында тізбектегі қос байланыстың орнына байланысты структура изомериясы да болады. Бұдан басқа, олефиндер қатарында кеңістік (геометриялық) изомериясы цис-транс-изомерия деп аталатын изомерия да болады.

Кейбір олефиндер техникалық мақсат үшін крекинг газдары және басқа өнеркәсіптік көздерден бөлініп алынарлық мөлшерден анағұрлым көп мөлшерде керек, сондықтан бұларды техникада қаныққан көмірсутектерді сутексіздендіру әдісімен алу кеңірек тарап келеді.

Қөміртек атомдары нормальді тізбекті олефиндер өздерінің тармақталған тізбекті изомерлерінен гөрі жоғарыраіқ температурада қайнайды. Қос байланыстың молекуласы ортасына жылжуы қайнау температурасын жоғарылатады.

1. Қанықпаған көмірсутектер (Алкендер, олефиндер) .

Қанықпаған көмірсутектер деп молекулаларында өзімен жалғас көміртек атомымен байланысуға екі валенттіктен жұмсаған көміртек атомдары бар көміртексутектерді, яғни қос байланыс түзетін көмірсутектерді атайды.

Этилендік көмірсутектер гомологтық қатарының жалпы формуласы С _n H _2n , бұлардың ең бастапқы негізі этилен, СН ₂ =СН ₂ болады.

Изомерия. Номенклатура.

Осы қатардың структуралық изомериясы қаныққан көмірсутектер катарындағыдай қатардың төртінші мүшесінен басталады, алайда изомерлердің саны анағұрлым көп болады. Көміртек тізбегінің құрылысына байланысты изомерлермен қатар, олефиндер қатарында тізбектегі қос байланыстың орнына байланысты структура изомериясы да болады. Бұдан басқа, олефиндер қатарында кеңістік (геометриялық) изомериясы цис-транс-изомерия деп аталатын изомерия да болады. Цис-изомерлерде қос байланысты көміртектегі белгілі атомдар (жеке жағдайда бір түрлі) немесе атомдар топтары осы қос байланыстың бір жағында болады, ал транс-изомерлер әр жақта болады:

олефиндер қатарындағы геометриялық цис-транс-изомериясының болуы екі көміртек атомдары арасындағы байланыс осі бойынша бос айналуға σ-байланыстың мүмкіндік бермеуіне байланысты. Геометриялық изомердің бір түрінің басқа түрге көшуі тек жоғары температурада, жылылық энергия σ-байланысты нашарлатуға жеткілікті болғанда ғана мүмкін болады, жарық түсіп сәуле энергиясын сіңіргенде немесе σ-байланыстары катализаторлардың әсерінен нашарлағанда болады.

Алу тәсілдері.

Олефиндер кейбір мұнайларда кездеседі. Бұлар әсіресе Канада мұнайында көп. Мұнайдан таза күйінде С ₆ Н ₂ -ден С ₃ Н ₂ б-ға дейін көмірсутектер бөлініп алынған.

2. Олефиндер қатары

Олефиндер қатарының алғашқы төрт мүшелері таза күйінде техникада мұнай дистилляттарының крекинг өнімдерінін, газ түріндегі бөліктерінен қысыммен немесе төменгі температурада айдау арқылы және кокстау газдарынан (этилен, пропилен) бөлініп алынады.
Кейбір олефиндер техникалық мақсат үшін крекинг газдары және басқа өнеркәсіптік көздерден бөлініп алынарлық мөлшерден анағұрлым көп мөлшерде керек, сондықтан бұларды техникада қаныққан көмірсутектерді сутексіздендіру әдісімен алу кеңірек тарап келеді. Бұл процестің катализаторы ретінде әдетте әдейі арналып дайындалған хром тотығы қолданылады:

Лабораториялық жағдайларда олефиндерді алудың ең көбірек қолданылатын тәсілі спирттерді сусыздандыру (суды бөліп алу) :

Осы сияқты үзіп алу реакциялары Е _и Е ₂ символдарымен көрсетіледі (бірінші немесе екінші реттік элиминирлеу реакциялары)

Сусыздандыру катализаторлары ретінде әр түрлі қышқылдар (күкірт, фосфор қышқылдары), қышқыл тұздар (КНSО ₄ ) қышқылдар ангидридтері (Р ₂ О ₅ ), алюминий тотығы, алюминий тұздары және басқалар пайдаланылады.

Спирттің тегіне байланысты сусыздандырудың әр түрлі жағдайларын қолдануды қажет етеді. Әсіресе үшіншілік спирттер онай сусызданады: олар қайта айдау кезінде суды жиі үзіп алады.

Судың үзіліп алыну реті көпшілік жағдайда Зайцевтің қағидасы бойыңша жүреді: су түзілгенде сутек жалғасып тұрған ең аз сутектенген (гидрогенденген) көміртектің атомынан үзіліп алынады. Бұл сутек көбінесе қозғалмалы келеді.

3. Олефиндерді галоген туындылардан галогенсутектерін немесе галогендерді үзіп алу

Олефиндерді галоген туындылардан галогенсутектерін немесе галогендерді үзіп алу арқылы жиі алады.

Моногалоген туындылар сілтілермен әрекеттескенде (дегидрогалогенлеүі олефиндер алынады.

Олефиндер алу үшін кейде вицинальдық ¹ дигалоген туындылардан галогендер үзіп алу әдісінде пайдаланылады. Қөбінесе бұны мырыш тозаңының немесе жаңқасының су-спирт ерітіндісінін көмегімен пайдаланып жүргізеді:

Кейбір жағдайларда белгілі құрылысты ацетилендік көмірсутектер құрылысы осылармен сәйкес олефиндерден гөрі оңайырақ алынады. Осындай жағдайларда олефиндерді ацетилендік көмірсутектерді жартылай «селективті» сутектендіру арқылы алады, мысалы паллади катализаторы үстінде:

Физикалық қасиеттері. Этилендік көмірсутектер гомологтар қатарының алғашқы төрт мүшелері газдар. 5-тен 17-ге дейін көміртек атомдары бар олефиндер - сұйықтықтар. Одан әрі қарай қатты заттар келеді.

Қөміртек атомдары нормальді тізбекті олефиндер өздерінің тармақталған тізбекті изомерлерінен гөрі жоғарыраіқ температурада қайнайды. Қос байланыстың молекуласы ортасына жылжуы қайнау температурасын жоғарылатады. Цис-изомерлер әдетте трансизомерлерден гөрі жоғарырақ темпертурада қайнайды.

Қос байланыстың молекуланың ортасына жылжуы балқу температурасын жоғарылатады. Тракс-изомерлер цис-изомерлерден гөрі жоғарырақ температурада балқиды.

Олефиндердің тығыздықтары бірден кем, бірақ сәйкес парафиндердікінен артық. Гомологтық қатарда тығыздықтары артады.

Олефиндердің. суда ерігіштігі тіпті аз, бірақ парафиндерге қарағанда көп. Олефиндер кейбір ауыр металдардың тұздарының ерітінділерінде комплекстік қосылыстар түзе отырып жақсы еритіндігін ескерте кету керек (мысалы, жартылай хлорлы мыс ерітінділерінде) .
Олефиндер үшін инфрақызыл сәулелерді 6-6, 5 және 10- 12 (і (1670-1560 және 1000-830 см~ ¹ ) облыстарында іріктеп сіңіруі тән, сондықтан инфрақызыл спектрлер олефиндердің құрылысын тағайындауда зор табыспен пайдаланып отыр.
Химиялық қасиеттері. Олефиндердің реакциялық қабілетін көрсететін негізгі структуралық элемент болып, бұлардың сәйкес а және я-байланыстарынан тұратын қос байланысы болады. қос-байланыс σ-байланыстан гөрі берік болғандықтан σ-байланыс үзіліп, қос байланыс орнына екі атомдар немесе атомдық топтардың бірігуі арқылы а-байланысқа оңай айналады. Мұндай бірігу жылдамдығы қосып алатын молекулалардың және қос байланыстық орынбасарларының түріне байланысты ажыратылады.

Сөйтіп, олефиндерге көбінесе қосып алу реакциялары тән. Дегенмен, олефиндер орын басу реакцияларына қабілетті және кейбіреулері парафиндерге қарағанда анағұрлым жеңіл жүретінін ескеру қажет. Қос байланысты а-орындағы көміртектің сутек атомы көбінесе орын басуға бейімірек келеді.

1 Олефиндер катализаторлардың қатысуымен сутекті қосып алады (53 бет) . Катализаторсыз молекулалық сутекті немесе бөлу кезіндегі сутекті бұлар біріктірмейді.

Сутектендіру үшін катализатордағы олефин молекуласының қос байланысы бойынша адсорбциялану қажет болғандықтан, қос байланыстың орынбасарлары неғұрлым кіші болса, олефиндер соғұрлым оңай сутектенеді (С. В. Лебедевтің қағидасы) .

2. Олефиндер галогендерді оңай қосып алады:

Реакцияның жылдамдығы галогеннің тегіне және олефиннің
құрылысына байланысты. Фтор реакцияласқанда тұтану болғанда, ¹ иод күн сәулесінде тұтанады. Қос байланыстың орынбасарларының саны көбейген сайын қосып алу реакциясы жеңілдейді Бұл орын басушы радикалдардық әсерінен осы байланыстың полюстілігінің үлкеюі бойынша түсіндіріледі. _.