Химические свойства алкенов. Химические свойства олефинов определяются наличием в их молекуле p-связи

Химические свойства олефинов определяются наличием в их молекуле p-связи. Будучи более энергодоступной, p-связь разрывается, а освободившиеся валентности углеродных атомов затрачиваются на присоединение атомов или групп атомов. Ионное присоединение реагентов к p-связи носит электрофильный характер Ad_Е (от английского слова addition – присоединение и латинского electrophilic – электрофильный, любящий отрицательное).

Под влиянием p-электронного облака олефина молекула галогена поляризуется , при этом образуется наведенный диполь.

Положительный конец диполя выступает как электрофильный реагент и захватывает p-электроны двойной связи с образованием неустойчивого p-комплекса:

этилен p-комплекс

p-комплекс карбкатион

На II этапе p-связь и связь хлор-хлор гетеролитически разрывается. Хлор за счет p-электронов этилена образует обычную s-связь с одним из атомов углерода. Этот атом углерода переходит в состояние sp³-гибридизации атомных орбиталей. Второй атом углерода двойной связи, лишившись электронов, заряжается положительно, и вся частица становится карбкатионом (частица с положительным зарядом на углероде). Положительно заряженный атом углерода в карбкатионе находится в состоянии sp²-гибридизации. Карбкатион также называется s-комплексом.

карбкатион дихлорэтан

На III этапе процесса карбокатион, взаимодействуя с анионом Cl^-, образует с ним s-связь за счет пары электронов аниона.

Реакции присоединения могут быть:

1) Гидрирование (присоединение водорода) происходит в присутствии катализаторов Pt, Pd или Ni:

этилен этан

2) Галогенирование (присоединение Сl₂, Br₂):

этилен

1,2 дибромэтан

Присоединение Br₂ к олефину – это качественная реакция для обнаружения этиленовых углеводородов. При пропускании этилена через раствор Br₂ в воде, имеющей желто-коричневую окраску, происходит обесцвечивание раствора вследствие реакции присоединения.

3) Гидрогалогенизирование (присоединение галогеноводорода)

В.В. Марковников, изучая реакции присоединения галогеноводородов к несимметричным алкенам, установил следующую закономерность: водород присоединяется по месту двойной связи к наиболее гидрогенизированному (связанному с большим числом водородных атомов) атому углерода, а галоген – к наименее гидрогенизированному. С позиции электронной теории правило Марковникова можно объяснить так: в результате двухстадийного электрофильного присоединения в качестве промежуточных продуктов могут образоваться два разных по устойчивости карбкатиона:

I

II

Из них наиболее устойчив первый. Поэтому реакции электрофильного присоединения по двойной связи идут в направлении образования наиболее устойчивого промежуточного карбкатиона I:

пропилен 2-хлорпропан

4) Гидратация (присоединение воды)

В присутствии катализаторов (концентрированной H₂SO₄, ZnCl₂) к алкенам присоединяется вода с образованием спиртов. Реакция идет в соответствии с правилом Марковникова.

пропилен пропанол-2

Реакции полимеризации позволяют получить высокомолекулярные соединения – полиэтилен и полипропилен

Поиск по сайту: