Диены


Диены

Алкадиены — класс углеводородов, содержащих две двойных связи углерод-углерод.

Содержание

Классификация

В зависимости от взаимного расположения двойных связей диены подразделяются на три группы:

  • сопряженные диены, в которых двойные связи разделены одинарной (1,3-диены)
  • аллены с кумулированными двойными связями (1,2-диены)
  • диены с изолированными двойными связями, в которых двойные связи разделены несколькими одинарными.

Гетероаналоги диенов, в которых один из ненасыщенных углеродных атомов замещён гетероатомом, называются гетеродиенами[1].

Обычно к диенам относят ациклические и циклические 1,3-диены, образующие гомологические ряды общих формул ~C_nH_{2n-2} и ~C_nH_{2n-4} соответственно, ациклические диены являются структурными изомерами алкинов.

Физические свойства

Низшие диены - бесцветные легкокипящие жидкости (температуры кипения изопрена - 34 °C, 2,2-диметил-1,3-бутадиена — 68.78 °C, 1,3-циклопентадиена — 41.5 °C). 1,3-Бутадиен и аллен (1,2-пропадиен) — газы (Tкип −4,5 °C и −34 °C соответственно).

Сопряженные диены существуют в виде двух конформаций - цисоидной (s-цис-форма) и трансоидной (s-транс-форма), способных переходить друг в друга, более устойчивой является s-транс-форма:

Cisoid-transoid.png

Реакционная способность

Реакционная способнось диенов определяется спецификой сопряжения двойных связей - если для диенов с изолированными двойными связями реакционная способность аналогична реакционной способности алкенов, то в случае алленов и 1,3-диенов эффекты сопряжения ведут к специфике реакционной способности этих классов соединений.

Реакции алленов

Центральный sp-гибридизованный атом углерода в алленах является электрофильным центром, поэтому, в отличие от не активированных электронакцепторными заместителями алкенов, аллены реагируют с мягкими нуклеофилами, образуя винильные и аллильные производные:

CH2=C=CH2 + PhSH \to CH2=C(SPh)-CH3 + CH2=CH-CH2SPh

Электрофильность sp-гибридизованного атома алленов повышается электроноакцепторными группами, в этом случае присоединение нуклеофила идет исключительно по этому атому:

CH2=C=CHCOOR + NuH \to CH2=CNuCH2COOR + CH3C(Nu)=CHCOOR

Гидратации аллена в условиях кислотного катализа присоединение протона идёт по терминальному углероду, образующийся при этом енол далее таутомеризуется в ацетон:

CH2=С=CH2 + H2O \to [CH2=С(OH)CH3] \to CH3COCH3

Под действием щелочей или кислот аллены могут претерпевать прототропные перегруппировки в 1,3-диены:

RCH2CH=C=CH2 \to RCH=CHCH=CH2

Реакции 1,3-диенов

Специфика реакционной способности 1,3-диенов обусловлена мезомерией вследствие сопряжения двойных связей:

13butadiene resonance.gif

Результатом является то, что в случае электрофильного присоединения к сопряженным диенам типичны реакции 1,4-присоединения, идушие через промежуточное образование резонансно стабилизированных аллильных карбокатионов:

CH2=CH-CH=CH2 + X+ \to XCH2-CH=CH-CH2+
XCH2-CH=CH-CH2+ + Y- \to XCH2-CH=CH-CH2Y

Х = Hal, H, Y = Hal, OH

Сопряженные диены легко полимеризуются по механизму 1,4-присоединения, реакция полимеризации 1,3-диенов лежат в основе синтеза диеновых каучуков.

Диены также реагируют с алкенами и другими соединениями - диенофилами с активированной электронакцепторными заместителями кратной связью, образуя продукты [4+2]-присоединения (реакция Дильса — Альдера)

Diels Alder Mechanismus.svg

Получение

Синтез Лебедева:

2CH3-CH2-OH --Al2O3, ZnO, t--> CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2

Формально эту реакцию можно представить как дегидратацию двух молекул этилового спирта с одновременным межмолекулярным дегидрированием.

Примечания

  1. dienes // IUPAC Gold Book

Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Диены" в других словарях:

  • ДИЕНЫ — то же, что диеновые углеводороды …   Большой Энциклопедический словарь

  • диены — то же, что диеновые углеводороды. * * * ДИЕНЫ ДИЕНЫ, то же, что диеновые углеводороды (см. ДИЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ) …   Энциклопедический словарь

  • ДИЕНЫ — то же, что диеновые углеводороды …   Химическая энциклопедия

  • ДИЕНЫ — то же, что диеновые углеводороды …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • диены — ди ены, ов, ед. ч. ди ен, а …   Русский орфографический словарь

  • диены — мн., Р. дие/нов; ед. дие/н (2 м) …   Орфографический словарь русского языка

  • диены — диеновые углеводороды …   Cловарь химических синонимов I

  • Диены или Алкадиены — Диены (диеновые углеводороды)  ненасыщенные углеводороды с открытой цепью, содержащие в молекуле две двойные связи и образующие гомологический ряд общей формулы CnH2n−2. Диены являются структурными изомерами алкинов. Классификация Диеновые… …   Википедия

  • ДИЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРOДЫ — (диены), ненасыщенные углеводороды с двумя двойными связями. Алифатич. диены С n Н 2n 2 наз. алкадиенами, алициклич. С n Н 2n 4 циклоалкадиенами. В статье рассматриваются Д. у. с сопряженными двойными связями [сопряженные диены; см. табл.]. Диены …   Химическая энциклопедия

  • Диеновые углеводороды —         диены, диолефины, непредельные углеводороды с двумя двойными связями. В зависимости от взаимного расположения двойных связей в молекуле различают:          1) Д. у. с изолированными двойными связями, например пентадиен 1,4         … …   Большая советская энциклопедия

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.