Izomerizam halogenih derivata povezan je sa strukturnim karakteristikama ugljikovog skeleta (linearna ili razgranata struktura), položajem atoma halogena u ugljikovom lancu:
1. CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -Br 2. CH 3 -CH-CH 2 -CH 3
primarni bromid
(sekundarni bromid linearne strukture
ugljenični skelet, butil
atom halogena y (linearna struktura
terminalni atom ugljičnog skeleta,
ugljik) atom halogena u sredini
atom ugljika)
3. CH 3 -CH-CH 2 -Br CH 3
CH 3 4. CH 3 -C-CH 3
primarni bromid
izobutil Cl
(tercijarni hlorid razgranate strukture
ugljični skelet, izobutil atom
halogen na terminalnom atomu (razgranata struktura
ugljenični) karbonski kostur,
atom halogena u sredini
atom ugljika)
i različit raspored atoma i grupa u prostoru (cis-, trans-izomerizam; optički izomerizam):
CH 3 H C \u003d C
Cl CH 3 Cl H
trans form cis form
Prilikom imenovanja halogenih derivata ugljovodonika koriste se: trivijalna, racionalna i sistematska (IUPAC) nomenklatura.
U nekim slučajevima se koristi trivijalna nomenklatura u derivatima halogena: hloroform CHCl 3 , jodoform CHI 3 .
Prema racionalnoj nomenklaturi, naziv halogenih derivata formira se od naziva ugljikovodičnih radikala i halogena, a položaj potonjeg, ako je potrebno, je naznačen:
C 2 H 5 Cl CH 3 -CH-CH 2 -CH 3 CH 2 \u003d CH-Br C 6 H 5 CH 2 Br
etil hlorid etil bromid Br vinil benzil
sek-butil bromid (vinil bromid) (benzil bromid)
(sek-butil bromid)
Ako se u molekulu derivata halogena nalaze dva atoma halogena, tada se ugljikovodični radikal imenuje ovisno o položaju ovih atoma u lancu ugljika. Dakle, kada se atomi halogena nalaze na susjednim atomima ugljika, nazivu radikala dodaje se sufiks -en (u ovom slučaju dvovalentni radikal nastaje oduzimanjem dva atoma vodika od dva susjedna atoma ugljika):
CH 2 Cl-CH 2 Cl CH 3 -CHCl-CH 2 Cl
etilen hlorid propilen hlorid
(etilen hlorid) (propilen hlorid)
Ako su oba atoma halogena na istom terminalnom atomu ugljika, tada se nazivu radikala dodaje sufiks -iden (u ovom slučaju, dvovalentni radikal se dobija oduzimanjem dva atoma vodika od jednog ekstremnog atoma ugljika):
CH 3 -CHCl 2 CH 3 -CH 2 -CHI 2
etiliden hlorid propiliden jodid
(etiliden hlorid) (propiliden jodid)
Ugljikovodični radikali derivata dihalogena, u kojima se dva atoma halogena nalaze na krajnjim atomima ugljika, sadrže određeni broj metilenskih (-CH 2 -) grupa, ovisno o broju kojih se formiraju njihova imena:
CH 2 Cl-CH 2 -CH 2 Cl CH 2 Br-CH 2 -CH 2 -CH 2 Br
trimetilen hlorid tetrametilen bromid
(trimetilen hlorid) (tetrametilen bromid)
Derivati halogena u kojima su svi atomi vodika prisutni u molekuli zamijenjeni halogenom nazivaju se derivati perhalogena:
CF 3 -CF 3 CF 2 \u003d CF 2
perfluoroetan perfluoroetilen
Prema sistematskoj nomenklaturi (IUPAC), prilikom imenovanja halogenih derivata, odabire se najduži lanac atoma ugljika, uključujući, ako postoji, kratku vezu (glavni lanac). Atomi ugljenika ovog lanca su numerisani. Numeracija počinje od kraja najbližeg atomu halogena. Naziv spojeva koji sadrže halogen izveden je iz odgovarajućeg alkana, kojem prethodi naziv halogena i broj koji pokazuje na kojem atomu ugljika s početka lanca se nalazi halogen (ostali supstituenti u molekuli su naznačeni slično):
CH 3 Cl 1 2 3 1 2 CH 2 -CH 3
hlorometan CH 3 -CHCl-CH 3 Cl H 2 C-C
2-hloropropan CH 3
1-kloro-2-metilbutan
Ako halogenirani ugljikovodik sadrži atom halogena i višestruku vezu, tada je početak numeriranja određen višestrukom vezom:
1 2 3 4 1 2 3 4 5
CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 2 Br CH 3 -C \u003d C-CH 2 -CH 2 Br
4-bromo-1-buten
5-bromo-2-metil-3-kloro-2-penten
Di- i polihalogen derivati se nazivaju prema istim pravilima kao i monohalogeni derivati:
CH 2 Cl-CH 2 Cl CH 3 -CHCl 2
1,2-dihloretan 1,1-dihloretan
- Prema donjoj shemi, odredite supstance A–E, zapišite jednadžbe reakcije
- Amalgam je legura čija je jedna od komponenti živa. Amalgam cinka i aluminijuma mase 10,00 g tretiran je viškom razrijeđene otopine sumporne kiseline. U ovom slučaju je ispušteno 0,896 l vodonika (n.o.). Masa dobijenog nerastvorljivog ostatka bila je 8,810 g.
Izračunajte masene udjele (u %) svake komponente amalgama.RJEŠENJE POINTS Živa se ne otapa u razrijeđenoj sumpornoj kiselini, stoga,
masa žive u amalgamu 8.810 g.1 bod Do oslobađanja vodika dolazi zbog interakcije
cink i aluminijum sa rastvorom sumporne kiseline:
Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 (1)1 bod 2Al + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 (2) 1 bod m(Al + Zn) = 10,00 - 8,810 = 1,190 g 0,5 poena n (H 2) = 0,896 / 22,4 = 0,04 mol 1 bod Neka je n(Zn) = x mol; n(Al) = y mol, zatim 65x + 27y = 1,19 2 poena Prema jednadžbi reakcije:
n (H 2) = n (Zn) + 1,5n (Al) = (x + 1,5y) mol, zatim2 poena 65x + 27y = 1,19
x + 1,5y = 0,04
x = 0,01 mol; y = 0,02 mol2,5 poena m(Zn) = 65 0,01 = 0,65 g; m(Al) = 27 0,02 = 0,54 g 1 bod ω(Zn) = 0,65/10 = 0,065 (6,5%); ω(Al) = 0,54/10 = 0,054 (5,4%) 1 bod UKUPNO PO ZADATKU 13 POENA - U reakciju je ušlo 3.700 g kalcijum hidroksida i 1.467 litara ugljičnog dioksida, mjereno na 760 mm Hg. Art. i 25°C. Nastali talog je odfiltriran i kalciniran na 1000°C.
Izračunajte masu suvog ostatka.RJEŠENJE POINTS Dovedite volumen ugljičnog dioksida u normalne uslove, uzimajući u obzir
da 760 mm Hg. Art. - normalan pritisak koji odgovara 101,3 kPa,
i T' = 273 + 25 = 298 K:1 bod Prema Gay-Lussacovom zakonu, zapremina ugljičnog dioksida na normalnoj temperaturi
(0°C ili 273 K) pri konstantnom pritisku je:
V/T = V'/T'
V/273 = 1,467/298
V = 1,344 l2 poena Kada se CO 2 propušta kroz rastvor kalcijum hidroksida, javljaju se sledeće reakcije:
Ca (OH) 2 + CO 2 \u003d CaCO 3 ↓ + H 2 O (1)1 bod CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2 (2) 1 bod n (Ca (OH) 2) = 3,7 / 74 = 0,05 mol; n (CO 2) = 1,344 / 22,4 = 0,06 mol. 2 poena Prema jednadžbi reakcije (1) n (Ca (OH) 2) = n (CO 2) = n (CaCO 3) = 0,05 mol 1 bod Reakcija (1) troši 0,05 mol CO 2, dakle 0,01 mol CO 2
ostaje u višku i reaguje (2), u interakciji sa 0,01 mol CaCO 3 .
U precipitatu ostaje 0,04 mol CaCO 3.1 bod Kada se talog kalcinira, nastavlja se reakcija razgradnje CaCO 3:
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (3)1 bod Prema jednadžbi reakcije, 0,04 mol CaO nastaje iz 0,04 mol CaCO 3,
koji predstavlja suvi ostatak nakon kalcinacije.1 bod m (CaO) = 0,04 56 \u003d 2,24 g. 1 bod UKUPNO PO ZADATKU 12 POENA - U interakciji bezbojnog plina A i gvožđe(III) hlorid, žuti talog B. Kada stupi u interakciju s koncentriranom dušičnom kiselinom, oslobađa se smeđi plin IN, koji se u reakciji s ozonom pretvara u bijelu kristalnu supstancu G, koji u interakciji s vodom stvara samo dušičnu kiselinu.
Identifikujte supstance A, B, IN, G. Zapišite jednadžbe tekućih kemijskih reakcija. - Izračunajte masu glukoze koja je bila podvrgnuta alkoholnoj fermentaciji ako se oslobodila ista količina ugljičnog dioksida kao što je nastala pri sagorijevanju 120 g octene kiseline, s obzirom da je prinos reakcije fermentacije 92% teoretskog.
|
Sinonimi |
, metil bromid (bromometil), metil bromid , monobromometil , monobromoetan , metil bromid , metil bromid , bromometan , metabrom , panobrom , terabol , bronson |
|
Na engleskom |
|
|
Empirijska formula |
|
|
Grupa na licu mesta |
|
|
Hemijska kvaliteta |
|
| Pripremni oblik | |
|
Metoda penetracije |
|
|
Djelovanje na organizme |
|
|
Metode primjene |
|
Kliknite na fotografiju za povećanje
Metil bromid- insekticid i akaricid širokog spektra, koji se koriste u praksi karantenske fumigacije za suzbijanje stočnih štetočina, industrijskih štetočina drveta u drvenim posudama i biljnih štetočina kada je sadni materijal zaražen.
Sakrij se
Fizičko-hemijske karakteristike
U gasovitom stanju, hemijski čisti metil bromid je gas bez boje, mirisa i ukusa. Hloropikrin se dodaje kao odorant.
Pod dejstvom visokih temperatura (500°C) se razgrađuje sa stvaranjem HBr. Dobro se hidrolizira alkoholnim rastvorom alkalija.
Ponekad tehnički metil bromid ima neprijatan miris merkaptana (truleće proteinske supstance), koji se može zadržati u vazduhu prostorija izloženih gasovima () nekoliko dana, čak i nakon što su njegove pare potpuno uklonjene, ali se taj miris ne prenosi na gazirane proizvodi.
Pri visokoj vlažnosti i temperaturama okoline ispod tačke ključanja, tečni metil bromid može formirati hidrat (gusta bijela masa u obliku kristala), koji na temperaturama ispod 10°C polako oslobađa plin (razlaže se na vodu i plin). Kako bi se spriječile ove pojave i kvarenje proizvoda tekućinom, metil bromid treba uneti u posudu samo kroz gasni isparivač, gdje prelazi u plinovito stanje.
Pare metil bromida teže su od zraka, prodiru duboko u sorbentne materijale, slabo ih apsorbiraju i lako se uklanjaju tijekom ventilacije, ostajući samo na površini u obliku vezanih anorganskih bromida, čija količina ovisi o koncentraciji. upotrijebljenog lijeka i trajanja izlaganja.
Povećana vlažnost proizvoda ne sprečava prodiranje para. U korištenim koncentracijama, mješavina para sa zrakom nije eksplozivna.
Po svojim hemijskim svojstvima, metil bromid je karakterističan predstavnik monohaloalkana. Lako ulazi u supstitucijske reakcije, njegova reaktivnost je mnogo veća od metil klorida.
fizičke karakteristike
Djelovanje na štetne organizme
Supstanca je toksična za sve faze razvoja insekata i grinja u bilo kom obliku kontaminacije proizvoda, vozila i kontejnera.
. Metil bromid ima nervno-paralitičko dejstvo. Za štetne insekte i grinje, povezan je s visokom sposobnošću metiliranja pri interakciji s enzimima koji sadrže sulfhidrilne grupe, zbog čega su redoks procesi i metabolizam ugljikohidrata poremećeni. Očigledno, to je razlog za djelovanje fumiganta na krpelje i insekte.Djelovanje metil bromida je sporo, pa efikasnost treba utvrditi najkasnije 24 sata nakon dekontaminacije.
. Nema informacija o stečenoj rezistenciji na lijek.Međutim, tokom tretmana, pri subletalnoj koncentraciji fumiganta u zraku, mnogi insekti padaju u zaštitni stupor i ne umiru pri kasnijoj smrtonosnoj koncentraciji.
Neke vrste tripsa i brašnara su prirodno otporne na preparate na bazi metil bromida, ali i brzo umiru s povećanjem doze fumiganta i povećanjem izloženosti.
Aplikacija
Za fumigaciju može se koristiti registrovani preparat na bazi metil bromida:
Ranije se metil bromid također koristio za:
Takođe, metil bromid je korišten za dezinsekciju i deratizaciju skladišta, hladnjača, liftova, mlinova, brodskih skladišta i stanova.
U industriji se koristio kao sredstvo za alkilaciju, kao i za punjenje aparata za gašenje požara, u medicinskoj praksi za sterilizaciju polimera, medicinske opreme, instrumenata, optičkih instrumenata, vojne odjeće i obuće.
Po djelovanju, metil bromid se približava cijanovodoniku, ali je sigurniji za biljke i sjeme.
Mješavine. Krajem 90-ih godina prošlog stoljeća, odjel za dezinfekciju VNIIKR-a je sproveo istraživanje kako bi dobio eksperimentalne podatke o mogućnosti smanjenja koncentracije metil bromida tokom izvođenja. Trebalo je da se koristi u mješavinama s drugima, posebno s preparatima na bazi hidrogen fosfida (). Kao rezultat istraživanja dobijeni su podaci o efektivnim koncentracijama, na osnovu tih podataka odbranjene su disertacije, međutim, zbog naglog smanjenja upotrebe metil bromida, ove studije nisu našle praktičnu primjenu. (napomena ur.)
Smanjenje klijavosti semena. Prema rezultatima istraživanja upotrebom lijeka označenog ugljikom, pri normalnom pritisku i temperaturi, metil bromid se ponaša kao metilirajući agens, reagirajući sa supstancama koje čine zrno. Tako remeti tok normalnih životnih procesa, smanjuje klijavost.
Uticaj na kvalitet zrna. Metil bromid se fizički apsorbuje u zrnu, a zatim ulazi u hemijsku interakciju sa proteinskim supstancama. U ovom slučaju dolazi do metilacije imidazolnih prstenova histidinskih ostataka lizina i metionina. Međutim, supstanca nema značajan uticaj na kvalitet zrna, iako dovodi do blagog gubitka nutritivne vrednosti hleba.
Toksikološki podaci |
|
| (mg/kg ljudske tjelesne težine) | 1,0 |
| u tlu (mg/kg) | () |
| u tlu (mg/kg) | () |
| u vodi rezervoara (mg/dm3) | 0,2 |
| u vazduhu radnog prostora (mg/m 3) | 1,0 |
| u atmosferskom zraku (mg/m 3) | 0,1 |
| u uvoznim proizvodima (mg/kg): | |
u žitaricama |
5,0 |
u proizvodima od žitarica, uključujući mleveno |
1,0 |
u zrnu kakaa |
5,0 |
u sušenom voću |
2,0 |
Toksikološka svojstva i karakteristike
Metil bromid je vrlo toksičan za ljude i toplokrvne životinje i jak je neutropski otrov. Kada uđe u organizam životinje, aktivna tvar mijenja krvnu sliku i remeti funkcije nervnog sistema. Kao snažno metilirajuće sredstvo, lijek ima negativan učinak na procese sinteze i razgradnje ugljikovodika.
Toksični učinak obično je povezan s stvaranjem u tijelu metanola i njegovih proizvoda (formaldehida i mravlje kiseline), kao i bromida.
Posebno naglo opada sadržaj glikogena u jetri. Osim toga, trovanje može biti praćeno oštećenjem vidnog živca i sljepoćom.
U tijelu sisara, toksikant se brzo razgrađuje sa stvaranjem metil alkohola, a zatim formaldehida, što dodatno pojačava toksični učinak.
Iritira sluzokožu. Treba izbegavati kontakt sa kožom, a u slučaju kontakta odmah isprati sa dosta vode (Melnikov, Novožilov, 80). Odnosi se na grupu jedinjenja koja prvenstveno oštećuju nervni sistem, bubrege i pluća.
LC 50 pri 30-minutnoj ekspoziciji za:
- miševi - 6,6;
- pacovi i zečevi - 28,9 g/m 3 .
sa šestočasovnim izlaganjem LC 50 za pacove i zamorce 0,63-0,56 g/m 3 .
Table Toksikološki podaci sastavljen u skladu sa GN 1.2.3111-13.
Simptomi
Klinička slika
osobu karakteriše, po pravilu, prisustvo latentnog perioda. Javlja se opšta slabost, vrtoglavica, glavobolja, mučnina, ponekad povraćanje, nesiguran nestabilan hod, drhtanje ekstremiteta, smetnje vida, pojačani refleksi tetiva, crvenilo kože lica, čest ili spor puls, hipotenzija. Nakon prestanka rada, ovi simptomi mogu nestati. Drugi period, koji može da počne nakon 2-12 sati ili čak 1-2 dana, karakteriše se brzim razvojem trzanja mišića, epileptiformnih napada, drhtanja jezika i udova, pevanog govora, dvostrukog vida, proširenih zjenica i njihovog nedostatka. reakcije na svjetlost, poremećaj koordinacije pokreta.Hronična intoksikacija
javlja se nekoliko sedmica ili mjeseci nakon početka rada i praćen je glavoboljom, vrtoglavicom, pospanošću, slabošću u udovima, utrnulošću prstiju, pojačanom salivacijom i znojenjem, mučninom, bolom u srcu, oštećenjem vida i slušnim halucinacijama.Kožno-resorptivni efekat
. Trovanje osobe je moguće kada aktivna tvar dođe u dodir s kožom, a kontakt s otvorenim dijelovima tijela ne uzrokuje opekotine, jer tvar odmah ispari. Do trovanja može doći preko kože i kada plin metil bromid uđe ispod odjeće. Ako je odjeća dobro ventilirana, tvar lako isparava iz nje. Na mjestima gdje je odjeća čvrsto pričvršćena za tijelo, zadržava se i ovdje se mogu pojaviti mjehurići.Djeca i starije osobe su osjetljivije na djelovanje lijeka.
Priča
Metil bromid je prvi sintetizirao Perkinson 1884. Godine 1932. u Francuskoj, a kasnije u Sjedinjenim Državama, predložen je kao kontrola štetočina u štali (). Od tada se naširoko koristi za karantinsku dezinfekciju, jer je utvrđeno da je većina biljaka, voća i povrća otporna na koncentracije djelotvorne protiv insekata.
Na teritoriji bivšeg SSSR-a metil bromid je prvi put korišćen 1958. godine u luci Herson, gde je korišćen za dezinfekciju tereta u skladištu broda.
Do 1984. svjetska potrošnja ovoga dostigla je 45.500 tona. Godine 1992. već je iskorišteno u količini od 71.500 tona. Ovako velika količina imala je ozbiljan uticaj na životnu sredinu, usled čega ju je Program Ujedinjenih nacija za životnu sredinu identifikovao kao supstancu koja oštećuje ozonski omotač.
Od 1. januara 1998. metil bromid se može koristiti samo za dekontaminaciju brodova i za karantenske svrhe. Kanada je pristala na ovaj uslov, u Nemačkoj je od 1. januara 1996. upotreba supstance smanjena za oko 70 odsto, a od 1. januara 1998. upotreba je zabranjena. U skandinavskim zemljama metil bromid je zabranjen od 1. januara 1998. godine, uključujući karantin i brodove. Holandija je u potpunosti zabranila upotrebu metil bromida, uključujući u zemljištu; u Italiji je njegova upotreba zabranjena od 1. januara 1999. godine.
Međutim, u SAD-u, među poljoprivrednicima koji nisu mogli bez ovog lijeka u svojoj praksi proizvodnje usjeva, stvorena je peticija za ograničavanje ili zabranu upotrebe metil bromida, posebno u državi Kalifornija.
Montrealski protokol Ujedinjenih naroda predviđa potpuni prestanak upotrebe metilbromida u industrijaliziranim zemljama do 2010. godine, uz postepeno smanjenje od 25% do 2001. godine i 50% do 2005. godine. Stoga postoji potreba za traženjem alternativnih supstanci ili metoda.
U Rusiji je metil bromid isključen sa zvanične liste pesticida dozvoljenih za upotrebu u zemlji 2005. godine. Godine 2011. pod nazivom "Metabrom-RFO" ponovo je uvršten na listu, i dozvoljen za upotrebu za dezinfekciju raznih proizvoda.
Alternative za metil bromid
Među stručnjacima nema sumnje da je metil bromid superioran i da ga je zato teško zamijeniti. Mnogi korisnici i dalje insistiraju na njegovoj upotrebi. S druge strane, neophodna je njegova zamjena, budući da je potencijal metil bromida da oštećuje ozonski omotač naučno dokazan. Smanjenje stratosferskog ozona neizbježno dovodi do povećanja opasnog ultraljubičastog zračenja sunca. Poznat je negativan uticaj ovog zračenja na ljude, životinje i biljke.
Vodonik cijanid
(HCN). Bezbojna tečnost, ima miris gorkog badema. Supstanca je lakša od vazduha i ima tačku ključanja od 26°C.Cijanid vodonik nije zapaljiv, ali kada se koristi u svrhe fumigacije, njegove koncentracije se približavaju eksplozivnim razinama. Supstanca je vrlo toksična, djeluje izuzetno brzo na mnoga živa bića. Lako rastvorljiv u vodi, što je veoma važno uzeti u obzir prilikom fumigacije, jer cijanovodonik može postati vlažan i teško ga je ukloniti.
Potvrda
Metil bromid se dobija u dobrom prinosu reakcijom metanola sa solima bromovodonične kiseline ili sa bromom u prisustvu sumporovodika ili sumpordioksida. Metoda industrijske proizvodnje temelji se na reakciji metanola s bromom i sumporom:
6CH 3 OH+ 3Br 2 + S → 6CH 3 Br + H 2 SO 4 + 2 H 2 O Higijenski standardi za sadržaj pesticida u objektima životne sredine (lista). Higijenski standardi GN 1.2.3111-13
4.Državni katalog pesticida i agrohemikalija dozvoljenih za upotrebu na teritoriji Ruske Federacije, 2013. Ministarstvo poljoprivrede Ruske Federacije (Ministarstvo poljoprivrede Rusije)
5.Gruždev G.S. Hemijska zaštita biljaka. Uredio G.S. Gruždev - 3. izd., revidirano. i dodatne - M.: Agropromizdat, 1987. - 415 str.: ilustr.
6.Maslov M.I., Magomedov U.S., Mordkovich Ya.B. Osnove karantinske dezinfekcije: monografija. - Voronjež: Naučna knjiga, 2007. - 196 str.
7.Medved L.I. Priručnik o pesticidima (higijena upotrebe i toksikologija) / Autorski tim, ur. Akademik Akademije medicinskih nauka SSSR-a, profesor Medved L.I. -K.: Žetva, 1974. 448 str.
8.Melnikov N.N. Pesticidi. Hemija, tehnologija i primjena. - M.: Hemija, 1987. 712 str.
Alkenes - To su ugljovodonici u čijim molekulima postoji JEDNA dvostruka C \u003d C veza.
Alkenska nomenklatura: sufiks se pojavljuje u nazivu -EN.
Prvi član homolognog niza je C2H4 (eten).
Za najjednostavnije alkene koriste se i istorijski utvrđeni nazivi:
etilen (eten)
propilen (propen),
Sljedeći monovalentni alkenski radikali se često koriste u nomenklaturi:
CH2-CH=CH2 |
Vrste izomerizma alkena:
1. Izomerizam ugljeničnog skeleta:(počevši od C4H8 - butena i 2-metilpropena)
2. Izomerizam položaja višestruke veze:(počevši sa C4H8): buten-1 i buten-2.
3. Međuklasni izomerizam: With cikloalkani(počevši od propena):
C4H8 - buten i ciklobutan.
4. Prostorni izomerizam alkena:
Zbog činjenice da je slobodna rotacija oko dvostruke veze nemoguća, ona postaje moguća cis-trans- izomerizam.
Alkeni koji imaju dva ugljikova atoma na svakoj dvostrukoj vezi razne zamjene, može postojati u obliku dva izomera koji se razlikuju po rasporedu supstituenata u odnosu na ravan π-veze:
Hemijska svojstva alkena.
Alkene karakteriše:
· reakcije adicije dvostruke veze,
· oksidacijske reakcije,
· reakcije supstitucije u "bočnom lancu".
1. Reakcije adicije dvostruke veze: slabija π-veza se prekida, formira se zasićeno jedinjenje. To su reakcije elektrofilne adicije - AE. | 1) hidrogenacija: CH3-CH=CH2 + H2 do CH3-CH2-CH3 2) halogeniranje: CH3-CH=CH2 + Br2 (rastvor)à CH3-CHBr-CH2Br Promjena boje bromne vode je kvalitativna reakcija na dvostruku vezu. 3) Hidrohalogenacija: CH3-CH=CH2 + HBr - CH3-CHBr-CH3 (MARKOVNIKOVOVO PRAVILO: vodonik je vezan za najhidrogenizovaniji atom ugljenika). 4) Hidratacija - priključak vode: CH3-CH=CH2 + HOH – CH3-CH-CH3 (vezivanje se takođe dešava prema Markovnikovovom pravilu) |
||||||||||||||||
2. Dodavanje bromovodonika u prisustvo peroksida (Haraš efekat) - ovo je radikalan dodatak - AR | CH3-CH=CH2 + HBr -(H2O2)à CH3-CH2-CH2Br (nastavlja se reakcija sa bromovodikom u prisustvu peroksida protiv Markovnikove vladavine ) |
||||||||||||||||
3. Sagorijevanje- potpuna oksidacija alkena kisikom u ugljični dioksid i vodu. | S2N4 + 3O2 = 2SO2 + 2N2O |
||||||||||||||||
4. Meka oksidacija alkena - Wagner reakcija : reakcija sa hladnim vodenim rastvorom kalijum permanganata. | 3CH3- CH=CH2+ 2KMnO4 + 4H2O do 2MnO2 + 2KOH + 3 CH3 - CH - CH2 Oh Oh ( formira se diol) Promjena boje vodenog rastvora kalijum permanganata sa alkenima je kvalitativna reakcija za alkene. |
||||||||||||||||
5. Teška oksidacija alkena- vrući neutralni ili kiseli rastvor kalijum permanganata. Dolazi sa prekidom C=C dvostruke veze. | 1. Pod dejstvom kalijum permanganata u kiseloj sredini, u zavisnosti od strukture alkenskog skeleta, nastaje:
CH3-C-1 H=C-2 N2 +2 KMn+7O4 + 3H2SO4 a CH3-C+3 Oh + C+4 O2 + 2Mn+2SO4 + K2SO4 + 4H2O 2. Ako se reakcija odvija u neutralnom okruženju kada se zagrije, onda, prema tome, kalijum sol:
3CH3C-1H=WITH-2N2 +10 K MnO4 - ta 3 CH3 C+3OO K + + 3K 2C+4O3 + 10MnO2 +4N2O+ K Oh
|
||||||||||||||||
6. Oksidacija etilen kiseonik u prisustvu soli paladija. | CH2=CH2 + O2 –(kat)à CH3CHO (acetaldehid) |
||||||||||||||||
7. Kloriranje i bromiranje na bočni lanac: ako se reakcija s hlorom provodi na svjetlu ili na visokoj temperaturi, vodik se zamjenjuje u bočnom lancu. | CH3-CH=CH2 + Cl2 – (svjetlo)à CH2-CH=CH2 + HCl |
||||||||||||||||
8. polimerizacija: | n CH3-CH=CH2 a(-CH–CH2-)n propilen ô polipropilen |
PROIZVODNJA ALKENA
I . Pucanje alkani: | S7N16 –(t)a CH3-CH=CH2 + C4H10 alken alkan |
II. Dehidrohalogenacija haloalkana pod dejstvom alkoholnog rastvora alkalija - reakcija ELIMINIRANJE. |
Zajcevovo pravilo: Eliminacija atoma vodika u reakcijama eliminacije odvija se pretežno od najmanje hidrogeniranog atoma ugljika.
|
III. Dehidracija alkohola na povišenoj temperaturi (iznad 140°C) u prisustvu deprivirajućih reagensa - aluminijum oksida ili koncentrovane sumporne kiseline - reakcija eliminacije. | CH3- CH-CH2-CH3 – (H2SO4,t>140o)à à H2O+CH3- CH=CH-CH3 (takođe se pridržava pravila Zajceva) |
IV. Dehalogenacija dihaloalkana ima atome halogena na susednim atomima ugljenika, pod dejstvom aktivnih metala. | CH2 Br-CH Br-CH3+ mg aCH2=CH-CH3+ MgBr2 Cink se takođe može koristiti. |
V. Dehidrogenacija alkana na 500°S: |
|
VI. Nepotpuna hidrogenacija diena i alkina | S2N2 + N2 (nedostatak) –(kat)à S2N4 |
ALKADIENES.
To su ugljovodonici koji sadrže dvije dvostruke veze. Prvi član serije je C3H4 (propadien ili alen). Sufiks se pojavljuje u nazivu - DIEN .
Vrste dvostrukih veza u dienima:
1.Insulateddvostruke veze razdvojeni u lancu sa dvije ili više σ-veza: CH2=CH–CH2–CH=CH2. Dieni ovog tipa pokazuju svojstva karakteristična za alkene. |
2. Kumulativnodvostruke veze nalazi se na jednom atomu ugljika: CH2=C=CH2(alen) Takvi dieni (aleni) pripadaju prilično rijetkim i nestabilnim vrstama spojeva. |
3.Paireddvostruke veze odvojeno jednom σ-vezom: CH2=CH–CH=CH2 Konjugirani dieni se odlikuju karakterističnim svojstvima zbog elektronske strukture molekula, odnosno kontinuiranog niza od četiri sp2 atoma ugljika. |
Dienski izomerizam
1. Izomerizam pozicije dvostruke veze: |
2. Izomerizam karbonski skelet: |
3. Interclass izomerizam sa alkinima I cikloalkeni . Na primjer, sljedeća jedinjenja odgovaraju formuli C4H6:
|
4. Spatial izomerizam Pojavljuju se dieni koji imaju različite supstituente na atomima ugljika na dvostrukim vezama, poput alkena cis-trans izomerizam.
(1) Cis izomer (2) Trans izomer |
Elektronska struktura konjugiranih diena.
Molekul butadiena-1,3 CH2=CH-CH=CH2 sadrži četiri atoma ugljika sp2
-
hibridizovano stanje i ima ravnu strukturu.
π-elektroni dvostrukih veza formiraju jedan oblak π-elektrona (pridruženi sistem ) i delokalizirani su između svih atoma ugljika.
Mnoštvo veza (broj zajedničkih elektronskih parova) između atoma ugljika ima srednju vrijednost: ne postoje čisto jednostruke i čisto dvostruke veze. Strukturu butadiena tačnije odražava formula sa delokalizovane "jedan i po" obveznice.
HEMIJSKA SVOJSTVA KONJUGOVANIH ALKADIENA.
REAKCIJE ADICIJE KONJIGOVANIM DIENIMA. Dodavanje halogena, vodonik halogenida, vode i drugih polarnih reagensa odvija se elektrofilnim mehanizmom (kao u alkenima). Osim adicije na jednoj od dvije dvostruke veze (1,2-adicija), konjugirane diene karakteriše i tzv. 1,4-adicija, kada u reakciji učestvuje cijeli delokalizirani sistem dvije dvostruke veze: Odnos 1,2- i 1,4-adicionih proizvoda zavisi od reakcionih uslova (sa povećanjem temperature, verovatnoća 1,4-adicije obično raste). |
1. Hidrogenacija. CH3-CH2-CH=CH2 (1,2 proizvod) CH2=CH-CH=CH2 + H2 CH3-CH=CH-CH3 (1,4 proizvod) U prisustvu Ni katalizatora dobija se kompletan proizvod hidrogenacije: CH2=CH-CH=CH2 + 2 H2 –(Ni, t)à CH3-CH2-CH2-CH3 |
2. Halogenacija, hidrohalogenacija i hidratacija 1,4-nastavak. 1,2-priključak. Uz višak broma, još jedan njegov molekul se dodaje na mjesto preostale dvostruke veze kako bi se formirao 1,2,3,4-tetrabromobutan. |
3. reakcija polimerizacije. Reakcija se odvija pretežno po 1,4-mehanizmu, uz formiranje polimera s višestrukim vezama, tzv. guma : nCH2=CH-CH=CH2 à (-CH2-CH=CH-CH2-)n polimerizacija izoprena: nCH2=C–CH=CH2 à(–CH2 –C =CH –CH2 –)n CH3 CH3 (poliizopren) |
REAKCIJE OKSIDACIJE - meke, tvrde, kao i goruće. Oni se odvijaju na isti način kao i u slučaju alkena - blaga oksidacija dovodi do polihidričnog alkohola, a tvrda oksidacija dovodi do mješavine različitih proizvoda ovisno o strukturi diena: CH2=CH –CH=CH2 + KMnO4 + H2O à CH2 – CH – CH – CH2 + MnO2 + KOH |
Alkadieni gore na ugljični dioksid i vodu. C4H6 + 5,5O2 do 4CO2 + 3H2O |
DOBIJANJE ALKADIENA.
1. katalitička dehidrogenacija alkani (kroz fazu formiranja alkena). Na ovaj način se divinil u industriji dobija iz butana sadržanog u gasovima prerade nafte i pratećim gasovima: Izopren se dobija katalitičkom dehidrogenacijom izopentana (2-metilbutan): |
2. Lebedeva sinteza: (katalizator - mješavina oksida Al2O3, MgO, ZnO 2 C2H5OH –(Al2O3,MgO, ZnO, 450˚C)à CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2 |
3. Dehidracija dihidričnih alkohola: |
4. Djelovanje alkoholnog rastvora alkalija na dihaloalkane (dehidrohalogenacija): |
