Halogeeni derivaatide isomeeria on seotud süsiniku skeleti struktuuriliste tunnustega (lineaarne või hargnenud struktuur), halogeeni aatomite positsiooniga süsinikuahelas:
1. CH3-CH2-CH2-CH2-Br 2. CH3-CH-CH2-CH3
primaarne bromiid
(lineaarse struktuuriga sekundaarne bromiid
süsinikskelett, butüül
halogeeniaatom y (lineaarne struktuur
süsiniku skeleti terminaalne aatom,
süsinik) halogeeniaatom keskel
süsinikuaatom)
3. CH3-CH-CH2-Br CH3
CH3 4. CH3-C-CH3
primaarne bromiid
isobutüül Cl
(hargnenud struktuuriga tertsiaarne kloriid
süsiniku karkass, isobutüülaatom
halogeen terminaalses aatomis (hargnenud struktuur
süsinik) süsiniku skelett,
halogeeniaatom keskel
süsinikuaatom)
ning aatomite ja rühmade erinevad paigutused ruumis (cis-, trans-isomeeria; optiline isomeeria):
CH3H C = C
Cl CH3Cl H
trans-vorm cis-vorm
Halogeenitud süsivesinike nimetamisel kasutatakse järgmist nomenklatuuri: triviaalne, ratsionaalne ja süstemaatiline (IUPAC).
Mõnel juhul kasutatakse halogeeni derivaatides triviaalset nomenklatuuri: kloroform CHCl 3, jodoform CHI 3.
Ratsionaalse nomenklatuuri järgi moodustatakse halogeeni derivaatide nimi süsivesinikradikaali ja halogeeni nimest, vajaduse korral märgitakse viimase asukoht:
C2H5Cl CH3-CH-CH2-CH3CH2 = CH-Br C6H5CH2Br
etüülkloriid bromiid (etüülkloriid) Br vinüülbensüül
sec-butüülbromiid (vinüülbromiid) (bensüülbromiid)
(sec-butüülbromiid)
Kui halogeenderivaadi molekul sisaldab kahte halogeeniaatomit, nimetatakse süsivesiniku radikaali sõltuvalt nende aatomite asukohast süsinikuahelas. Seega, kui halogeeniaatomid asuvad naabersüsinikuaatomite juures, lisatakse radikaali nimele järelliide - een (sel juhul moodustub kahevalentne radikaal, lahutades kahest naabersüsinikuaatomist kaks vesinikuaatomit):
CH2Cl-CH2CI CH3-CHCl-CH2CI
etüleenkloriid propüleenkloriid
(etüleenkloriid) (propüleenkloriid)
Kui mõlemad halogeeniaatomid asuvad samas terminaalses süsinikuaatomis, lisatakse radikaali nimele sufiks - idene (sel juhul saadakse kahevalentne radikaal, lahutades ühest äärmisest süsinikuaatomist kaks vesinikuaatomit):
CH3-CHCl2CH3-CH2-CHI2
etülideenkloriid propülideenjodiid
(etülideenkloriid) (propülideenjodiid)
Dihalogeenderivaatide süsivesinikradikaalid, mille otstes süsinikuaatomites asuvad kaks halogeeniaatomit, sisaldavad mitmeid metüleenrühmi (-CH 2 -), olenevalt nende nimetuste arvust:
CH2Cl-CH2-CH2Cl CH2Br-CH2-CH2-CH2Br
trimetüleenkloriid tetrametüleenbromiid
(trimetüleenkloriid) (tetrametüleenbromiid)
Halogeenderivaate, milles kõik molekulis olevad vesinikuaatomid on asendatud halogeeniga, nimetatakse perhalogeeni derivaatideks:
CF 3 -CF 3 CF 2 = CF 2
perfluoroetaan perfluoroetüleen
Vastavalt süstemaatilisele nomenklatuurile (IUPAC) valitakse halogeeni derivaatide nimetamisel pikim süsinikuaatomite ahel, sealhulgas, kui see on olemas, lühike side (põhiahel). Selle ahela süsinikuaatomid on nummerdatud. Nummerdamine algab otsast, millele halogeeniaatom asub kõige lähemal. Halogeeni sisaldavate ühendite nimetus tuleneb vastavast alkaanist, millele eelneb halogeeni nimi ja number, mis näitab, millise süsinikuaatomi juures ahela algusest halogeen asub (molekuli teised asendajad on näidatud sarnaselt):
CH3Cl12312CH2-CH3
klorometaan CH3-CHCl-CH3ClH2 C-C
2-kloropropaan CH3
1-kloro-2-metüülbutaan
Kui halogeeni sisaldav süsivesinik sisaldab halogeeni aatomit ja mitmiksidet, siis määrab numeratsiooni alguse mitmikside:
1 2 3 4 1 2 3 4 5
CH2 =CH-CH2-CH2Br CH3-C=C-CH2-CH2Br
4-bromo-1-buteen
5-bromo-2-metüül-3-kloro-2-penteen
Di- ja polühalogeenderivaate nimetatakse samade reeglite järgi kui monohalogeeni derivaate:
CH2Cl-CH2CI CH3-CHCl2
1,2-dikloroetaan 1,1-dikloroetaan
- Määrake alloleva diagrammi abil ained A–E, kirjutage üles reaktsioonivõrrandid
- Amalgaam on sulam, mille üheks komponendiks on elavhõbe. 10,00 g kaaluvat tsink-alumiinium amalgaami töödeldi lahjendatud väävelhappe lahusega. Sel juhul vabanes 0,896 liitrit vesinikku (n.s.). Saadud lahustumatu jäägi mass oli 8,810 g.
Arvutage iga amalgaami komponendi massifraktsioonid (%).LAHENDUS PUNKTID Seetõttu ei lahustu elavhõbe lahjendatud väävelhappes
amalgaami elavhõbeda mass on 8,810 g.1 punkt Vesiniku vabanemine toimub koostoime tõttu
tsink ja alumiinium väävelhappe lahusega:
Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 (1)1 punkt 2Al + 3H 2SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 (2) 1 punkt m(Al + Zn) = 10,00–8,810 = 1,190 g 0,5 punkti n(H2) = 0,896/22,4 = 0,04 mol 1 punkt Olgu n(Zn) = x mol; n(Al) = y mool, siis 65x +27y = 1,19 2 punkti Vastavalt reaktsioonivõrrandile:
n(H2) = n(Zn) + 1,5n(Al) = (x + 1,5y) mol, siis2 punkti 65x +27 a = 1,19
x +1,5 a = 0,04
x = 0,01 mol; y = 0,02 mol2,5 punkti m(Zn) = 65 ± 0,01 = 0,65 g; m(Al) = 27 ± 0,02 = 0,54 g 1 punkt ω(Zn) = 0,65/10 = 0,065 (6,5%); ω(Al) = 0,54/10 = 0,054 (5,4%) 1 punkt ÜLESANDE KOKKU 13 PUNKTI - Reaktsioon hõlmas 3,700 g kaltsiumhüdroksiidi ja 1,467 l süsinikdioksiidi, mõõdetuna rõhul 760 mm Hg. Art. ja 25°C. Saadud sade filtriti ja kaltsineeriti 1000 °C juures.
Arvutage kuiva jäägi mass.LAHENDUS PUNKTID Toome süsinikdioksiidi mahu normaaltingimustesse, võttes arvesse
et 760 mm Hg. Art. - normaalrõhk, mis vastab 101,3 kPa,
ja T’ = 273 + 25 = 298 K:1 punkt Gay-Lussaci seaduse järgi süsinikdioksiidi maht normaaltemperatuuril
(0°C või 273 K) konstantsel rõhul on võrdne:
V/T = V'/T'
V/273 = 1,467/298
V = 1,344 l2 punkti Kui CO 2 lastakse läbi kaltsiumhüdroksiidi lahuse, tekivad järgmised reaktsioonid:
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O (1)1 punkt CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2 (2) 1 punkt n(Ca(OH)2) = 3,7/74 = 0,05 mol; n(CO2) = 1,344/22,4 = 0,06 mol. 2 punkti Vastavalt reaktsioonivõrrandile (1) n(Ca(OH) 2) = n(CO 2) = n(CaCO 3) = 0,05 mol 1 punkt Reaktsioon (1) kulutab 0,05 mol CO 2, seega 0,01 mol CO 2
jääb üleliigseks ja siseneb reaktsiooni (2), interakteerudes 0,01 mol CaCO 3 -ga.
Sademesse jääb 0,04 mol CaCO 3.1 punkt Sademe kaltsineerimisel toimub CaCO 3 lagunemisreaktsioon:
CaCO 3 = CaO + CO 2 (3)1 punkt Reaktsioonivõrrandi kohaselt moodustub 0,04 mol CaO 3 0,04 mol CaCO 3-st,
mis kujutab endast kuiva jääki pärast kaltsineerimist.1 punkt m(CaO) = 0,04 56 = 2,24 g. 1 punkt ÜLESANDE KOKKU 12 PUNKTI - Kui värvitu gaas interakteerub A ja raud(III)kloriid, moodustub kollane sade B. Kui see reageerib kontsentreeritud lämmastikhappega, eraldub pruun gaas IN, mis reageerib osooniga, moodustades valge kristalse aine G, mis moodustab veega suhtlemisel ainult lämmastikhapet.
Tuvastage ained A, B, IN, G. Kirjutage üles toimuvate keemiliste reaktsioonide võrrandid. - Arvutage alkoholkääritatud glükoosi mass, kui 120 g äädikhappe põletamisel vabanes sama palju süsinikdioksiidi, kui see tekkis, võttes arvesse, et käärimisreaktsiooni saagis on 92% teoreetilisest. üks.
|
Sünonüümid |
, Metüülbromiid (bromometüül), metüülbromiid, monobromometüül, monobromoetaan, metüülbromiid, bromometüül, bromometaan, metabromiin, panobroom, terabool, broson |
|
Inglise keeles |
|
|
Empiiriline valem |
|
|
Grupp saidil |
|
|
Keemiline klass |
|
| Ettevalmistav vorm | |
|
Tungimise meetod |
|
|
Mõju organismidele |
|
|
Kasutusmeetodid |
|
Suurendamiseks klõpsake fotol
Metüülbromiid- laia toimespektriga insektitsiid ja akaritsiid, mida kasutatakse karantiini fumigatsioonis varude kahjurite, puitanumates tööstusliku puidu kahjurite ja istutusmaterjali nakatumise korral taimekahjurite tõrjeks.
Peida
Füüsikalis-keemilised omadused
Gaasilises olekus on keemiliselt puhas metüülbromiid värvitu, lõhnatu ja maitsetu gaas. Lõhnaainena lisatakse kloropikriini.
Kõrgete temperatuuride (500°C) mõjul laguneb, moodustades HBr. See hüdrolüüsib hästi alkoholi leeliselahusega.
Mõnikord on tehnilisel metüülbromiidil ebameeldiv merkaptaani (mädanev valkainete) lõhn, mis võib karboniseerumisega () kokkupuutuvate ruumide õhus püsida mitu päeva, isegi pärast selle aurude täielikku eemaldamist, kuid see lõhn ei kandu edasi karboniseeritavale. tooted.
Kõrge õhuniiskuse ja keemistemperatuurist madalamal ümbritseva õhu temperatuuril võib vedel metüülbromiid moodustada hüdraadi (tihe valge kristalliline mass), mis temperatuuril alla 10 °C eraldab aeglaselt gaasi (laguneb veeks ja gaasiks). Nende nähtuste ja vedelate toodete kahjustamise vältimiseks tuleks bromometaani viia mahutisse ainult gaasiaurusti kaudu, kus see muutub gaasiliseks.
Metüülbromiidi aurud on õhust raskemad, tungivad sügavale sorbendimaterjalidesse, imenduvad neis nõrgalt ja on ventileerimisel kergesti eemaldatavad, jäädes ainult pinnale seotud anorgaaniliste bromiidide kujul, mille kogus oleneb aine kontsentratsioonist. kasutatud ravim ja kokkupuute kestus.
Toodete suurenenud niiskus ei takista aurude läbitungimist. Kasutatud kontsentratsioonides ei ole aurude ja õhu segu plahvatusohtlik.
Keemiliste omaduste poolest on metüülbromiid monohaloalkaanide iseloomulik esindaja. See läbib kergesti asendusreaktsioone, selle reaktsioonivõime on palju suurem kui metüülkloriidil.
füüsilised omadused
Mõju kahjulikele organismidele
Aine on mürgine kõikidele putukate ja lestade arenguetappidele toodete, sõidukite ja konteinerite saastumise mis tahes vormis.
. Metüülbromiidil on närve halvav toime. Kahjulike putukate ja lestade puhul seostatakse seda sulfhüdrüülrühmi sisaldavate ensüümidega suhtlemisel kõrge metüülimisvõimega, mille tulemusena on häiritud redoksprotsessid ja süsivesikute ainevahetus. Ilmselt on see fumigandi mõju puukidele ja putukatele põhjuseks.Metüülbromiidi toime ilmneb aeglaselt, seetõttu tuleks efektiivsust määrata mitte varem kui 24 tundi pärast saastest puhastamist.
. Teave omandatud resistentsuse kohta ravimi suhtes puudub.Kuid töötlemise käigus langevad paljud putukad õhus oleva fumigandi subletaalse kontsentratsiooni korral kaitsvasse torporisse ega sure järgneva surmava kontsentratsiooni korral.
Mõned tripsi- ja soomusputukate liigid on metüülbromiidil põhinevate ravimite suhtes loomulikult resistentsed, kuid nad surevad kiiresti ka fumigandi annuste suurenemise ja kokkupuute suurenemisega.
Rakendus
Metüülbromiidil põhinevat registreeritud preparaati võib kasutada fumigeerimiseks:
Varem kasutati bromometaani ka:
Metüülbromiidi kasutati ka ladude, külmikute, liftide, veskite, laevatrümmide ja eluruumide desinfitseerimiseks ja deratiseerimiseks.
Tööstuses kasutati seda alküüliva ainena, samuti tulekustutite täitmiseks, meditsiinipraktikas polümeeride, meditsiiniseadmete, instrumentide, optiliste instrumentide, sõjaväerõivaste ja jalatsite steriliseerimiseks.
Metüülbromiid on oma toimelt sarnane vesiniktsüaniidiga, kuid on taimede ja seemnete jaoks ohutum.
Segud. Eelmise sajandi 90ndate lõpus viis VNIIKR desinfitseerimisosakond läbi uuringuid, et saada eksperimentaalseid andmeid bromometaani kontsentratsiooni vähendamise võimaluse kohta. Seda pidi kasutama segudes teistega, eriti vesinikfosforil põhinevate preparaatidega (). Uurimistöö tulemusena saadi andmed efektiivsete kontsentratsioonide kohta, nende andmete põhjal kaitsti väitekirjad, kuid bromometaani kasutamise järsu vähenemise tõttu need uuringud praktilist rakendust ei leidnud. (toimetaja märkus)
Vähendatud seemnete idanemine. Süsinikmärgistatud ravimiga tehtud uuringute tulemuste kohaselt käitub metüülbromiid normaalsel rõhul ja temperatuuril metüüliva ainena, reageerides ainetega, mis on tera osa. Seega häirib see normaalsete eluprotsesside kulgu ja vähendab idanemist.
Mõju teravilja kvaliteedile. Metüülbromiid sorbeeritakse teradest füüsiliselt ja seejärel astub see keemiliselt koostoimesse valguliste ainetega. Sel juhul toimub lüsiini ja metioniini histidiinijääkide imidasoolitsüklite metüülimine. Aine ei mõjuta aga oluliselt teravilja kvaliteeti, kuigi toob kaasa leiva toiteväärtuse kerge languse.
Toksikoloogilised andmed |
|
| (mg/kg inimese kehakaalu kohta) | 1,0 |
| pinnases (mg/kg) | () |
| pinnases (mg/kg) | () |
| reservuaaride vees (mg/dm 3) | 0,2 |
| tööpiirkonna õhus (mg/m 3) | 1,0 |
| atmosfääriõhus (mg/m3) | 0,1 |
| imporditud toodetes (mg/kg): | |
teravilja terades |
5,0 |
teraviljatoodetes, sealhulgas jahvatatud |
1,0 |
kakaoubades |
5,0 |
kuivatatud puuviljades |
2,0 |
Toksikoloogilised omadused ja omadused
Metüülbromiid on inimestele ja soojaverelistele loomadele väga mürgine ning tugev neutroopiline mürk. Kui toimeaine satub looma kehasse, muudab see verepilti ja häirib närvisüsteemi talitlust. Tugeva metüüliva ainena avaldab ravim negatiivset mõju süsivesinike sünteesi- ja lagunemisprotsessidele.
Toksilist toimet seostatakse tavaliselt metanooli ja selle saaduste (formaldehüüdi ja sipelghappe) ning bromiidide tekkega organismis.
Eriti järsult langeb glükogeeni sisaldus maksas. Lisaks võib mürgitusega kaasneda nägemisnärvi kahjustus ja pimedus.
Imetaja organismis laguneb mürgine aine kiiresti metüülalkoholiks ja seejärel formaldehüüdiks, mis suurendab toksilist toimet veelgi.
Ärritab limaskesti. Vältida tuleb kokkupuudet nahaga ja kokkupuutel loputada koheselt rohke veega (Melnikov, Novozhilov, 80). Kuulub ühendite rühma, mis kahjustavad peamiselt närvisüsteemi, neere ja kopse.
LC 50 30-minutilise säritusega:
- hiired - 6,6;
- rotid ja küülikud - 28,9 g/m3.
kuuetunnise kokkupuute korral on LC 50 rottide ja merisigade puhul 0,63-0,56 g/m3.
Tabel Toksikoloogilised andmed koostatud vastavalt GN 1.2.3111-13.
Sümptomid
Kliiniline pilt
inimest iseloomustab reeglina varjatud perioodi olemasolu. Esineb üldine nõrkus, pearinglus, peavalu, iiveldus, mõnikord oksendamine, ebakindel kõnnak, jäsemete värisemine, ähmane nägemine, kõõluste reflekside suurenemine, näonaha hüperemia, kiire või aeglane pulss, hüpotensioon. Need sümptomid võivad kaduda pärast töötamise lõpetamist. Teist perioodi, mis võib alata 2-12 tunni või isegi 1-2 päeva pärast, iseloomustab lihastõmbluste kiire areng, epileptilised krambid, keele ja jäsemete värisemine, skaneeritud kõne, kahelinägemine, pupillide laienemine ja nende puudumine. valgusreaktsioon, koordinatsioonihäired.Krooniline mürgistus
tekib mitu nädalat või kuud pärast tööle asumist ja sellega kaasnevad peavalud, pearinglus, unisus, jäsemete nõrkus, sõrmede tuimus, suurenenud süljeeritus ja higistamine, iiveldus, valu südames, nägemise hägustumine ja kuulmishallutsinatsioonid.Nahka resorptiivne toime
. Inimese mürgistus on võimalik, kui toimeaine puutub kokku nahaga ja kokkupuude avatud kehapiirkondadega ei põhjusta põletusi, kuna aine aurustub koheselt. Mürgistus võib tekkida naha kaudu ja metüülbromiidgaasi sattumisel riiete alla. Kui riided on hästi ventileeritud, aurustub aine sellest kergesti. Kohtades, kus riietus istub tihedalt kehaga, jääb see püsima ja siia võivad tekkida mullid.Lapsed ja eakad on ravimi toime suhtes tundlikumad.
Lugu
Metüülbromiidi sünteesis esmakordselt 1884. aastal Perkinson. 1932. aastal pakuti seda Prantsusmaal ja hiljem USA-s laudas kahjuritõrjevahendina (). Sellest ajast alates hakati seda laialdaselt kasutama karantiini desinfitseerimiseks, kuna enamik taimi, puu- ja köögivilju osutus kontsentratsioonidele vastupidavaks ja putukate vastu tõhusaks.
Endise NSV Liidu territooriumil kasutati bromometaani esmakordselt 1958. aastal Hersoni sadamas, kus sellega desinfitseeriti lasti laeva trümmides.
1984. aastaks oli selle ülemaailmne tarbimine jõudnud 45 500 tonnini. 1992. aastal kasutati seda juba 71 500 tonni. Nii suur kogus avaldas tõsist mõju keskkonnale, mistõttu ÜRO keskkonnaprogramm nimetas selle osoonikihti kahandavaks aineks.
Alates 1. jaanuarist 1998 võib metüülbromiidi kasutada ainult laevade saastest puhastamiseks ja karantiini eesmärgil. Kanada nõustus selle tingimusega, Saksamaal on alates 1. jaanuarist 1996 aine kasutamist vähendatud ligikaudu 70% ja alates 1. jaanuarist 1998 on selle kasutamine keelatud. Skandinaavia riikides on metüülbromiid keelatud alates 1. jaanuarist 1998, sealhulgas karantiin ja laevad. Holland on täielikult keelanud metüülbromiidi kasutamise, sealhulgas pinnasel; Itaalias on selle kasutamine keelatud alates 1. jaanuarist 1999.
USA-s aga koostati põllumeeste seas, kes ei saanud ilma selle ravimita oma taimekasvatustegevuses hakkama, petitsioon bromometaani kasutamise piiramiseks või keelamiseks, eriti California osariigis.
ÜRO Montreali protokoll nõuab metüülbromiidi täielikku lõpetamist tööstusriikides aastaks 2010, vähendades järk-järgult 2001. aastaks 25% ja 2005. aastaks 50%. Sellest tulenevalt on vaja leida alternatiivsete ainete või meetodite kasutamine.
Venemaal eemaldati metüülbromiid 2005. aastal riigis kasutamiseks lubatud pestitsiidide ametlikust nimekirjast. 2011. aastal kanti see nimetuse "Metabrom-RFO" all uuesti nimekirja ja kiideti heaks kasutamiseks erinevate toodete desinfitseerimiseks.
Metüülbromiidi alternatiivid
Ekspertide seas pole kahtlust, et bromometüül on parem ja seetõttu on seda raske asendada. Paljud kasutajad nõuavad selle kasutamist jätkuvalt. Teisest küljest on selle asendamine vajalik, kuna metüülbromiidi osoonikihti kahandav potentsiaal on teaduslikult tõestatud. Stratosfääri osoonisisalduse vähenemine põhjustab alati ohtliku päikese ultraviolettkiirguse suurenemist. Selle kiirguse negatiivne mõju inimestele, loomadele ja taimedele on usaldusväärselt teada.
Vesiniktsüaniid
(HCN). Värvitu vedelik, mõru mandli lõhnaga. Aine on õhust kergem ja selle keemistemperatuur on 26°C.Vesiniktsüaniid on mittesüttiv, kuid kui seda kasutatakse fumigatsiooni eesmärgil, läheneb selle kontsentratsioon plahvatusohtlikule tasemele. Aine on väga mürgine ja mõjub väga kiiresti paljudele elusolenditele. See on vees kergesti lahustuv, mida on fumigeerimisel väga oluline arvestada, kuna vesiniktsüaniid võib muutuda hüdraatunud ja seda on raske eemaldada.
Kviitung
Metüülbromiid saadakse hea saagisega metanooli reageerimisel vesinikbromiidhappe soolade või broomiga vesiniksulfiidi või vääveldioksiidi juuresolekul. Tööstuslik tootmismeetod põhineb metanooli reaktsioonil broomi ja väävliga:
6CH3OH+ 3Br2+S → 6CH3Br + H2SO4 + 2H2O Keskkonnaobjektide pestitsiidide sisalduse hügieeninormid (loetelu). Hügieenistandardid GN 1.2.3111-13
4.Vene Föderatsiooni territooriumil kasutamiseks heaks kiidetud pestitsiidide ja agrokemikaalide riiklik kataloog, 2013. Vene Föderatsiooni Põllumajandusministeerium (Venemaa Põllumajandusministeerium)
5.Gruzdev G.S. Keemiline taimekaitse. Toimetanud G.S. Gruzdeva – 3. väljaanne, muudetud. ja täiendav - M.: Agropromizdat, 1987. - 415 lk.: ill.
6.Maslov M.I., Magomedov U.Sh., Mordkovich Ya.B. Karantiini desinfitseerimise alused: monograafia. – Voronež: Teaduslik raamat, 2007. – 196 lk.
7.Medved L.I. Pestitsiidide käsiraamat (kasutushügieen ja toksikoloogia) / Team of authors, toim. NSVL Meditsiiniteaduste Akadeemia akadeemik, professor L.I. Medved -K.: Harvest, 1974. 448 lk.
8.Melnikov N.N. Pestitsiidid. Keemia, tehnoloogia ja rakendus. - M.: Keemia, 1987. 712 lk.
Alkeenid – need on süsivesinikud, mille molekulidel on ÜKS C=C kaksikside.
Alkeenide nomenklatuur: nimes esineb järelliide -ET.
Homoloogilise seeria esimene liige on C2H4 (eteen).
Lihtsamate alkeenide jaoks kasutatakse ka ajaloolisi nimetusi:
etüleen (eteen),
· propüleen (propeen),
Nomenklatuuris kasutatakse sageli järgmisi monovalentseid alkeenradikaale:
CH2-CH=CH2 |
Alkeenide isomeeria tüübid:
1. Süsiniku skeleti isomeeria:(alates C4H8 – buteen ja 2-metüülpropeen)
2. Mitme sideme positsiooni isomeeria:(alates C4H8): buteen-1 ja buteen-2.
3. Klassidevaheline isomeeria: Koos tsükloalkaanid(alustades propeenist):
C4H8 - buteen ja tsüklobutaan.
4. Alkeenide ruumiline isomeeria:
Tänu sellele, et vaba pöörlemine ümber kaksiksideme on võimatu, muutub see võimalikuks cis-trans- isomeeria.
Alkeenid, mille iga kahe süsinikuaatomi juures on kaksiksidem mitmesugused asendajad, võib esineda kahe isomeeri kujul, mis erinevad asendajate paigutuse poolest π-side tasandi suhtes:
Alkeenide keemilised omadused.
Alkeene iseloomustavad:
· kaksiksideme liitumisreaktsioonid,
· oksüdatsioonireaktsioonid,
· asendusreaktsioonid kõrvalahelas.
1. Topeltsideme liitumisreaktsioonid: nõrgem π side katkeb ja tekib küllastunud ühend. Need on elektrofiilsed liitumisreaktsioonid – AE. | 1) Hüdrogeenimine: CH3-CH=CH2 + H2 - CH3-CH2-CH3 2) Halogeenimine: CH3-CH=CH2 + Br2 (lahus)à CH3-CHBr-CH2Br Broomvee värvimuutus on kvalitatiivne reaktsioon kaksiksidemele. 3) Hüdrohalogeenimine: CH3-CH=CH2 + HBr à CH3-CHBr-CH3 (MARKOVNIKOVI REGEL: vesinik kinnitub kõige hüdrogeenitud süsinikuaatomiga). 4) Niisutus - veeühendus: CH3-CH=CH2 + HOH à CH3-CH-CH3 (anneksioon toimub ka Markovnikovi reegli järgi) |
||||||||||||||||
2. Vesinikbromiidi lisamine peroksiidide olemasolu (Ärav efekt) - see on radikaalne täiendus - AR | CH3-CH=CH2 + HBr -(H2O2)à CH3-CH2-CH2Br (reaktsioon vesinikbromiidiga peroksiidi juuresolekul toimub Markovnikovi võimu vastu ) |
||||||||||||||||
3. Põlemine– alkeenide täielik oksüdeerimine hapnikuga süsinikdioksiidiks ja veeks. | С2Н4 + 3О2 = 2СО2 + 2Н2О |
||||||||||||||||
4. Alkeenide kerge oksüdatsioon – Wagneri reaktsioon : reaktsioon külma kaaliumpermanganaadi vesilahusega. | 3CH3- CH=CH2+ 2KMnO4 + 4H2O kuni 2MnO2 + 2KOH + 3 CH3 - CH - CH2 Oh Oh ( moodustub diool) Kaaliumpermanganaadi vesilahuse värvimuutus alkeenide poolt on kvalitatiivne reaktsioon alkeenidele. |
||||||||||||||||
5. Alkeenide tugev oksüdatsioon– kuum neutraalne või happeline kaaliumpermanganaadi lahus. Kaasas C=C kaksiksideme lõhustamisega. | 1. Kui kaaliumpermanganaat toimib happelises keskkonnas, tekib olenevalt alkeeni skeleti struktuurist:
CH3-C-1 N=S-2Н2 +2 KMn+7O4 + 3H2SO4 а CH3-C+3 OOH+ C+4 O2 + 2Mn+2SO4 + K2SO4 + 4H2O 2. Kui reaktsioon toimub kuumutamisel neutraalses keskkonnas, saadakse järgmised tulemused: kaalium soola:
3CH3C-1N=KOOS-2Н2 +10 K MnO4 - kuni 3 CH3 C+3OO K + + 3K 2C+4O3 + 10MnO2 +4H2O+ K Oh
|
||||||||||||||||
6. Oksüdatsioon etüleeni hapnik pallaadiumisoolade juuresolekul. | CH2=CH2 + O2 –(kat)à CH3CHO (äädikhappe aldehüüd) |
||||||||||||||||
7. Kloorimine ja broomimine külgahelasse: kui reaktsioon klooriga viiakse läbi valguse käes või kõrgel temperatuuril, asendatakse külgahelas vesinik. | CH3-CH=CH2 + Cl2 – (kerge)à CH2-CH=CH2 +HCl |
||||||||||||||||
8. Polümerisatsioon: | n CH3-CH=CH2 a(-CH-CH2-)n propüleen ô polüpropüleen |
ALKEENIDE SAAMINE
I . Pragunemine alkaanid: | С7Н16 –(t)а CH3- CH=CH2 + C4H10 Alkeen alkaan |
II. Haloalkaanide dehüdrohalogeenimine leelise alkoholilahuse toimel - reaktsioon KÕRVALDAMINE. |
Zaitsevi reegel: Vesiniku aatomi eemaldamine eliminatsioonireaktsioonides toimub valdavalt kõige vähem hüdrogeenitud süsinikuaatomist.
|
III. Alkoholide dehüdratsioon kõrgendatud temperatuuril (üle 140°C) oksüdatsiooni eemaldavate reaktiivide – alumiiniumoksiidi või kontsentreeritud väävelhappe – juuresolekul eliminatsioonireaktsioon. | CH3- CH-CH2-CH3 – (H2SO4,t>140o)à à H2O+CH3- CH=CH-CH3 (allub ka Zaitsevi reeglile) |
IV. Dihaloalkaanide dehalogeenimine millel on halogeeniaatom naabersüsinikuaatomite juures, aktiivsete metallide toimel. | CH2 Br-CH Br-CH3+ MgàCH2=CH-CH3+ MgBr2 Võib kasutada ka tsinki. |
V. Alkaanide dehüdrogeenimine temperatuuril 500 °C: |
|
VI. Dieenide ja alküünide mittetäielik hüdrogeenimine | C2H2 + H2 (puudus) –(kat)à C2H4 |
ALKADIENES.
Need on süsivesinikud, mis sisaldavad kahte kaksiksidet. Seeria esimene liige on C3H4 (propadieen või alleen). Nimes esineb järelliide - DIEN .
Dieenide kaksiksidemete tüübid:
1.Isoleeritudtopeltsidemed ahelas eraldatud kahe või enama σ-sidemega: CH2=CH–CH2–CH=CH2. Seda tüüpi dieenidel on alkeenidele iseloomulikud omadused. |
2. Kumuleeritudtopeltsidemed asub ühe süsinikuaatomi juures: CH2=C=CH2(allen) Sellised dieenid (alleenid) kuuluvad üsna haruldasse ja ebastabiilse tüüpi ühendite hulka. |
3. Konjugaattopeltsidemed eraldatud ühe σ sidemega: CH2=CH–CH=CH2 Konjugeeritud dieenidel on iseloomulikud omadused, mis tulenevad molekulide elektroonilisest struktuurist, nimelt nelja sp2 süsinikuaatomi pidevast järjestusest. |
Dieenide isomeeria
1. Isomerism topeltsidemete positsioonid: |
2. Isomerism süsiniku skelett: |
3. Klassidevaheline isomeeria alküünidega Ja tsükloalkeenid . Näiteks vastavad järgmised ühendid valemile C4H6:
|
4. Ruumiline isomeeria Dieenidel, mille kaksiksidemete süsinikuaatomites on erinevad asendajad, nagu alkeenid, on cis-trans isomeeria.
(1) cis-isomeer (2) trans-isomeer |
Konjugeeritud dieenide elektrooniline struktuur.
Butadieen-1,3 molekul CH2=CH-CH=CH2 sisaldab nelja süsinikuaatomit sp2
-
hübridiseeritud olek ja lame struktuur.
π-Kaksiksidemete elektronid moodustavad ühe π-elektroni pilve (konjugeeritud süsteem ) ja paiknevad kõigi süsinikuaatomite vahel.
Süsinikuaatomite vaheliste sidemete paljusus (jagatud elektronpaaride arv) on vahepealse väärtusega: puhtalt üksik- ja kaksiksidemeid pole olemas. Butadieeni struktuuri kajastab täpsemalt valem koos delokaliseeritud "poolteist" võlakirjad.
KONJUGERITUD ALKADIEENIDE KEEMILISED OMADUSED.
LISAREAKTSIOONID KONJUGATUD DIEENIDELE. Halogeenide, vesinikhalogeniidide, vee ja muude polaarsete reaktiivide lisamine toimub elektrofiilse mehhanismi abil (nagu alkeenides). Lisaks kahest kaksiksidemest ühe (1,2-liitmine) lisamisele iseloomustab konjugeeritud dieeni nn 1,4-liitmine, kui reaktsioonis osaleb kogu kahe kaksiksideme delokaliseeritud süsteem: 1,2- ja 1,4-liitmisproduktide suhe sõltub reaktsioonitingimustest (temperatuuri tõustes tavaliselt suureneb 1,4-liitumise tõenäosus). |
1. Hüdrogeenimine. CH3-CH2-CH=CH2 (1,2-produkt) CH2=CH-CH=CH2 + H2 CH3-CH=CH-CH3 (1,4-produkt) Ni katalüsaatori juuresolekul saadakse täieliku hüdrogeenimise saadus: CH2=CH-CH=CH2 + 2 H2 – (Ni, t)à CH3-CH2-CH2-CH3 |
2. Halogeenimine, hüdrohalogeenimine ja hüdratsioon 1,4-kinnitus. 1,2 ühendus. Kui broomi on liiga palju, liitub ülejäänud kaksiksideme kohas selle teine molekul, moodustades 1,2,3,4-tetrabromobutaani. |
3. Polümerisatsiooni reaktsioon. Reaktsioon kulgeb valdavalt 1,4-mehhanismi kaudu, mille tulemusena moodustub mitme sidemega polümeer, nn. kumm : nCH2=CH-CH=CH2 (-CH2-CH=CH-CH2-)n isopreeni polümerisatsioon: nCH2=C–CH=CH2 à(–CH2–C =CH –CH2 –)n CH3 CH3 (polüisopreen) |
OKSIDATSIOONI REAKTSIOONID – pehme, kõva ja põlev. Need toimivad samamoodi nagu alkeenide puhul – pehme oksüdatsioon viib mitmehüdroksüülse alkoholini ja kõva oksüdatsioon erinevate toodete segunemiseni, olenevalt dieeni struktuurist: CH2=CH –CH=CH2 + KMnO4 + H2O à CH2 – CH – CH – CH2 + MnO2 + KOH |
Alkadieenid põlevad– süsihappegaasile ja veele. С4Н6 + 5,5О2 à 4СО2 + 3Н2О |
ALKADIEENIDE SAAMINE.
1. Katalüütiline dehüdrogeenimine alkaanid (läbi alkeenide moodustumise etapi). Sel viisil toodetakse divinüüli tööstuslikult nafta rafineerimisgaasides ja nendega seotud gaasides sisalduvast butaanist: Isopreen saadakse isopentaani (2-metüülbutaan) katalüütilise dehüdrogeenimise teel: |
2. Lebedevi süntees: (katalüsaator – oksiidide Al2O3, MgO, ZnO segu 2 C2H5OH –(Al2O3,MgO, ZnO, 450˚C)à CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2 |
3. Kahehüdroksüülsete alkoholide dehüdratsioon: |
4. Leelise alkoholilahuse mõju dihaloalkaanidele (dehüdrohalogeenimine): |
