4. Диеновые углеводороды (алкадиены или диолефины)

Свойства этих соединений определяются, в первую очередь, расположением двойной связи. Алкадиены можно разделить на три группы:

1. С изолированной двойной связью

СН₂ = СН – СН₂ – СН = СН₂ Пентадиен -1,4

2. С кумулированной связью (расположенной рядом)

СН₂ = С = СН₂ Аллен

3. С сопряженными связями (двойные связи разделены одной простой связью)

СН₂ = СН — СН = СН₂ Бутадиен - 1,3 (дивинил)

Диены с сопряженными связями имеют наибольшее применение — сырье для получения полимеров.

Химические свойства дивинила и его гомологов Реакции присоединения

Присоединение по двойным связям идет не только в положении 1,2, но и по про­тивоположным концам молекулы– присоединение 1,4:

Присоединение в 1,2 положения вытекает из общих свойств непредельных соединений. Для объяснения 1,4 присоединения необходимо рассмотреть строение дивинила.

Как видно из схемы: двойные связи в дивиниле длиннее, чем в бутене, одинарная короче обычной – σ-связи и приближается по величине к двойной, т.е. происходит некоторое выравнивание длинн

С – С связей. Установлено, что молекула дивинила плоская, атомы расположены в одной плоскости, а 2р орбитали всех четырех атомов углерода расположены в плоскости перпендикулярной первой.

Перекрывание электронных облаков происходит не только между С₁—С₂. и С₃-С₄ , но и между С₂ — С₃ , хотя оно и меньше, чем в первых случаях. Т.о. молекула дивинила представляет собой сопряженную систему π-электронов; в ней нет «чис­тых» двойных и одинарных связей, а наблюдается распределение π- электронной плотности по всей молекуле:

Необходимо подчеркнуть, что взаимодействие двух или нескольких соседних π — связей с образованием единого облака π - электронов называется эффектом сопря­жения. Сопряжение способ-ствует понижению общей энергии молекулы. Поэтому диены с сопряженными связями довольно устойчивые соединения.

Рассмотрим некоторые другие реакции присоединения:

Выход продуктов 1,2 и 1,4 присоединения определяется характером реагента и ус­ловиями проведения реакции.

Диеновые синтезы (синтезы Дильса-Альдера)

Присоединение алкена или алкина в положение 1,4 используется для получения циклических органических соединении:

Реакции полимеризации

Диены с сопряженными двойными связями легко полимеризуются в каучукоподобные высокомолекулярные продукты.

Цепная полимеризация под влиянием катализаторов (щелочных металлов, металлоорганических соединений) или инициаторов (органические и неорганические перекиси) может происходить также в положении 1,2 —1,2, 1,4 — 1,4 и 1,2—1,4:

Аналогично происходит и полимеризация изопрена

(2-метилбутандиена - 1,3):

Природный полимер каучук по химическому составу и строению представляет собой стереорегулярный (пространственно упорядоченный) цис-полимер изопрена: