Alkeni: nomenklatura in struktura

Ugotovite, kaj so alkeni. Nomenklatura tega razreda ima nekaj posebnosti, ki jih je treba podrobneje omeniti.

Značilnosti razreda

Predstavniki številnih etilenov imajo zgodovinsko uveljavljeno ime - olefini. To je posledica dejstva, da so se šteli za prednike sušilnega olja (sušenje naravnih olj). Splošna formula vseh predstavnikov te serije je SpN2p. Med razlikovalnimi parametri izberemo prisotnost dvojne vezi (nenasičene).

Ime navedite

Mednarodna nomenklatura alkenov vključuje uporabo posebnega algoritma za ime olefinov. Kakšno je zaporedje dejanj? Najprej morate izbrati najdaljšo ogljikovo verigo v ogljikovem ogrodju, ki vključuje dvojno vez. Potem so atomi ogljika oštevilčeni, začenši s strani, na katero je dvojna vez najbližja.

Alkenski algoritem

Če obstajajo veje (radikali), jih morate navesti. Kako to narediti prav? Sistematična nomenklatura alkenov pomeni navedbo števila, v katerem so ti delci. Poleg tega je treba upoštevati strukturo in število radikalov. Če je v formuli prisotnih več enakih delcev, se uporabijo dodatne predpone: di-, tri-, tetra-, penta-, heksa-.

V prisotnosti različnih radikalov se njihovo ime izvaja ob upoštevanju ruske abecede. Ko poimenujete samo ogljikovo verigo, se uporabi pripona -eng. Katere druge lastnosti namiguje nomenklatura alkenov? Primeri etilenskih homologov kažejo na pomen označevanja položaja dvojne vezi v naslovu.

Na primer, za olefin v sestavku S4N8 sta možni dve obliki: buten-1 in buten-2.

Olefin izomerizem

Kateri izomeri imajo alkenes? Nomenklatura teh spojin je podrobno obravnavana v okviru šolskega tečaja organske kemije. Glede na to, da imajo cikloalkani in olefini enako splošno formulo (SpN2p), lahko trdimo, da so predstavniki teh razredov ogljikovodikov interklasni izomeri. Na primer s kvalitativno in kvantitativno sestavo, izraženo s formulo C3H6, lahko obstajata ciklopropan in propen. Poleg te vrste lahko upoštevate tudi prostorsko strukturo. Izomerizem, nomenklatura alkenov ima v tem primeru določene značilnosti. Predpostavlja se obstoj dveh konfiguracijskih izomerov: cis in transview.

V prvem primeru morajo biti isti substituenti locirani v isti simetrični regiji prvotne molekule. Transformacija predvideva njihovo lokacijo v nasprotnih ravninah. Za olefine z dolgimi ogljikovimi verigami je značilna izomerija glavne verige.

Proizvodnja alkinov

Izomerija in nomenklatura alkenov sta obravnavana zgoraj. Zdaj bomo izvedeli, kako pridobiti ta razred nenasičenih ogljikovodikov. Kot glavna industrijska metoda izdelave prvih štirih predstavnikov razreda olefinov se šteje piroliza in krekiranje naftnih derivatov. Na primer, krekiranje C4H10 se izvaja pri temperaturi 600 stopinj Celzija. Mešanica reakcijskih produktov vsebuje etan, metan, etilen, vodik, propen.

Med inovativnimi možnostmi za proizvodnjo olefinov bomo izpostavili katalitsko dehidrogenacijo nasičenih ogljikovodikov, ki se izvaja pri povišanih temperaturah.

Laboratorijske metode

V laboratoriju je najpogostejši način za pridobitev predstavnikov homologne serije alkenov izločanje vode iz molekul monohidrični alkoholi. Ta postopek izvedemo s segrevanjem alkanola s koncentrirano fosforno ali žveplovo kislino.

Specifičnost dehidracije terciarnih in sekundarnih terminalnih alkoholov lahko določimo z Zaitsevim pravilom. Za tvorbo vodne molekule se iz ogljika, ki je manj hidrogeniran, odstrani vodik.

Poleg tega lahko dobimo olefine med dehidrohalogenacijsko reakcijo. Cepitev molekule vodikovega halida se pojavi, ko je ustrezna molekula halogenskega derivata izpostavljena alkoholni alkalijski raztopini.

Fizične lastnosti

Kakšne so fizikalne lastnosti alkenov? Nomenklatura in izomerija sta bili obravnavani zgoraj, zdaj pa se bomo osredotočili na fizikalne značilnosti. Olefini v sestavi C2-C4 v normalnih pogojih so plinaste snovi, od pet do sedemnajst ogljikovih atomov so tekočine, nato pa so trdne snovi.

S povečevanjem relativnega molekulske mase snovi povečuje tališče. Za Olefine je značilna minimalna topnost v vodi. Upoštevajte, da se v organskih topilih znatno poveča.

Kemijske lastnosti

Kaj še označujejo alkenes? Nomenklatura razreda kaže na neustreznost njihove narave. Zato kot prvo kemijsko lastnost upoštevamo hidrogeniranje (zasičenost z vodikom). Med to reakcijo se alken pretvori v ustrezen nasičen ogljikovodik. Na primer, propan nastane med hidrogeniranjem propena. Kakšni so pogoji za izvajanje tega procesa? Pristop vodika izvedemo pri povišani temperaturi z uporabo katalizatorja.

Za Olefine, kot vse druge razrede organskih snovi, so značilne oksidacijske reakcije. Glede na pogoje, pod katerimi se postopek izvaja, lahko dobite različne izdelke: alkohole, aldehide, karboksilne kisline.

V zraku alkeni gorijo s sproščanjem vodne pare in ogljikovega dioksida, proces pa spremlja sproščanje znatne količine toplote.

Med specifičnimi reakcijami, ki razlikujejo predstavnike tega razreda od drugih ogljikovodikov, ugotavljamo interakcijo z raztopino kalijev permanganat. Produkt te interakcije so dihidrični alkoholi, imenovani glikoli.

Trda oksidacija te snovi v kislem mediju pri povišanih temperaturah povzroči popolno razpok dvojne vezi, kar povzroči nastajanje ketonov ali kislin.

Uporaba alkenov

Pogledali smo osnovne lastnosti, ki jih imajo alkeni. Nomenklatura, število izomerov v predstavnikih olefinov kaže na široko možnost njihove praktične uporabe.

Uporabljajo se v velikih količinah kot izhodni materiali za proizvodnjo organskih topil: dikloroetan, alkoholi. Poleg tega s sintezo olefinov nastajajo polimerne spojine: poliizobutilen, polivinilklorid, polietilen.

Zaradi povečane kemične aktivnosti zaradi prisotnosti dvojne vezi v molekulah se etilen uporablja pri proizvodnji etilen glikolnega dihidričnega alkohola. Prav ta izdelek je potreben za ustvarjanje sintetičnega lavsana, izdelavo eksplozivov, proizvodnjo antifriza.

Posebno mesto v sodobni kemični proizvodnji ima sinteza polietilena. V procesu polimerizacije nastane snov, ki je osnova za izdelavo goriva, sintetične gume in različnih polimernih materialov.

Podoben postopek poteka pri povišani temperaturi, uporablja se katalizator. Če so makromolekule polietilena manjše velikosti, se uporablja kot tekoče mazivo. Ko je število strukturnih enot v razponu od enega do tri tisoč kosov polietilena v povpraševanju v proizvodnji plastičnih pripomočkov.

Ko se veriga poveča do šest tisoč ponavljajočih se strukturnih enot, se izdelajo cevi in ​​različni deli. Med polimerizacijo propena nastane sintetično vlakno. Kemijski proces interakcije z etilen kloridom spremlja tvorba kloroetana, ki se v sodobni medicini uporablja kot anestezija.

Sposobnost olefinov, da medsebojno delujejo z vodnimi molekulami, se je prav tako našla v industriji. Na podoben način dobimo etanol iz etilena, ki ni le glavna surovina za proizvodnjo alkoholnih pijač, ampak ima tudi odlične topilne lastnosti.

Olefini so v povpraševanju v kozmetični industriji, izdelava barv in lakov, proizvodnja eksplozivov, so surovina za ocetno kislino, aromatski ogljikovodiki.