Inom organisk kemi kan man möta kolväteämnen med olika mängd kol i kedjan och C=C-bindning. De är homologer och kallas alkener. På grund av sin struktur är de kemiskt mer reaktiva än alkaner. Men exakt vad är deras reaktioner? Tänk på deras utbredning i naturen, olika metoder för att erhålla och applicera.
Vad är de?
Alkener, som också kallas olefiner (oljiga), fick sitt namn från etenklorid, ett derivat av den första representanten för denna grupp. Alla alkener har minst en C=C-dubbelbindning. C H2n - formeln för alla olefiner, och namnet är bildat av en alkan med samma antal kol i molekylen, bara suffixet -an ändras till -ene. Den arabiska siffran i slutet av namnet genom ett bindestreck anger koltalet från vilket dubbelbindningen börjar. Tänk på de viktigaste alkenerna, tabellen hjälper dig att komma ihåg dem:
| Alkane | Namn | Alkene | Namn |
| C2H6 | ethane | C2H4 | eten (eten) |
| C3H8 | propan | C3H6 | propen (propen) |
| C4H10 | butan | C4H8 | buten-1 |
| C5H12 | pentan | C5H10 | penten-1 (amylen) |
| C6H14 | hexan | C6H12 | hexen-1 (hexylen) |
| C7H16 | heptane | C7H14 |
heptene-1 (heptylen) |
| C8H18 | oktan | C8H16 | octene |
| C9H20 | nonane | C9H18 | nonene |
Om molekylerna har en enkel ogrenad struktur, lägg sedan till suffixet -ylen, detta återspeglas också i tabellen.
Var kan du hitta dem?
Eftersom alkenernas reaktivitet är mycket hög är deras representanter i naturen extremt sällsynta. Livsprincipen för olefinmolekylen är "låt oss vara vänner." Det finns inga andra ämnen i närheten - det spelar ingen roll, vi kommer att vara vänner med varandra och bilda polymerer.
Men de finns, och ett litet antal representanter ingår i den tillhörande petroleumgasen, och högre finns i olja som produceras i Kanada.
Den allra första representanten för alkener eten ärett hormon som stimulerar mognaden av frukter, så det syntetiseras i små mängder av representanter för floran. Det finns en alken cis-9-trikosen, som hos kvinnliga husflugor spelar rollen som ett sexuellt lockande medel. Det kallas också Muscalur. (Attraherande medel - ett ämne av naturligt eller syntetiskt ursprung, som orsakar attraktion till luktkällan i en annan organism). Ur kemisynpunkt ser denna alken ut så här:
Eftersom alla alkener är mycket värdefulla råvaror är sätten att få fram dem på konstgjord väg väldigt olika. Tänk på det vanligaste.
Och om du behöver mycket?
Inom industrin erhålls klassen av alkener främst genom sprickning, d.v.s. splittring av molekylen under påverkan av höga temperaturer, högre alkaner. Reaktionen kräver uppvärmning i intervallet från 400 till 700 °C. Alkanen delar sig som den vill och bildar alkener, de metoder som vi överväger, med ett stort antal molekylära struktur alternativ:
C7H16 -> CH3-CH=CH 2 + C4H10.
En annan vanlig metod kallas dehydrering, där en vätemolekyl separeras från en representant för alkanserien i närvaro av en katalysator.
I laboratorieförhållanden är alkener och metoder för att erhålla olika, de är baserade på elimineringsreaktioner (eliminering av en grupp atomer utan att ersätta dem). Oftast elimineras vattenatomer från alkoholer, halogener, väte eller vätehalogenid. Det vanligaste sättet att få fram alkener är från alkoholer i närvaro avsyra som katalysator. Andra katalysatorer kan användas
Alla elimineringsreaktioner omfattas av Zaitsevs regel, som lyder:
En väteatom delas av från kolet intill kolet som bär -OH-gruppen, som har färre väten.
När du har tillämpat regeln, svara vilken reaktionsprodukt som kommer att råda? Senare får du veta om du svarade rätt.
Kemiska egenskaper
Alkener reagerar aktivt med ämnen och bryter deras pi-bindning (ett annat namn för C=C-bindningen). När allt kommer omkring är den inte lika stark som en singel (sigma bond). Ett omättat kolväte förvandlas till ett mättat utan att bilda andra ämnen efter reaktionen (tillsats).
Följande är de vanligaste reaktionerna av alkener som utförs i olika typer av mänskliga aktiviteter:
- tillsats av väte (hydrering). Närvaron av en katalysator och uppvärmning behövs för dess passage;
- fästning av halogenmolekyler (halogenering). Det är en av de kvalitativa reaktionerna på en pi-bindning. När allt kommer omkring, när alkener reagerar med bromvatten, blir det genomskinligt från brunt;
- reaktion med vätehalogenider (hydrohalogenering);
- vattentillsats (hydrering). Reaktionsbetingelserna är uppvärmning och närvaron av en katalysator (syra);
Reaktioner av osymmetriska olefiner med vätehalogenider och vatten lyder Markovnikovs regel. Detta innebär att väte kommer att förena det kolet från kol-kol dubbelbindningen, som redan har merväteatomer.
- burning;
- partiell oxidationskatalytisk. Produkten är cykliska oxider;
- Wagner-reaktion (oxidation med permanganat i ett neutr alt medium). Denna alkenreaktion är en annan högkvalitativ C=C-bindning. När den flödar missfärgas den rosa lösningen av kaliumpermanganat. Om samma reaktion utförs i en kombinerad sur miljö kommer produkterna att vara olika (karboxylsyror, ketoner, koldioxid);
- isomerisering. Alla typer är karakteristiska: cis- och trans-, dubbelbindningsförskjutning, cyklisering, skelettisomerisering;
- polymerisation är den huvudsakliga egenskapen hos olefiner för industrin.
Medicinska applikationer
Reaktionsprodukterna av alkener är av stor praktisk betydelse. Många av dem används inom medicin. Glycerin erhålls från propen. Denna flervärda alkohol är ett utmärkt lösningsmedel, och om den används istället för vatten blir lösningarna mer koncentrerade. För medicinska ändamål löses alkaloider, tymol, jod, brom etc. Glycerin används också vid framställning av salvor, pastor och krämer. Det hindrar dem från att torka ut. Glycerin i sig är ett antiseptiskt medel.
Vid reaktion med väteklorid erhålls derivat som används som lokalbedövning vid applicering på huden, samt för korttidsbedövning med mindre kirurgiska ingrepp, med inandning.
Alkadiener är alkener med två dubbelbindningar i en molekyl. Deras huvudsakliga tillämpning- tillverkning av syntetiskt gummi, av vilket olika värmekuddar och sprutor, sonder och katetrar, handskar, bröstvårtor och mycket mer sedan tillverkas, vilket helt enkelt är oumbärligt vid vård av sjuka.
Industriella applikationer
| Typ av bransch | Vad används | Hur kan de användas |
| Agriculture | ethene | påskyndar mognaden av grönsaker och frukter, avlövning av växter, filmer för växthus |
| Paint-colourful | eten, buten, propen, etc. | för att erhålla lösningsmedel, etrar, lösningsmedel |
| Engineering | 2-metylpropen, eten | tillverkning av syntetgummi, smörjoljor, frostskyddsmedel |
| Livsmedelsindustrin | ethene | tillverkning av teflon, etylalkohol, ättiksyra |
| Kemisk industri | eten, polypropen | ta emot alkoholer, polymerer (polyvinylklorid, polyeten, polyvinylacetat, polyisobutylen, acetaldehyd |
| Mining | ethen et al | sprängämnen |
Alkener och deras derivat har fått bredare tillämpning inom industrin. (Var och hur alkener används, se tabellen ovan).
Detta är bara en liten del av användningen av alkener och deras derivat. Varje år ökar bara behovet av olefiner, vilket gör att behovet av deras produktion också ökar.
(Svar: buten-2.)
