Свойства диеновых углеводородов

Реакции диенов отличаются от олефинов. Наибольший интерес представляют реакции присоединения.

 

1) Галогенирование

Сопряжение π – связей в нереагирующей молекуле характеризуется как статический эффект сопряжения:

       
   
 
 


CH2 = CH – CH = CH2 CH2 – CH – CH – CH2

 

Под влиянием реагентов сопряжение усиливается и возникает динамический эффект сопряжения. Атака электрофилом или нуклеофилом вызывает перераспределение электронной плотности, поляризацию молекулы диена и приводит к образованию сопряженных карбокатионов и карбоанионов. Воздействие свободных радикалов превращает диен в непредельный радикал, далее эти частицы превращаются в конечный продукт реакции:

Clδ + – Cl δ - (акцептор

AE электронов)

CH2 = CH – CH = CH2 + Сl2 H2C = CH

CH = CH2

донор электронов – π – комплекс

 

Cl – CH2 H Cl – CH2 H Cl – CH2 H

C + - C ↔ C = C ↔ C δ+ – C Cl

H CH2 H +CH2 H CH2 δ+

σ - комплекс

4 3 2 1 1

Cl – CH2 – CH – CH = CH2 + Cl – CH2 H

Cl C 2 = C 3

H C 4 H2 – Cl

3,4 – дихлорбутен – 1 s – транс – 1,4 – дихлорбутен – 2

π – Комплекс в результате действия катиона хлора на крайний атом углерода превращается в σ – комплекс – сопряженный карбокатион. В этом карбокатионе положительный заряд распределен между вторым и четвертым атомом углерода в результате сопряжения π – связи со свободной p – орбиталью катионоидного атома углерода (С+). Далее каждый из катионоидных атомов углерода (С2 или С4) может быть атакован анионом хлора. В результате реакции образуются два изомера.

Температура, природа растворителя и время реакции существенно влияют на соотношение выделяющихся продуктов реакции, а именно, при низкой температуре получается равное количество изомеров 1,2 – и 1,4 – присоединения; при повышенной температуре и при переходе от хлора к иоду увеличивается количество продуктов реакции 1,4 – присоединения.

Галогены могут присоединяться и по радикальному механизму.

 

2) Гидрирование

Водород в момент выделения присоединяется в основном в положение 1,4:

CH2 = CH – CH = CH2 + 2H CH3 – CH = CH – CH3

бутен – 2

Газообразный водород над никелем Ренея и платиной присоединянтся ко всем четырем атомам углерода и образует насыщенное соединение:

Ni

CH2 = CH – CH = CH2 + H2 CH3 – CH2 – CH2 – CH3

бутан

3) Гидрогалогенирование

Присоединение галогеноводорода происходит в положение 1,4. Механизм реакции АЕ:

Под действием полярной молекулы галогеноводорода происходит поляризация π – связи у диена:

δ - δ +

H + + CH2 = CH – CH = CH2 + Br - CH3 – CH = CH – CH2 Br

1 – бромбутен – 2

В случае присоединения 1,2 наблюдается присоединение по правилу Марковникова и против правила Марковникова. Это явление объясняет динамический фактор, а именно, образование устойчивого σ – комплекса: чем устойчивее σ – комплекс, тем лучше в этом направлении идет реакция.

+ 1)

CH3 –CH – CH = CH2 по правилу

CH2 = CH – CH = CH2 + H+ + Марковникова 2)

CH2 – CH2 – CH = CH2 против

1) Brправила Марковникова

CH3 – CH – CH = CH2

Br

2) Br3 – бромбутен – 1

CH2 – CH2 – CH = CH2

Br

4 – бромбутен – 1

Галогеноводороды могут присоединяться и по радикальному механизму.

 

4) Диеновый синтез – реакция Дильса – Альдера

При взаимодействии диенов цис – конфигурации с диенофилами, то есть с молекулами, имеющими активированную двойную связь, электрофильность которой повышена, благодаря сопряжению с электроотрицательным атомом.

CH2

CH CH2

δ + δ - || |

CH2 = CH – CH = CH2 + CH2 = CH – CH = O CH CH - CHO

CH2

Полученное циклическое соединение называется тетрагидробензойный альдегид. Эта реакция широко используется для качественного и количественного определения диеновых углеводородов, а также для синтеза шестичленных циклов.

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: