§ 5.3Глава 5. Алкадиены. Каучуки

Химические свойства алкадиенов

Сопряжённые диены присоединяют не только по одной двойной связи, но и к концам всей системы — тогда двойная связь «переезжает» в середину.

Глава 5 · 4 параграфа

Алкадиены — непредельные соединения, и главные их реакции, как у алкенов, — присоединение и полимеризация. Они обесцвечивают бромную воду и раствор перманганата калия. Особенность сопряжённых диенов — два направления присоединения.

1,2- и 1,4-присоединение

Одна молекула брома может присоединиться к бутадиену-1,3 двумя способами.

  • 1,2-присоединение — по одной двойной связи, как к алкену; вторая двойная связь остаётся на месте.
  • 1,4-присоединение — к концам сопряжённой системы (к первому и четвёртому атомам); двойная связь при этом перемещается в середину цепи, между вторым и третьим атомами.
CH2=CH–CH=CH2+Br2CH2Br–CHBr–CH=CH23,4-дибромбутен-1
1,2-присоединение
CH2=CH–CH=CH2+Br2CH2Br–CH=CH–CH2Br1,4-дибромбутен-2
1,4-присоединение

Соотношение продуктов зависит от условий: при низкой температуре преобладает продукт 1,2-присоединения, при комнатной и выше — продукт 1,4-присоединения.

На ЕГЭ

В заданиях ЕГЭ, если условия не оговорены, продуктом присоединения одной молекулы брома или водорода к бутадиену-1,3 обычно считают продукт 1,4-присоединения. При избытке реагента присоединяются две молекулы, и различие исчезает:

CH2=CH–CH=CH2+2Br2CH2Br–CHBr–CHBr–CH2Br1,2,3,4-тетрабромбутан

Гидрирование и гидрогалогенирование

CH2=CH–CH=CH2+H2t°, NiCH3–CH=CH–CH3бутен-2
CH2=CH–CH=CH2+2H2t°, NiCH3–CH2–CH2–CH3бутан
CH2=CH–CH=CH2+HBrCH3–CH=CH–CH2Br1-бромбутен-2

Полимеризация

Полимеризация сопряжённых диенов идёт в основном по типу 1,4-присоединения: в каждом звене полимера остаётся одна двойная связь — в середине. Именно благодаря этим двойным связям каучук можно вулканизировать.

nCH2=CH–CH=CH2кат.(–CH2–CH=CH–CH2–)nбутадиеновый каучук
nCH2=C(CH3)–CH=CH2кат.(–CH2–C(CH3)=CH–CH2–)nизопреновый каучук
nCH2=CCl–CH=CH2кат.(–CH2–CCl=CH–CH2–)nхлоропреновый каучук
Частая ошибкаСколько двойных связей в звене

В мономере бутадиена две двойные связи, в звене полимера — одна, и она стоит между вторым и третьим атомами звена. Частая ошибка — записать звено с двумя двойными связями или с двойной связью на краю.

Окисление

Диены обесцвечивают раствор перманганата калия и горят:

2C4H6+11O28CO2+6H2O

Двойные связи каучука медленно окисляются кислородом воздуха — поэтому резина со временем стареет и трескается.

Главное в параграфе

  • Сопряжённые диены присоединяют галогены, водород и галогеноводороды в положения 1,2 и 1,4; при 1,4-присоединении двойная связь перемещается в середину цепи.
  • Бутадиен + Br2 → 3,4-дибромбутен-1 (1,2) и 1,4-дибромбутен-2 (1,4); с избытком брома — 1,2,3,4-тетрабромбутан.
  • Полимеризация 1,4 даёт каучуки; в каждом звене — одна двойная связь.
  • Диены обесцвечивают бромную воду и KMnO4, горят.
Проверь себя

Проверь себя: свойства алкадиенов

После параграфаРеакции углеводородов на экзамене

Задание 14 ЕГЭ — реакции углеводородов. Присоединение к бутадиену там встречается регулярно.

Решать задание 14 ЕГЭ