Alkadienes: aplikace, vlastnosti

Jaké jsou charakteristické vlastnosti alkadienu? Strukturu, vlastnosti a použití považujeme za příklad několika zástupců této homologní série.

Obecný vzorec a homologní série

Všichni představitelé této skupiny uhlovodíků mají obecný vzorec SpN2p-2. Jejich molekuly obsahují dvě dvojná vazby, proto se v organické chemii označují jako dieny. Nenasycená povaha sloučenin vysvětluje vlastnosti i rozsah použití alkadienů.

Klasifikace připojení

V závislosti na umístění dvojitých vazeb je jejich rozdělení na následující skupiny:

• Kumulované dieny. Takové uhlovodíky se vyznačují umístěním dvojných vazeb na jednom atomu uhlíku.
• Konjugované uhlovodíky. Dvojité vazby v těchto sloučeninách jsou odděleny jednoduchou vazbou.
• Izolované dieny jsou uhlovodíky, ve kterých jsou dvojné vazby odděleny jednoduchými vazbami.

Nomenklatura a isomerismus

Hovoříme o tom, jaké druhy isomerismů mají alkadien. Použití této třídy je spojeno s charakteristikami jejich chemické struktury.

Mezi hlavní typy isomerismu charakteristického pro alkadiendy spatřujeme prostorovou i strukturní formu.

Existují určitá pravidla, kterými lze pojmenovat kterýkoli člen této homologní série.

Nejprve je vybrán nejdelší uhlíkový řetězec, který zahrnuje dvojité vazby. Číslování atomů C se provádí na straně řetězce, kde jsou nenasycené vazby blíže. Čísla dále ukazují umístění uhlovodíkových radikálů (aktivní částice). Za přítomnosti několika skupin používají předpony: di-, tri-, tetra-. Zavolejte hlavní řetězec a přidejte příponu -diene. Předpokladem pro systematickou nomenklaturu je označení polohy dvou více vazeb.

Způsoby, jak se dostat

Zvažte z chemického hlediska alkadieny. Získání a použití zástupců této třídy je důležitou otázkou.

Mezi mnoha způsoby získání homologů propadienu, zvolíme metodu akademika Lebedeva. Právě on se mu podařilo vyvinout verzi průmyslové výroby butadienu -1,3 z ethanolu. Během katalytické dehydratace a dehydrogenace ethylalkoholu, ke kterému dochází při 425 stupních, vzniká monomer, který se používá v polymerním průmyslu pro výrobu syntetického kaučuku.

Jak jinak můžete získat alkadien? Použití této třídy demonstruje důležitost levného způsobu získání zástupců této třídy. Proto byla vyvinuta technologie založená na dehydrataci butanu uvolněného z rafinérských produktů.

Po přijetí izoprenu (2-methylbutadien-1,3) se vodík odštěpí z molekuly 2-methylbutanu.

Vlastnosti fyzikálních vlastností

Vzhledem k tomu, že alkadieny používají zástupce této třídy, lze poznamenat, že jsou podobné alkenům. Například butadien -1,3 je za normálních podmínek nepříjemný zápachový plyn.

Izopren, stejně jako další nižší zástupci této homologní řady, jsou lehce vroucí bezbarvé kapaliny. S nárůstem relativní molekulové hmotnosti v sérii dochází k přechodu na agregaci v pevném stavu.

Chemické vlastnosti

Přítomnost dvou dvojných vazeb v molekulách těchto látek vysvětluje jejich zvýšenou chemickou aktivitu. Snadno reagují se sloučeninami za vzniku určitých produktů s halogeny, vodou, halogenovodíkem a vodíkem.

Z těch vlastností této třídy, které mají zvláštní význam, je třeba zmínit polymeraci. Například v důsledku takové transformace je produkt, který je ve svých fyzikálních vlastnostech shodný s přírodním kaučukem, získán z počátečního isoprenu, proto jsou alkadiény pro chemický průmysl tak důležité.

Použití polymerních materiálů je tak široké, že probíhá systematické hledání inovací, díky čemuž by bylo možné snížit náklady na konverzi původního dienového uhlovodíku na polymerní sloučeninu.

Závěr

Mezi hlavní použití řady nenasycených uhlovodíků s dienem patří zejména výroba pryže. V vulkanizací kaučuku, přidáním určitých aditiv do reakční směsi, se v moderní chemické výrobě vytváří kaučuk s danými fyzikálními a chemickými vlastnostmi.

Dříve se k výrobě gumových materiálů používaly pouze přírodní kaučuk extrahovaný z mléčné šťávy z gumových rostlin. Díky vědecké práci akademika Lebeděva bylo možné výrazně snížit náklady na získaný kaučuk, aby výroba kvalitní gumy byla cenově dostupná a výnosná.