1. Характеристика двойной связи в алкенах

Рис. 1. Стро­е­ние эти­ле­на

Элек­тро­ны π-свя­зи более до­ступ­ны для внеш­них воз­дей­ствий, эта связь менее проч­на, чем σ-связь. Сле­до­ва­тель­но, π-связь более ре­ак­ци­он­но­спо­соб­на, и хи­ми­че­ские свой­ства ал­ке­нов во мно­гом долж­ны быть свя­за­ны с раз­ры­вом имен­но этой связи. Рис. 1. Самая ха­рак­тер­ная ре­ак­ция ал­ке­нов – ре­ак­ция элек­тро­филь­но­го при­со­еди­не­ния по двой­ной связи. Для вза­и­мо­дей­ствия ал­ке­нов со мно­ги­ми ве­ще­ства­ми не нужно ни на­гре­ва­ния, ни осве­ще­ния.

2. Гидрирование алкенов

Ре­ак­ция про­те­ка­ет при на­гре­ва­нии, по­вы­шен­ном дав­ле­нии и в при­сут­ствии ка­та­ли­за­то­ров Ni, Pt или Pd. Эта ре­ак­ция не яв­ля­ет­ся элек­тро­филь­ным при­со­еди­не­ни­ем.

3. Механизм электрофильного присоединения

Элек­тро­филь­ное при­со­еди­не­ние (А_Е)

Элек­тро­филь­ные ре­ак­ции – ре­ак­ции, на­чи­на­ю­щи­е­ся с атаки элек­тро­фи­ла на крат­ную связь.

Элек­тро­фил – по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ная ча­сти­ца, ко­то­рая при­тя­ги­ва­ет­ся к элек­трон­ной плот­но­сти и тем самым ини­ци­и­ру­ет ре­ак­цию.

Ре­ак­ция ал­ке­на с хло­ро­во­до­ро­дом на­чи­на­ет­ся с того, что по­ляр­ная мо­ле­ку­ла га­ло­ге­но­во­до­ро­да при­тя­ги­ва­ет­ся по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ной ча­стью, т.е. ато­мом Н, к двой­ной связи (p-ком­плекс):

Затем атом во­до­ро­да об­ра­зу­ет s-связь с одним из ато­мов уг­ле­ро­да за счет двух элек­тро­нов двой­ной связи. Дру­гой атом уг­ле­ро­да при этом при­об­ре­та­ет по­ло­жи­тель­ный заряд. По­лу­ча­ет­ся по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ная ча­сти­ца – карб­ка­ти­он (s-ком­плекс):

Сl^-

Рядом с карб­ка­ти­о­ном оста­ет­ся хло­рид-ани­он, ко­то­рый быст­ро об­ра­зу­ет связь с по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ным ато­мом уг­ле­ро­да:

Срав­ним два ка­ти­о­на, ко­то­рые могут об­ра­зо­вать­ся при при­со­еди­не­нии иона Н⁺ к двой­ной связи:

В ка­ти­оне I по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ный атом уг­ле­ро­да с двух сто­рон окру­жен CH₃-груп­па­ми. При­тя­ги­вая их элек­трон­ную плот­ность, он ча­стич­но ком­пен­си­ру­ет свой заряд. У ка­ти­о­на II рядом толь­ко одна такая груп­па. По­это­му ка­ти­он I более устой­чив, чем ка­ти­он II, и ре­ак­ция будет про­те­кать через его об­ра­зо­ва­ние.

4. Правило Марковникова

Пра­ви­ло Мар­ков­ни­ко­ва: Атом во­до­ро­да при­со­еди­ня­ет­ся к тому атому уг­ле­ро­да двой­ной связи, у ко­то­ро­го боль­ше ато­мов во­до­ро­да.

Далее хло­рид-ани­он быст­ро об­ра­зу­ет связь с по­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ным ато­мом уг­ле­ро­да:

5. Примеры реакций электрофильного присоединения

1. Га­ло­ге­ни­ро­ва­ние.

Непре­дель­ные со­еди­не­ния быст­ро обес­цве­чи­ва­ют рас­твор брома в воде – бром­ную воду. Это – ка­че­ствен­ная ре­ак­ция на крат­ные связи.

2. Гид­ро­га­ло­ге­ни­ро­ва­ние.

3. При­со­еди­не­ние сер­ной кис­ло­ты.

Сер­ная кис­ло­та обя­за­тель­но долж­на быть кон­цен­три­ро­ван­ной.

4. Гид­ра­та­ция.

Ре­ак­ция ал­ке­на с раз­бав­лен­ным рас­тво­ром сер­ной кис­ло­ты при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию спир­та. Кис­ло­та в этой ре­ак­ции яв­ля­ет­ся ка­та­ли­за­то­ром при­со­еди­не­ния воды к ал­ке­ну.

Под­ве­де­ние итога

Вы по­лу­чи­ли пред­став­ле­ние о теме «Ал­ке­ны. Хи­ми­че­ские свой­ства – 1. Элек­тро­филь­ное при­со­еди­не­ние». Вы узна­ли, что такое ал­ке­ны, чем они от­ли­ча­ют­ся от изу­чен­ных ранее ал­ка­нов и ка­ко­вы осо­бен­но­сти их ре­ак­ций.