Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza

ALCHENELE

Chimie











ALTE DOCUMENTE

Faza nationala a concursului Chimexpert
Petrol
DETERMINAREA CĂLDURII DE REACŢIE
APA - H2O SI ALTE APE
Varianta 2
Poluarea
Zinc, Cadmiu si Mercur
Acid clorhidric:obtinere si proprietati
Purificarea substantelor prin cristalizare-recristalizare
Despre aspartam


Alchenele

 

Def. - hidrocarburi aciclice care:

1)     contin in structura o legatura dubla C-C (σ+π);

2)     au f.m. generala CnH2n

3)     contin atomi de C in 2 stari de hibridizare sp2 si sp3 (exceptie face etena - doar sp2);

4)     datorita prezentei dublei legaturi in structura, alchenele au NE=1;

- seria ncepe de la n=2;

- denumirea se face nlocuind -an cu -ena;

- denumirea alchenelor cu catena ramificata respecta regulile cunoscute pentru denumirea izoalcanilor, la care se adauga pozitia dublei legaturi;

- se are in vedere ca in cea mai lunga catena continua dubla legatura trebuie sa aiba indicele de pozitie cel mai mic;

 

Izomerie:

a) de pozitie:

- apare la C4 si se formeaza ca urmare a modificarii pozitiei dublei legaturi in catena;

CH2=CH-CH2-CH3 1 butena

CH3-CH=CH-CH3 2 butena

b) de catena:

- apare tot de la C4 si se formeaza prin ramificarea catenelor alchenelor liniare;

CH2=CH-CH2-CH3 1 butena

CH2=C-CH3

| 2 metil propena (izobutena)

CH3

c) de functiune:

-       cu cicloalcanii - deoarece cele 2 clase de compusi au aceeasi formula moleculara generala (CnH2n) si aceeasi NE=1;

d) geometrica cis-trans:

-       prezinta alchenele la care este respectata conditia de neidentitate a substituentilor legati de atomii de C implicati in dubla legatura;

CH3-CH=CH-CH3

b a a b

a≠b - apare simultan la ambii atomi de C dublu legati;

! - nu prezinta izomerie geometrica cis-trans structurile de forma:

1)     H2C=C-CH3

|

CH3

2)     R-CH=C-R

|

R

3)     R-C=C-R

| |

R R

e) optica;



Metode de obtinere:

1)     deshidratarea alcoolilor la 170-200C in prezenta de H2SO4 sau H3PO4

CH3-CH2-OH 170-200C;H2SO4 CH2=CH2 + H2O

etanol etena

R

|

R-CH-OH < R-CH-R < R-C-R

| |

OH OH

Creste viteza reactiei de deshidratare

OH

+ H2O

ciclohexanol ciclohexena

2)     dehidrohalogenarea derivatilor halogenati in solutii alcoolice de baze tari la temperatura:

CH3-CH-CH3 KOH alcoolic CH2=CH-CH3 + HCl

|

Cl CH3

CH3 CH3 |

2 KOH alcoolic + + 2HCl

Cl

80% 20%

R

|

R-CH2X < R-CH-R < R-C-R

| |

X X

Creste viteza reactiei de eliminare a HX

- in functie de natura X, reactivitatea R-X variaza:

R-F < R-Cl < R-Br < R-I

Creste viteza de reactie la eliminare

-Regula lui Zaitev:

-       la eliminarea unei molecule de HX sau H2O dintr-un derivat halogenat, respectiv alcool, hidrogenul necesar formarii HX sau H2O se ia de la atomul de C cel mai sarac;

CH3-CH2-CH-CH-CH3 KOH alcoolic CH3-CH2-C=CH-CH3 + CH3-CH2-CH-CH=CH2

| | | |

CH3 Cl CH3 CH3

2 Cl 3 metil pentan 3 metil 2 pentena 3 metil 1 pentena

CH3 CH3

| |

CH3-CH-C-CH2-CH3 CH2=CH-C-CH2-CH3 + H2O

| | |

OH CH3 CH3

OH Cl

| |

H3C-C-CH3 H2SO4; -H2O nu are loc; H3C-C-CH3 KOH; -HCl nu are loc;

| |

CH3 CH3



CH2Cl KOH nu are loc; Cl KOH nu are loc;

3)     descompunerea termica a alcanilor si cicloalcanilor;

4)     hidrogenarea alchinelor in prezenta de Pd otravit cu saruri de Pb:

R-C≡CH +H2 Pd/Pb2+ R-CH=CH2

5)     tratarea derivatilor dihalogenati vicinali cu Na sau Zn:

CH2-CH2 + Zn CH2=CH2 + ZnCl2

| |

Cl Cl

1,2 diclor etan

Proprietati fizice:

- alchenele pot fi:

-       gazoase: C2-C4;

-       lichide: C5-C18;

-       solide: peste C18;

- punctele de fierbere si de topire cresc odata cu masa moleculara, dar sunt mai mici dect la
alcanii corespunzatori;

- densitatea este mai mica dect a apei;

- sunt insolubile in apa, dar solubile in solventi organici;

- sunt incolore si fara miros;

Proprietati chimice:

I.                   reactii de aditie la dubla legatura C=C:

a)     a H2

b)    a X2

c)     a HX

d)    a HOH

e)     a HOCl

II.                reactii de polimerizare - poliaditia;

III.               reactii de oxidare:

1)     blnda:

a)     cu KMnO4/HO-;

b)    cu O2 din aer in prezenta de catalizatori;

2)     energica:

a)     cu KMnO4/H+ sau K2Cr2O7/H+

b)    ozonoliza (+O3+H2O);

c)     arderea CO2+H2O;

IV.            alte reactii la care participa alchenele:

1)     sinteza "oxo";

2)     alchilarea arenelor;

3)     substitutia in pozitie alilica;


I. reactii de aditie la dubla legatura:

a)     a H2:

R-CH=CH2 + H2 Ni,Pt,Pd la 200C si 200 atm R-CH2-CH3

alchena alcan cu acelasi nr. de atomi de C in molecula

b)    a Cl2,Br2:

R-CH=CH2 + X2 R-CH-CH2

alchena | |

X X

derivat dihalogenat vicinal saturat

c)     a HX:

R-CH=CH2 + HX R-CH-CH3

alchena |

X

derivat monohalogenat saturat

d)    a HOH:

R-CH=CH2 HOSO3H R-CH-CH3 +HOH R-CH-CH3 + HOSO3H

| |

OSO3H OH

sulfat acid de alchil (ester anorganic) alcool monohidroxilic saturat

R-OSO3H ≠ R-SO3H

e)     a HOCl:

R-CH=CH2 + HO-Cl+ R-CH-CH2

alchena | |

OH Cl

clorhidrina

     in cazul alchenelor nesimetrice, la aditia acidului hipocloros, gruparea OH se leaga de atomul de C cel mai substituit:

OH

|

CH2=C-CH3 + HOCl CH2-C-CH3

| | |

CH3 Cl CH3

1 clor 2 metil 2 propanol

II. reactii de polimerizare:

Def.- polimerizarea este procesul chimic in care un numar mare de molecule identice ale
unor compusi nesaturati se leaga intre ele formnd o molecula unica de dimensiuni
apreciabile, o macromolecula.

nCH2=CH2 -[CH2-CH2]n-

- unde n, numit grad de polimerizare, reprezinta numarul de molecule de etena care
alcatuiesc lantul macromolecular, el fiind stabilit prin raportul maselor moleculare ale
celor 2 substante( ex.: Metena=28;Mpolietena≈50000
n≈1785)

III. reactii de oxidare:

1) blnda: - are loc cu desfacerea legaturii π din legatura dubla si cu conservarea catenei de atomi de C

a)     oxidarea cu agenti oxidanti ionici: KMnO4 in mediu slab bazic sau neutru dioli, indiferent de structura alchenei oxidate:


CH2=CH2 + [O] KMnO4/HO־ CH2-CH2

| |

OH OH

1,2 etan diol

-       oxigenul necesar acestor oxidari provine din reactiile redox ale KMnO4 in mediu slab bazic sau neutru:

2K+1Mn+7O4-2 + H2+1O-2 2K+1O-2H+1 + 2Mn+4O2-2↓ + 3[O]0

Mn+7 +3ē Mn+4 2 reducere(agent oxidant)

O-2 +2ē O0 3 oxidare(agent reducator)

Egsubst(redox)= EgKMnO4=

b)    oxidarea cu O2 din aer in prezenta de Ag la tC (ex. 250C):

CH2=CH2 +O2 CH2-CH2 H20 CH2-CH2

\ / | |

O OH OH

oxid de etena (epoxid;etoxid)

-       oxidul de etena:

+ are f.m. C2H4O si NE=1;

+ este izomer de functiune cu acetaldehida: CH3-CH=O

+ are structura si proprietati de eter ciclic;

-       reactii la care participa oxidul de etena:

     reactia cu apa etan diol;

     reactia cu HCl etilen clorhidrina;

CH2-CH2 + HCl CH2-CH2

\ / | |

O OH Cl

     reactia cu HCN:

CH2-CH2 +HCN CH2-CH2

\ / | |

O OH CN etilen cianhidrina

     reactia cu NH3:

CH2-CH2 + NH3 CH2-CH2

\ / | |

O OH NH2 etanol amina

caz particular:

3CH2-CH2 + NH3 N(CH2-CH2OH)3

\ / trietanol amina

O

     reactia de alchilare a compusilor organici cu H activ in structura (alcooli, fenoli, acizi, amine) cu oxid de etena (reactie de etoxilare) - permite formarea unor noi legaturi O-C sau N-C;


OH O-CH2-CH2-OH

+ CH2-CH2

\ /

fenol O hidroxi-eter

fenoli

OH O-(CH2-CH2-O)n-H

+nCH2-CH2

\ /

fenol O hidroxi-polieter

R-COOH + CH2-CH2 R-COO-CH2-CH2-OH

acid \ / hidroxi-ester

acizi O

R-COOH + nCH2-CH2 R-COO-(CH2-CH2-O)nH

acid \ / hidroxi-poliester

O

NH2 NH-CH2-CH2-OH

+ CH2-CH2

\ /

amina O azot-(beta hidroxi-etil)-anilina

amine

NH2 N-(CH2-CH2-OH)2

+ 2 CH2-CH2

\ /

O azot, azot-di(beta hidroxi-etil)-anilina

2) energica: - are loc cu ruperea dublei legaturi si distrugerea moleculei, conducnd la
obtinerea de acizi carboxilici, cetone, dioxid de carbon si apa (caz particular este
ozonoliza
aldehide si cetone);

- are rol pentru precizarea pozitiei dublei legaturi in structura alchenei in functie de
compusii organici ce rezulta la formarea acesteia;

a)     oxidarea energica cu agenti oxidanti puternici: KMnO4/H2SO4 sau K2Cr2O7/H2SO4:

2KMnO4 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + 5[O]

K2Cr2O7 + 4H2SO4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O + 3[O]

-       structurile alchenelor supuse oxidarii pot fi de forma:

     R-CH=CH2 + 5[O] KMnO4/H+ CO2 + H2O +R-COOH

acid carboxilic

     R-CH=CH-R' + 4[O] KMnO4/H+ R-COOH + R'-COOH

Daca R=R' 2 moli de acelasi acid

Daca R≠R' 2 acizi diferiti

     R-C=CH2 + 4[O] KMnO4/H+ CO2 + H2O + R-C=O

| |

R' R

cetona

     R-C=CH-R'' + 3[O] KMnO4/H+ R-C=O + R''-COOH

| | acid carboxilic

R' R'

cetona

     R-C=C-R'' + 2[O] KMnO4/H+ R-C=O + R''-C=O

| | | |

R' R''' R' R'''

b)    oxidare energica cu O3 - ozonoliza:

-       se formeaza initial produsi intermediari (ozonide) prin a caror hidroliza se obtin produsii finali de reactie: aldehide, cetone, apa oxigenata;

c)     arderea cu O2 din aer CO2 si H2O indiferent de structura alchenei

CH2=CH2 + 3O2 2CO2 + 2H2O

C4H8 +6O2 4CO2 +4H2O

IV. alte reactii la care participa alchenele:

1) sinteza "oxo":

CH2=CH2 +CO +H2 presiune ridicata CH3-CH2-CH=O

propanal

-       reactia este o metoda de obtinere a aldehidelor si de lungire de catena, deoarece in urma ei se formeaza o noua legatura C-C;

2) clorurarea alchenelor in pozitie alilica:

CH2=CH-CH3 + Cl2 lumina CH2=CH-CH2Cl + HCl

3 clor 1 propena (clorura de alil)

-       este o reactie de substitutie la C hibridizat sp3 situat in pozitie vecina dublei legaturi; clorura de alil este un derivat halogenat cu reactivitate marita datorita radicalului alil:

CH2=CH-CH2Cl + HCl CH2-CH2-CH2

| |

Cl Cl

1,3 diclor propan

3) reactia de alchilare a arenelor:

CH2-CH3 CH=CH2

+ CH2=CH2 AlCl3/H2O

etil benzen vinil benzen (fenil etena=stiren)


CH=CH2 -(CH-CH2)n-

polimerizare

stiren

polistiren

copolimerizare cu butadiena

cauciuc butadien-stirenic

CH3

+ CH2=CH-CH3 AlCl3/H2O CH -H2 C=CH2

CH3 |

CH3

izopropil benzen (cuman) α metil stiren (2 fenil propena)

C=CH2 polimerizare CH3

| |

CH3 -(C-CH2)n-

| poli α metil stiren

C6H5

copolimerizare cu butadiena cauciuc butadien α metil-stirenic

!OBSERVATII:

1)  alchenele cu dubla legatura ,marginala formeaza prin oxidare energica cu KMnO4/H+ sau cu K2Cr2O7/H+, CO2 si H2O;

2)    dintre izomerii de structura ai unei f.m., consuma la oxidarea energica cel mai mic volum de oxigen, respectiv de solutie de agent oxidant, structurile cele mai ramificate;

3)    reactia de oxidare energica sau blnda cu agenti oxidanti ionici, sunt reactii de diferentiere intre alchene si cicloalcani: CICLOALCANII nu se oxideaza cu K2MnO4/H+ sau cu K2Cr2O7/H+, respectiv nici cu KMnO4/HO-;

CICLOALCHENE

 

Oxidarea cicloalchenelor:

I. oxidarea blnda - cu KMnO4 in mediu slab bazic sau neutru => dioli ciclici saturati
indiferent de structura cicloalchenei:


+ [O] KMnO4/HO OH

OH

1,2 ciclohexan diol

CH3 OH

+ [O] KMnO4/HO CH3

OH

1 metil 1,2 ciclopentan diol

-       reactiile au loc cu conservarea catenei ciclice de C;

II. oxidarea energica:

a)     cu KMnO4/H+ sau K2Cr2O7/H+ => acizi dicarboxilici, cetoacizi sau dicetone, in functie de structura cicloalchenei oxidate:

CH

/ \\ + 4[O] KMnO4/H+ HOOC-CH2-COOH

H2C - CH acid malonic


H2C-CH2

| || + 4[O] KMnO4/H+ HOOC-(CH2)2-COOH

H2C- CH acid succinic

CH2

/ \

H2C CH + 4[O] KMnO4/H+ HOOC-(CH2)3-COOH

| || acid glutaric

H2C- CH


CH2

/ \

H2C CH

| || + 4[O] KMnO4/H+ HOOC-(CH2)4-COOH

H2C CH acid adipic

\ /

CH2

CH3

|

CH2

/ \

H2C CH + 4[O] KMnO4/H+ HOOC-CH-(CH2)2-COOH

| || |

H2C- CH CH3

acid α metil glutaric

CH3

|

C

/ \\

H2C CH + 3[O] KMnO4/H+ CH3-C-(CH2)3-COOH

| | ||

H2C- CH2 O

acid δ ceto-hexanoic

-       numerotarea catenei acizilor carboxilici ncepe de la gruparea carboxil;

CH3

|

C

/ \\

H2C C-CH3 + 3[O] KMnO4/H+ CH3-C-(CH2)3-C-CH3

| | || ||

H2C- CH2 O O

1,2 dimetil ciclopentena 2,6 heptadiona

b)    cu O3 (ozon) => dialdehide, dicetone, cetoaldehide;

c)     arderea => CO2 + H2O;


Document Info


Accesari: 32872
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul
in pagina web a site-ului tau.

 


Copyright Contact (SCRIGROUP Int. 2014 )