Alcheni: nomenclatura e struttura

Scopri quali sono gli alcheni. La nomenclatura di questa classe ha alcune caratteristiche distintive, che dovrebbero essere menzionate in modo più dettagliato.

Caratteristiche di classe

I rappresentanti di un certo numero di etilene hanno un nome storicamente consolidato - olefine. È dovuto al fatto che erano considerati gli antenati dell'essiccazione dell'olio (essiccazione di oli naturali). La formula generale di tutti i rappresentanti di questa serie è SpN2p. Tra i parametri distintivi selezioniamo la presenza di un doppio legame (insaturo).

Specificare il nome

La nomenclatura internazionale di alcheni comporta l'uso di un algoritmo specifico per il nome di olefine. Qual è la sequenza di azioni? Innanzitutto, è necessario selezionare la catena di carbonio più lunga nello scheletro di carbonio, che include il doppio legame. Quindi gli atomi di carbonio sono numerati, a partire dal lato a cui il doppio legame è più vicino.

Alkenes Algorithm

Se ci sono rami (radicali), è necessario specificarli. Come farlo bene? La nomenclatura sistematica degli alcheni implica un'indicazione dei numeri a cui queste particelle si trovano. Inoltre, la struttura e il numero di radicali devono essere presi in considerazione. Quando nella formula sono presenti più particelle identiche, vengono usati prefissi aggiuntivi: di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-.

In presenza di vari radicali, il loro nome viene effettuato prendendo in considerazione l'alfabeto russo. Quando si nomina la stessa catena di carbonio, viene utilizzato il suffisso -eng. Quali altre caratteristiche implica la nomenclatura degli alcheni? Esempi di omologhi dell'etilene mostrano l'importanza di indicare la posizione del doppio legame nel titolo.

Ad esempio, per l'olefina della composizione С4Н8, sono possibili due forme: butene-1 e butene-2.

Isomerismo olefinico

Quali isomeri hanno alcheni? La nomenclatura di questi composti è considerata in dettaglio nel quadro del corso di studi in chimica organica. Dato che i cicloalcani e le olefine hanno la stessa formula generale (SpN2p), possiamo tranquillamente affermare che i rappresentanti di queste classi di idrocarburi sono isomeri interclass. Ad esempio, con la composizione qualitativa e quantitativa, espressa dalla formula C3H6, possono esistere ciclopropano e propene. Oltre a questo tipo, si può anche considerare la struttura spaziale. L'isomerismo, la nomenclatura degli alcheni in questo caso ha alcune caratteristiche. Si presume l'esistenza di due isomeri configurazionali: cis e transview.

Nel primo caso, gli stessi sostituenti dovrebbero trovarsi nella stessa regione di simmetria della molecola originale. La trasformazione presuppone la loro posizione in piani opposti. Per olefine con catene lunghe di carbonio è caratterizzato da isomerismo della catena principale.

Produzione di alcheni

Isomeria e nomenclatura degli alcheni sono discussi sopra. Ora scopriamo come ottenere questa classe di idrocarburi insaturi. Essendo il principale metodo industriale per produrre i primi quattro rappresentanti della classe delle olefine, si prendono in considerazione la pirolisi e il cracking dei prodotti petroliferi. Ad esempio, il cracking di C4H10 viene eseguito a una temperatura di 600 gradi Celsius. La miscela di prodotti di reazione contiene etano, metano, etilene, idrogeno, propene.

Tra le opzioni innovative per la produzione di olefine, individueremo la deidrogenazione catalitica di idrocarburi saturi, effettuata a temperature elevate.

Metodi di laboratorio

In laboratorio, il modo più comune per ottenere rappresentanti della serie omogenea di alcheni è l'eliminazione dell'acqua dalle molecole del alcoli monoidrici. Questo processo viene eseguito riscaldando l'alcanolo con acido fosforico concentrato o acido solforico.

La specificità della disidratazione degli alcoli terziari e dei terminali secondari può essere determinata usando la regola di Zaitsev. Per creare una molecola d'acqua, l'idrogeno viene rimosso dal carbonio, che è meno idrogenato.

Inoltre, le olefine possono essere ottenute durante la reazione di deidroalogenazione. La scissione di una molecola di alogenuro di idrogeno si verifica quando una molecola di derivato alogeno appropriata viene esposta a una soluzione alcolica alcalina.

Proprietà fisiche

Quali sono le proprietà fisiche degli alcheni? La nomenclatura e l'isomerismo sono stati considerati sopra, ora ci concentreremo sulle caratteristiche fisiche. Le olefine della composizione C2-C4 in condizioni normali sono sostanze gassose, da cinque a diciassette atomi di carbonio sono liquidi e quindi sono sostanze solide.

Con un parente crescente peso molecolare sostanze c'è un aumento del punto di fusione. Le olefine sono caratterizzate da una minima solubilità in acqua. Si noti che nei solventi organici aumenta in modo significativo.

Proprietà chimiche

Cos'altro sono caratterizzati da alcheni? La nomenclatura della classe mostra l'inadeguatezza della loro natura. Pertanto, come prima proprietà chimica, considerare l'idrogenazione (saturazione dell'idrogeno). Nel corso di questa reazione, l'alchene viene convertito nel corrispondente idrocarburo saturo. Ad esempio, il propano si forma durante l'idrogenazione del propene. Quali sono le condizioni per l'attuazione di questo processo? L'adesione dell'idrogeno viene effettuata a temperatura elevata, utilizzando un catalizzatore.

Le olefine, come tutte le altre classi di sostanze organiche, sono caratterizzate da reazioni di ossidazione. A seconda delle condizioni in cui viene eseguito il processo, è possibile ottenere vari prodotti: alcoli, aldeidi, acidi carbossilici.

Nell'aria, gli alcheni bruciano con il rilascio di vapore acqueo e anidride carbonica e il processo è accompagnato dal rilascio di una quantità significativa di calore.

Tra le reazioni specifiche che distinguono i rappresentanti di questa classe da altri idrocarburi, notiamo l'interazione con la soluzione permanganato di potassio. Il prodotto di questa interazione sono alcoli diidrici, chiamati glicoli.

L'ossidazione dura di questa sostanza in un terreno acido a temperature elevate porta alla completa rottura del doppio legame, alla produzione di chetoni o acidi.

Uso di alcheni

Abbiamo esaminato le proprietà di base che gli alcheni possiedono. La nomenclatura, il numero di isomeri nei rappresentanti delle olefine indica l'ampia possibilità del loro uso pratico.

Sono utilizzati in grandi quantità come materiali di partenza per la produzione di solventi organici: dicloroetano, alcoli. Inoltre, mediante la sintesi di olefine, si producono composti polimerici: poliisobutilene, polivinilcloruro, polietilene.

A causa dell'aumentata attività chimica dovuta alla presenza di un doppio legame nelle molecole, l'etilene viene utilizzato nella produzione di alcool etilico diidrico. È questo prodotto necessario per la creazione di lavsan sintetico, la produzione di esplosivi, la produzione di antigelo.

Un posto speciale nella moderna produzione chimica prende la sintesi del polietilene. Nel processo di polimerizzazione si forma una sostanza che è la base per la produzione di combustibile, gomma sintetica, nonché vari materiali polimerici.

Un processo simile avviene ad una temperatura elevata, viene utilizzato un catalizzatore. Se le macromolecole di polietilene sono di piccole dimensioni, viene utilizzato come lubrificante liquido. Quando il numero di unità strutturali nella gamma da uno a tremila pezzi di polietilene nella domanda nella fabbricazione di utensili di plastica.

Portando la lunghezza della catena fino a seimila unità strutturali ripetute, vengono realizzati tubi e varie parti. Durante la polimerizzazione del propene si forma una fibra sintetica. Il processo chimico di interazione con etilene cloruro è accompagnato dalla formazione di cloroetano, che viene utilizzato nella medicina moderna come anestesia.

Anche l'abilità delle olefine di interagire con le molecole d'acqua ha trovato il suo utilizzo nell'industria. Analogamente, l'etanolo è ottenuto dall'etilene, che non è solo la principale materia prima per la produzione di bevande alcoliche, ma ha anche eccellenti proprietà solventi.

Le olefine sono richieste nell'industria cosmetica, la creazione di vernici e prodotti vernicianti, la produzione di esplosivi, sono materie prime per l'acido acetico, idrocarburi aromatici.