Тема: Алкадиены. Химические свойства. Каучук.

Два основных достояния человеческой природы – это ум и рассуждение

• Плутарх

2

Общая формула С_nH_2n-2,

Классификация

​

3

1.пропадиен или аллен CH₂=C=CH₂

4

2.бутадиен -1,3 или дивинил

CH₂=CH–CH=CH₂

3.пентадиен -1,4

CH₂=CH–CH₂–CH=CH₂

Изомерия сопряженных диенов �Структурная изомерия �

1. Изомерия положения сопряженных двойных связей: 

​

3. МЕЖКЛАССОВАЯ ИЗОМЕРИЯ С АЛКИНАМИ И ЦИКЛОАЛКЕНАМИ. �ФОРМУЛЕ С₄Н₆ СООТВЕТСТВУЮТ СЛЕДУЮЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ:

2. Изомерия углеродного скелета: 

​

6

Пространственная изомерия�Диены, имеющие различные заместители при углеродных атомах у двойных связей, подобно алкенам, проявляют цис-транс-изомерию. �

8

9

С – С С = С

0,154 нм 0,134нм

​

С = С – С = С

0,136нм 0,146нм 0,136нм

​

sp² гибридизация

Способы получения 1.Метод С.В.Лебедева

10

Уже после ВОВ был найден более удобный и экономичный способ получения как дивинила, так и изопрена.� 2. Метод основан на каталитическом дегидрировании н-бутана и 2-метилбутана:

​

СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₃ ^{t кат}🡪 СН₂ = СН – СН = СН₂ + 2Н₂

​

​

СН₃ – СН – СН₂ – СН₃ ^{t кат}🡪СН₂ = С – СН = СН₂ + 2Н₂

| |

CH₃ CH₃

11

Алкадиены. Физические свойства

СН₂ = С – СН = СН₂

|

СН₃

2-метилбутадиен-1,3 или изопрен (летучая жидкость, t^o_кип= 34^оС)

Изопрен практически не раств. в воде (0,029 мол. %), но смешивается во всех соотношениях с этаноломИзопрен практически не раств. в воде (0,029 мол. %), но смешивается во всех соотношениях с этанолом, диэтиловым эфиромИзопрен практически не раств. в воде (0,029 мол. %), но смешивается во всех соотношениях с этанолом, диэтиловым эфиром, ацетоном и бензолом.Является мономером.Является мономером натурального каучука

12

Изопрен

СН₂ = С – СН = СН₂

|

СН₃

13

СН₂ = СН – СН = СН₂�бутадиен-1,3 или дивинил (газ с неприятным запахом, t^o_кип= -5^оС)���

14

Малорастворим в воде, хорошо растворим в бензолеМалорастворим в воде, хорошо растворим в бензоле, диэтиловом эфиреМалорастворим в воде, хорошо растворим в бензоле, диэтиловом эфире, плохо растворим в метанолеМалорастворим в воде, хорошо растворим в бензоле, диэтиловом эфире, плохо растворим в метаноле и этаноле.

Дивинил

СН₂ = СН – СН = СН₂

15

�����Сделаем зарядку?�� ☺ ☺ ☺

16

17

18

Химические свойства диеновых углеводородов C_nH_2n-2

1.реакции горения;

2. реакции присоединения (обесцвечивают водный раствор перманганата калия и бромную воду) 

3.реакции полимеризации

1

19

2.

20

2

21

3.Реакции полимеризации

22

23

Натуральный и синтетический каучуки 

Натуральный каучук получают из млечного сока (латекса) каучуконосного дерева гевеи, растущего в тропических лесах Бразилии.

При нагревании без доступа воздуха каучук распадается с образованием диенового углеводорода – 2- метилбутадиена-1,3 или изопрена. 

Синтетический по методу Лебедева на основе бутадиена, получаемого из спирта (до 1950г). В наше время путем каталитической стереополимеризации диеновых углеводородов. Получая стереорегулярный каучук, близкий по свойствам к натуральному каучуку.

24

Каучук – это стереорегулярный полимер, в котором молекулы изопрена соединены друг с другом по схеме 1,4- присоединения с цис- конфигурацией полимерной цепи: 

​

25

транс - Полимер изопрена также встречается в природе в виде гуттаперчи. 

26

Процесс вулканизации каучука в упрощенном виде можно представить следующим образом (с получением резины): 

​

��

​

27

28

Если добавить к каучуку более 30% серы, то она присоединится по линии разрыва почти всех π – связей и образуется жёсткий материал – эбонит.

История использования каучука началась с того, что в 1770 году английский священник и химик Джозеф Пристли случайно обнаружил, насколько хорошо кусочек каучука стирает с листа бумаги карандашные линии. Это было лучше, чем хлебный мякиш. Так появилась «резинка» (ластик).

29

• Во Франции к 1820 году научились изготовлять подтяжки и подвязки из каучуковых нитей, сплетенных с тканью.
• В 1821 г. в Вене открылась первая фабрика изделий из каучука.
• В Англии Чарлз Макинтош в 1823 г. предложил класть тонкий слой каучука между двумя слоями ткани и из этого материала шить водонепроницаемые пальто (макинтоши).
• В 1832 г. в Петербурге была построена фабрика по производству обуви, верх которой изготовлен из ткани, пропитанной раствором каучука.
• Предприимчивые изобретатели пытались из каучука делать головные уборы и даже крыши фургонов.

30

Чарльз Макинтош

Американский изобретатель Чарльз Гудьир обнаружил, что нагретый в присутствии серы каучук приобретал высокую эластичность. Такой каучук легко деформировался под действием небольших нагрузок и легко восстанавливал свою форму после их снятия. Это был новый продукт - кожеподобный материал – резина (от лат. rezina - смола). Была открыта вулканизация каучука – процесс, который и в настоящее время используется в промышленности.

31

С появлением резины начала развиваться электропромышленность - резина прекрасный изолятор. Появилось производство пневматических покрышек для велосипедов и автомобилей. В 1860 г. в России открылось первое предприятие резиновой промышленности. Требовалось все больше каучука.

32

Использование каучука в настоящее время.

В наше время трудно представить, что в конце 20х годов ХХ века потребление каучука на одного человека в год в нашей стране составляло 50 г, а один автомобиль приходился на три тысячи жителей. В настоящее время химикам известно более 25 тысяч видов искусственных каучуков, но промышленность освоила около сотни из них.

33

34

35

Нагревая каучук, английский химик Гревиль Уильямс в 1861г. выделил кипящий при 32^оС продукт, названный им ________________________.

Вы тоже можете определить его состав, если решите задачу: Рассчитайте формулу углеводорода, если массовая доля углерода в нем составляет 88%, а плотность УВ по водороду равна 34.

​

36