ออกซิเดชันของอัลคีนด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ Alkenes II ความแตกแยกออกซิเดชันของอัลคีน

18. ปฏิกิริยารีดอกซ์ (ต่อ 2)

18.9. OVR เกี่ยวข้องกับสารอินทรีย์

ในโอวีอาร์ สารอินทรีย์สำหรับสารอนินทรีย์ สารอินทรีย์มักเป็นตัวรีดิวซ์มากที่สุด ดังนั้นเมื่ออินทรียวัตถุเผาไหม้ด้วยออกซิเจนส่วนเกิน จะเกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำอยู่เสมอ ปฏิกิริยามีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อใช้สารออกซิไดซ์ที่มีฤทธิ์น้อยกว่า ในส่วนนี้จะกล่าวถึงเฉพาะปฏิกิริยาของตัวแทนของสารอินทรีย์ประเภทที่สำคัญที่สุดกับสารออกซิไดซ์อนินทรีย์บางชนิด

อัลคีเนส ในระหว่างการออกซิเดชันเล็กน้อย อัลคีนจะถูกแปลงเป็นไกลคอล (แอลกอฮอล์ไดไฮโดรริก) อะตอมรีดิวซ์ในปฏิกิริยาเหล่านี้คืออะตอมของคาร์บอนที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะคู่

ปฏิกิริยากับสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเกิดขึ้นในตัวกลางที่เป็นกลางหรือเป็นด่างเล็กน้อยดังนี้:

C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 2H 2 O CH 2 OH–CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH (ทำความเย็น)

ภายใต้สภาวะที่รุนแรงยิ่งขึ้น การเกิดออกซิเดชันจะนำไปสู่การแตกของโซ่คาร์บอนที่พันธะคู่และการก่อตัวของกรดสองตัว (ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างอย่างสูง - เกลือสองตัว) หรือกรดและคาร์บอนไดออกไซด์ (ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างอย่างแรง - เกลือและ คาร์บอเนต):

1) 5CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5C 2 H 5 COOH + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O (ความร้อน)

2) 5CH 3 CH=CH 2 + 10KMnO 4 + 15H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 10MnSO 4 + 5K 2 SO 4 + 20H 2 O (เครื่องทำความร้อน)

3) CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + 6KMnO 4 + 10KOH CH 3 ปรุงอาหาร + C 2 H 5 ปรุงอาหาร + 6H 2 O + 6K 2 MnO 4 (ทำความร้อน)

4) CH 3 CH=CH 2 + 10KMnO 4 + 13KOH CH 3 ปรุงอาหาร + K 2 CO 3 + 8H 2 O + 10K 2 MnO 4 (ทำความร้อน)

โพแทสเซียมไดโครเมตในตัวกลางของกรดซัลฟิวริกจะออกซิไดซ์อัลคีนในทำนองเดียวกันกับปฏิกิริยาที่ 1 และ 2

อัลคีน. อัลคีนเริ่มออกซิไดซ์ภายใต้สภาวะที่รุนแรงกว่าอัลคีนเล็กน้อย ดังนั้นพวกมันจึงมักจะออกซิไดซ์โดยการทำลายโซ่คาร์บอนที่พันธะสาม เช่นเดียวกับในกรณีของอัลเคน อะตอมรีดิวซ์ในที่นี้คืออะตอมของคาร์บอน ซึ่งในกรณีนี้เชื่อมโยงกันด้วยพันธะสามเท่า อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทำให้เกิดกรดและคาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเดชันสามารถทำได้ด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตหรือไดโครเมตในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดตัวอย่างเช่น:

5CH 3 C CH + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 12H 2 O (ทำความร้อน)

บางครั้งอาจเป็นไปได้ที่จะแยกผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันระดับกลางออกได้ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของพันธะสามในโมเลกุล สิ่งเหล่านี้อาจเป็นไดคีโทน (R 1 –CO–CO–R 2) หรืออัลโดคีโทน (R–CO–CHO)

อะเซทิลีนสามารถออกซิไดซ์ได้ด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในตัวกลางที่เป็นด่างเล็กน้อยถึงโพแทสเซียมออกซาเลต:

3C 2 H 2 + 8KMnO 4 = 3K 2 C 2 O 4 + 2H 2 O + 8MnO 2 + 2KOH

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด การเกิดออกซิเดชันจะเกิดเป็นคาร์บอนไดออกไซด์:

C 2 H 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 2CO 2 + 2MnSO 4 + 4H 2 O + K 2 SO 4

ความคล้ายคลึงกันของเบนซีน ความคล้ายคลึงกันของเบนซีนสามารถออกซิไดซ์ได้ด้วยสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางกับโพแทสเซียมเบนโซเอต:

C 6 H 5 CH 3 + 2KMnO 4 = C 6 H 5 COOK + 2MnO 2 + KOH + H 2 O (เมื่อเดือด)

C 6 H 5 CH 2 CH 3 + 4KMnO 4 = C 6 H 5 COOK + K 2 CO 3 + 2H 2 O + 4MnO 2 + KOH (เมื่อถูกความร้อน)

ออกซิเดชันของสารเหล่านี้กับโพแทสเซียมไดโครเมตหรือเปอร์แมงกาเนตในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดทำให้เกิดกรดเบนโซอิก

แอลกอฮอล์. ผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันโดยตรงของแอลกอฮอล์ปฐมภูมิคืออัลดีไฮด์ และผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันของแอลกอฮอล์ทุติยภูมิคือคีโตน

อัลดีไฮด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการออกซิเดชันของแอลกอฮอล์จะถูกออกซิไดซ์เป็นกรดได้ง่าย ดังนั้นอัลดีไฮด์จากแอลกอฮอล์ปฐมภูมิจึงได้มาจากการออกซิเดชันกับโพแทสเซียมไดโครเมตในตัวกลางที่เป็นกรดที่จุดเดือดของอัลดีไฮด์ เมื่ออัลดีไฮด์ระเหยจะไม่มีเวลาออกซิไดซ์

3C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CH 3 CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O (ความร้อน)

ด้วยสารออกซิไดซ์ที่มากเกินไป (KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7) ในทุกสภาพแวดล้อม แอลกอฮอล์ปฐมภูมิจะถูกออกซิไดซ์เป็น กรดคาร์บอกซิลิกหรือเกลือของพวกเขาและเกลือรอง - เป็นคีโตน แอลกอฮอล์ระดับตติยภูมิจะไม่ออกซิไดซ์ภายใต้สภาวะเหล่านี้ แต่เมทิลแอลกอฮอล์จะถูกออกซิไดซ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ปฏิกิริยาทั้งหมดเกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อน

ไดไฮโดรริกแอลกอฮอล์, เอทิลีนไกลคอล HOCH 2 –CH 2 OH เมื่อถูกความร้อนในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดด้วยสารละลาย KMnO 4 หรือ K 2 Cr 2 O 7 จะถูกออกซิไดซ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำได้ง่าย แต่บางครั้งก็เป็นไปได้ที่จะแยกผลิตภัณฑ์ระดับกลาง (HOCH 2 –COOH, HOOC– COOH ฯลฯ)

อัลดีไฮด์ อัลดีไฮด์เป็นสารรีดิวซ์ที่ค่อนข้างแรงดังนั้นจึงถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายโดยสารออกซิไดซ์ต่างๆ เช่น KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, OH ปฏิกิริยาทั้งหมดเกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อน:

3CH 3 CHO + 2KMnO 4 = CH 3 COOH + 2CH 3 ปรุงอาหาร + 2MnO 2 + H 2 O
3CH 3 CHO + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3CH 3 COOH + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O
CH 3 C H O + 2OH = CH 3 COONH 4 + 2Ag + H 2 O + 3NH 3

ฟอร์มาลดีไฮด์ที่มีตัวออกซิไดซ์มากเกินไปจะถูกออกซิไดซ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์

18.10. การเปรียบเทียบฤทธิ์รีดอกซ์ของสารต่างๆ

จากคำจำกัดความของแนวคิด "อะตอมออกซิไดซ์" และ "อะตอมรีดิวซ์" ตามมาว่าอะตอมที่อยู่ในสถานะออกซิเดชันสูงสุดจะมีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์เท่านั้น ตรงกันข้ามเท่านั้น คุณสมบัติการบูรณะมีอะตอมอยู่ในสถานะออกซิเดชันต่ำสุด อะตอมในสถานะออกซิเดชันระดับกลางสามารถเป็นได้ทั้งตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์

ในเวลาเดียวกัน ขึ้นอยู่กับระดับของการเกิดออกซิเดชันเท่านั้น จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะประเมินคุณสมบัติรีดอกซ์ของสารอย่างไม่น่าสงสัย เป็นตัวอย่าง ให้พิจารณาความเชื่อมโยงขององค์ประกอบของกลุ่ม VA สารประกอบไนโตรเจน(V) และพลวง(V) เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงไม่มากก็น้อย สารประกอบบิสมัท(V) เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงมาก และสารประกอบฟอสฟอรัส(V) แทบไม่มีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์เลย ในกรณีนี้และกรณีอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน เป็นเรื่องสำคัญมากน้อยเพียงใด ระดับนี้ออกซิเดชันเป็นคุณลักษณะขององค์ประกอบที่กำหนด กล่าวคือ สารประกอบที่มีอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนดในสถานะออกซิเดชันนี้มีความคงตัวเพียงใด

ปฏิกิริยารีดอกซ์ใดๆ จะเกิดขึ้นในทิศทางของการก่อตัวของสารออกซิไดซ์ที่อ่อนกว่าและตัวรีดิวซ์ที่อ่อนกว่า ในกรณีทั่วไป ความเป็นไปได้ที่ ORR จะเกิดขึ้น เช่นเดียวกับปฏิกิริยาอื่นๆ สามารถกำหนดได้จากสัญญาณของการเปลี่ยนแปลงของพลังงานกิ๊บส์ นอกจากนี้ เพื่อหาปริมาณกิจกรรมรีดอกซ์ของสาร จะใช้คุณลักษณะทางเคมีไฟฟ้าของตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ (ศักย์มาตรฐานของคู่รีดอกซ์) จากคุณลักษณะเชิงปริมาณเหล่านี้ จึงสามารถสร้างชุดกิจกรรมรีดอกซ์ของสารต่างๆ ได้ ชุดของแรงเค้นโลหะที่คุณรู้จักนั้นถูกสร้างขึ้นในลักษณะนี้ทุกประการ ซีรี่ส์นี้ทำให้สามารถเปรียบเทียบคุณสมบัติรีดิวซ์ของโลหะในสารละลายที่เป็นน้ำภายใต้สภาวะมาตรฐานได้ ( กับ= 1 โมล/ลิตร ต= 298.15 K) เช่นเดียวกับคุณสมบัติการออกซิไดซ์ของการเลี้ยงแบบง่าย หากคุณวางไอออน (ตัวออกซิไดซ์) ไว้ที่แถวบนสุดของแถวนี้ และอะตอมของโลหะ (ตัวรีดิวซ์) ไว้ที่แถวล่าง ด้านซ้ายของแถวนี้ (ก่อนไฮโดรเจน) จะมีลักษณะดังนี้:

ในซีรีส์นี้ คุณสมบัติการออกซิไดซ์ของไอออน (บรรทัดบนสุด) เพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวา และคุณสมบัติรีดิวซ์ของโลหะ (บรรทัดล่างสุด) ตรงกันข้ามจากขวาไปซ้าย

เมื่อคำนึงถึงความแตกต่างในกิจกรรมรีดอกซ์ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างซีรีย์ที่คล้ายกันสำหรับสารออกซิไดซ์ ดังนั้นสำหรับปฏิกิริยาในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด (pH = 0) จะได้รับ "ความต่อเนื่อง" ของชุดกิจกรรมของโลหะในทิศทางของการเพิ่มคุณสมบัติออกซิเดชั่น

เช่นเดียวกับในชุดกิจกรรมของโลหะ ในชุดนี้คุณสมบัติการออกซิไดซ์ของสารออกซิไดซ์ (บรรทัดบนสุด) จะเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวา แต่เมื่อใช้ซีรี่ส์นี้ คุณสามารถเปรียบเทียบกิจกรรมรีดิวซ์ของสารรีดิวซ์ (บรรทัดล่างสุด) ได้ก็ต่อเมื่อรูปแบบออกซิไดซ์เกิดขึ้นพร้อมกับที่แสดงในบรรทัดบนสุดเท่านั้น ในกรณีนี้จะรุนแรงขึ้นจากขวาไปซ้าย

ลองดูตัวอย่างบางส่วน หากต้องการทราบว่า ORR นี้เป็นไปได้หรือไม่ เราจะใช้กฎทั่วไปที่กำหนดทิศทางของปฏิกิริยารีดอกซ์ (ปฏิกิริยาดำเนินไปในทิศทางของการก่อตัวของตัวออกซิไดซ์ที่อ่อนกว่าและตัวรีดิวซ์ที่อ่อนกว่า)

1. เป็นไปได้หรือไม่ที่จะลดโคบอลต์จากสารละลาย CoSO 4 ด้วยแมกนีเซียม
แมกนีเซียมเป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงกว่าโคบอลต์ และไอออนของ Co 2 เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงกว่าไอออน Mg 2 ดังนั้นจึงเป็นไปได้
2. เป็นไปได้หรือไม่ที่จะออกซิไดซ์ทองแดงเป็น CuCl 2 ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดด้วยสารละลาย FeCl 3
เนื่องจากไอออนของ Fe 3B เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงกว่าไอออน Cu 2 และทองแดงเป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงกว่าไอออนของ Fe 2 จึงเป็นไปได้
3. เป็นไปได้หรือไม่ที่จะได้สารละลาย FeCl 3 โดยการเป่าออกซิเจนผ่านสารละลาย FeCl 2 ที่ทำให้เป็นกรดด้วยกรดไฮโดรคลอริก
ดูเหมือนจะไม่เป็นเช่นนั้น เนื่องจากออกซิเจนอนุกรมของเราจะอยู่ทางด้านซ้ายของไอออน Fe 3 และเป็นสารออกซิไดซ์ที่อ่อนกว่าไอออนเหล่านี้ แต่ในสารละลายที่เป็นน้ำ ออกซิเจนแทบจะไม่เคยลดลงเหลือ H 2 O 2 เลย ในกรณีนี้ ออกซิเจนจะลดลงเหลือ H 2 O และเกิดขึ้นระหว่าง Br 2 ถึง MnO 2 ดังนั้นปฏิกิริยาดังกล่าวจึงเป็นไปได้แม้ว่าจะเกิดขึ้นค่อนข้างช้าก็ตาม (ทำไม?)
4. เป็นไปได้ไหมที่จะออกซิไดซ์ H 2 O 2 ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต?
ในกรณีนี้ H 2 O 2 เป็นตัวรีดิวซ์และเป็นรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งกว่าไอออน Mn 2B และไอออน MnO 4 เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงกว่าออกซิเจนที่เกิดจากเปอร์ออกไซด์ ดังนั้นจึงเป็นไปได้

ซีรีย์ที่คล้ายกันที่สร้างขึ้นสำหรับ ORR ในตัวกลางที่เป็นด่างมีดังนี้:

ต่างจากซีรีส์ "กรด" ซีรีส์นี้ไม่สามารถใช้ร่วมกับซีรีส์กิจกรรมโลหะได้

วิธีสมดุลของอิเล็กตรอน-ไอออน (วิธีครึ่งปฏิกิริยา), ORR ระหว่างโมเลกุล, ORR ภายในโมเลกุล, การสับเปลี่ยน ORR (ความไม่สมส่วน, ออกซิเดชันในตัวเอง-การลดตัวเอง), การสลับ ORR, ทู่

โดยใช้วิธีการสมดุลอิเล็กตรอน - ไอออน เขียนสมการสำหรับปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อ ก) สารละลาย H 2 S (S หรือแม่นยำยิ่งขึ้น S 8 ) ถูกเติมลงในสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่เป็นกรดด้วยกรดซัลฟิวริก ข) KHS; ค) เค 2 ส; ง) ฮ 2 เอส 3;
จ) KHSO 3; จ) เค 2 เอส 3; จ) HNO 2; ก) KNO 2;
ผม) KI (ผม 2 ); เจ) FeSO4; ลิตร) C 2 H 5 OH (CH 3 COOH);
ม) CH 3 CHO; น) (COOH) 2 (CO 2 ); น) K 2 C 2 O 4 .
ที่นี่และด้านล่างหากจำเป็น ผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันจะถูกระบุในวงเล็บปีกกา
เขียนสมการสำหรับปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อก๊าซต่อไปนี้ถูกส่งผ่านสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่ทำให้เป็นกรดด้วยกรดซัลฟิวริก: ก) C 2 H 2 (CO 2 ); ข) C 2 H 4 (CO 2 ); c) C 3 H 4 (โพรไพน์) (CO 2 และ CH 3 COOH); ง) ค 3 ชม. 6; จ) CH 4; จ) HCHO
เช่นเดียวกัน แต่มีการเพิ่มสารละลายตัวรีดิวซ์ลงในสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่เป็นกลาง: ก) KHS; ข) เค 2 ส; ค) KhSO 3; ง) เค 2 เอส 3;
จ) KNO 2; จ) เคไอ
เหมือนกัน แต่ก่อนหน้านี้มีการเติมสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ลงในสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต: ก) K 2 S (K 2 SO 4 ); ข) เค 2 เอส 3;
ค) KNO 2; ง) KI (KIO 3)
เขียนสมการสำหรับปฏิกิริยาต่อไปนี้ที่เกิดขึ้นในสารละลาย: ก) KMnO 4 + H 2 S ...;
b) KMnO 4 + HCl ...;
ค) KMnO 4 + HBr ...;
ง) KMnO 4 + สูง ...
สร้างสมการต่อไปนี้สำหรับ ORR ของแมงกานีสไดออกไซด์:

เติมสารละลายของสารต่อไปนี้ลงในสารละลายโพแทสเซียมไดโครเมตที่มีกรดด้วยกรดซัลฟิวริก: a) KHS; ข) เค 2 ส; ค) เอชเอ็นโอ 2; ง) KNO 2;

จ) KI; ฉ) FeSO4; ก) CH 3 CH 2 CHO; ผม) ฮ 2 SO 3;

เจ) KHSO 3; k) K 2 SO 3 เขียนสมการของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น
เขียนสมการของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อเติมสารต่อไปนี้ลงในกรดไนตริกเข้มข้น: a) S (H 2 SO 4 ); ข) หน้า 4 ((HPO 3) 4 ); c) กราไฟท์; ง) เซ; จ) ฉัน 2 (HIO 3);
ฉ) เอจี; ก) ลูกบาศ์ก; ผม) Pb; เจ) เคเอฟ; ฏ) เฟ2O; ม) FeS; ม) MgO; n) MgS; น) เฟ(OH) 2;
ค) ป 2 โอ 3; เสื้อ) เป็น 2 O 3 (H 3 AsO 4 );
ญ) ในฐานะ 2 ส 3 ; ฉ) เฟ(ฉบับที่ 3) 2; x) หน้า 4 O 10;
v) Cu 2 ส.
เหมือนกัน แต่เมื่อผ่านก๊าซต่อไปนี้: ก) CO; ข) ฮ 2 ส; ค) N 2 O; ง) NH 3; จ) ไม่; ฉ) H 2 Se;
ก) สวัสดี
ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเหมือนหรือแตกต่างในกรณีต่อไปนี้ ก) ใส่แมกนีเซียมชิ้นหนึ่งในหลอดทดลองทรงสูงสองในสามที่เต็มไปด้วยกรดไนตริกเข้มข้น; b) หยดกรดไนตริกเข้มข้นหยดลงบนพื้นผิวของแผ่นแมกนีเซียม? เขียนสมการปฏิกิริยา
อะไรคือความแตกต่างระหว่างปฏิกิริยาของกรดไนตริกเข้มข้นกับกรดไฮโดรเจนซัลไฟด์และกับก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์? เขียนสมการปฏิกิริยา ORR จะดำเนินการในลักษณะเดียวกันหรือไม่เมื่อเติมโซเดียมซัลไฟด์ผลึกแอนไฮดรัสและสารละลาย 0.1 โมลาร์ลงในสารละลายเข้มข้นของกรดไนตริกส่วนผสมของสารต่อไปนี้ได้รับการบำบัดด้วยกรดไนตริกเข้มข้น: Cu, Fe, Zn, Si และ Cr เขียนสมการของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น
เขียนสมการของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อเติมสารต่อไปนี้ลงในกรดไนตริกเจือจาง: a) I 2 ; ข) มก.; ค) อัล; ง) เฟ; จ) เฟ2O; ฉ) FeS; ก.) เฟ(OH) 2; ผม) เฟ(OH) 3 ; ญ) MnS; ล) Cu 2 ส;
ฎ) CuS; ม) CuO; n) นา 2 S cr; น) นา 2 เอส p;
ค) ป 4 โอ 10 .
เขียนสมการปฏิกิริยาที่แสดงคุณลักษณะรีดอกซ์ของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์:

ปฏิกิริยาใดที่ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นสารออกซิไดซ์ และในปฏิกิริยาใดเป็นสารรีดิวซ์

ปฏิกิริยาใดเกิดขึ้นเมื่อให้ความร้อนแก่สารต่อไปนี้: ก) (NH 4) 2 CrO 4; ข) นาโน 3; ค) CaCO 3; ง) อัล(หมายเลข 3) 3; จ) Pb(หมายเลข 3) 3;
ฉ) AgNO 3; ก) ปรอท(หมายเลข 3) 2; ผม) ลูกบาศ์ก(หมายเลข 3) 2;
เจ) CuO; l) NaClO 4; เมตร) Ca(ClO 4) 2; n) เฟ(หมายเลข 3) 2;
น) PCl 5; p) MnCl 4; ค) ช 2 ค 2 โอ 4;
ต) LiNO 3; ญ) HgO; ฉ) Ca(หมายเลข 3) 2; x) เฟ(OH) 3;
v) CuCl 2; ซ) KClO 3; ญ) KClO 2; ญ) CrO 3 ?

เมื่อสารละลายแอมโมเนียมคลอไรด์และโพแทสเซียมไนเตรตร้อนรวมกันจะเกิดปฏิกิริยาพร้อมกับการปล่อยก๊าซ เขียนสมการของปฏิกิริยานี้ เขียนสมการของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อ ก) คลอรีน ข) ไอโบรมีนถูกส่งผ่านสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เย็น เหมือนกัน แต่ผ่านวิธีแก้ปัญหาที่ร้อนแรงเมื่อทำปฏิกิริยากับสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เข้มข้นที่ร้อน ซีลีเนียมจะเกิดการแปรสภาพเป็นสถานะออกซิเดชันที่เสถียรที่ใกล้ที่สุด (–II และ +IV) เขียนสมการสำหรับ ORR นี้

ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ซัลเฟอร์จะเกิดการสลายที่คล้ายกัน แต่ซัลเฟอร์ส่วนเกินจะทำปฏิกิริยากับซัลไฟต์ไอออนเพื่อสร้างไทโอซัลเฟตไอออน S 2 O 3 2 เขียนสมการของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น -เขียนสมการสำหรับปฏิกิริยาอิเล็กโทรลิซิสของ a) สารละลายคอปเปอร์ไนเตรตกับซิลเวอร์แอโนด ข) สารละลายลีดไนเตรตด้วยแอโนดทองแดงประสบการณ์ 1.คุณสมบัติออกซิเดชันของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด

เติมสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 3-4 หยดลงในปริมาตรที่เท่ากันของสารละลายเจือจางของกรดซัลฟิวริก จากนั้นจึงเติมสารละลายโซเดียมซัลไฟต์จนสีเปลี่ยนไป เขียนสมการของปฏิกิริยา. ประสบการณ์ 2.คุณสมบัติออกซิเดชั่น

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง. เติมสารละลายโซเดียมซัลไฟต์ 5-6 หยดลงในสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 3-4 หยด สารใดถูกปล่อยออกมาเป็นตะกอน?ประสบการณ์ 3

คุณสมบัติออกซิเดชันของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 3-4 หยดเติมสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 10 หยดและสารละลายโซเดียมซัลไฟต์ 2 หยดวางเม็ดสังกะสีในหลอดทดลองหลอดหนึ่งและเทปทองแดงอีกหลอดหนึ่ง เติมสารละลายกรดซัลฟิวริกเจือจาง 8-10 หยดลงในหลอดทดลองทั้งสองหลอด เปรียบเทียบปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้น ดำเนินการทดลองใน FUME HOOK!

ประสบการณ์ 6. คุณสมบัติออกซิไดซ์ของกรดซัลฟิวริกเข้มข้นคล้ายกับการทดลองที่ 5 แต่เติมสารละลายเข้มข้นของกรดซัลฟิวริก หนึ่งนาทีหลังจากเริ่มปล่อยผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาก๊าซ ให้นำแถบกระดาษกรองที่ชุบสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตและคอปเปอร์ซัลเฟตเข้าไปในหลอดทดลอง อธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้น

ดำเนินการทดลองใน FUME HOOK! ประสบการณ์ 7.คุณสมบัติออกซิไดซ์ของกรดไนตริกเจือจาง

คล้ายกับการทดลองที่ 5 แต่เติมสารละลายกรดไนตริกเจือจางลงไป สังเกตการเปลี่ยนแปลงสีของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยากับก๊าซ ดำเนินการทดลองใน FUME HOOK!. ประสบการณ์ 8คุณสมบัติออกซิไดซ์ของกรดไนตริกเข้มข้น

วางเทปทองแดงหนึ่งชิ้นลงในหลอดทดลองแล้วเติมสารละลายกรดไนตริกเข้มข้น 10 หยด ให้ความร้อนเบา ๆ จนกระทั่งโลหะละลายหมด ดำเนินการทดลองใน FUME HOOK!. ประสบการณ์ 9คุณสมบัติออกซิไดซ์ของโพแทสเซียมไนไตรท์

สารละลายโพแทสเซียมไนไตรท์ 5-6 หยดเติมสารละลายกรดซัลฟิวริกเจือจางในปริมาณเท่ากันและสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ 5 หยด มีการสร้างสารอะไรบ้าง?. ประสบการณ์ 10ลดคุณสมบัติของโพแทสเซียมไนไตรท์

สำหรับสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 5-6 หยด ให้เติมสารละลายเจือจางของกรดซัลฟิวริกและสารละลายโพแทสเซียมไนไตรท์ในปริมาณเท่ากันจนกระทั่งส่วนผสมเปลี่ยนสีทั้งหมดประสบการณ์ 11.การสลายตัวด้วยความร้อนของคอปเปอร์ไนเตรต

วางไมโครพายของคอปเปอร์ไนเตรตไตรไฮเดรตหนึ่งอันลงในหลอดทดลอง ยึดไว้บนขาตั้ง จากนั้นค่อยๆ ให้ความร้อนด้วยเปลวไฟ.สังเกตภาวะขาดน้ำและการสลายตัวของเกลือในภายหลัง ดำเนินการทดลองใน FUME HOOK!ประสบการณ์ 12

การสลายตัวด้วยความร้อนของตะกั่วไนเตรต

ทำตามขั้นตอนเดียวกับการทดลองที่ 11 โดยใส่ตะกั่วไนเตรตลงในหลอดทดลอง ดำเนินการทดลองใน FUME HOOK! อะไรคือความแตกต่างระหว่างกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของเกลือเหล่านี้?

1. กำหนดหมายเลขอะตอมของคาร์บอนในสายโซ่หลักเพื่อให้อะตอม C ที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบย่อยได้รับตัวเลขที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ดังนั้นการกำหนดหมายเลขจึงเริ่มต้นจากส่วนท้ายของห่วงโซ่ที่อยู่ใกล้กับสาขามากที่สุด ตัวอย่างเช่น:

ตั้งชื่อรากทั้งหมด (องค์ประกอบแทนที่) โดยระบุหมายเลขด้านหน้าซึ่งระบุตำแหน่งในสายหลัก หากมีองค์ประกอบย่อยที่เหมือนกันหลายรายการ สำหรับแต่ละหมายเลข (ตำแหน่ง) จะถูกเขียนโดยคั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาคและหมายเลขจะถูกระบุด้วยคำนำหน้า ดิ-, สาม-, เตตร้า-, เพนตะ- ฯลฯ (ตัวอย่างเช่น, 2,2-ไดเมทิลหรือ 2,3,3,5-เตตระเมทิล).

วางชื่อขององค์ประกอบย่อยทั้งหมดตามลำดับตัวอักษร (ตามที่กำหนดโดยกฎ IUPAC ล่าสุด)

ตั้งชื่อสายโซ่หลักของอะตอมคาร์บอน เช่น อัลเคนปกติที่สอดคล้องกัน

ดังนั้นในนามของอัลเคนที่มีกิ่งก้านราก + ส่วนต่อท้ายจึงเป็นชื่อของอัลเคนปกติ (ตัวเลขกรีก + ส่วนต่อท้าย "an") คำนำหน้าคือตัวเลขและชื่อของอนุมูลไฮโดรคาร์บอน

ตัวอย่างชื่อเรื่อง:เคมี. นักบุญแห่งอัลเคนการแคร็กของอัลเคน การแคร็กเป็นกระบวนการสลายตัวด้วยความร้อนของไฮโดรคาร์บอนซึ่งขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาการแยกโซ่คาร์บอนของโมเลกุลขนาดใหญ่ด้วยการก่อตัวของสารประกอบที่มีสายโซ่สั้นกว่าไอโซเมอไรเซชันของอัลเคน

อัลเคนของโครงสร้างปกติภายใต้อิทธิพลของตัวเร่งปฏิกิริยาและเมื่อได้รับความร้อนสามารถเปลี่ยนเป็นอัลเคนที่แตกแขนงได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนองค์ประกอบของโมเลกุลเช่น เข้าสู่ปฏิกิริยาไอโซเมอไรเซชัน ปฏิกิริยาเหล่านี้เกี่ยวข้องกับอัลเคนซึ่งมีโมเลกุลของคาร์บอนอย่างน้อย 4 อะตอม ตัวอย่างเช่น ไอโซเมอไรเซชันของ n-pentane เป็นไอโซเพนเทน (2-เมทิลบิวเทน) เกิดขึ้นที่ 100°C โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาอะลูมิเนียมคลอไรด์:

วัสดุเริ่มต้นและผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาไอโซเมอไรเซชันมีสูตรโมเลกุลเหมือนกันและเป็นไอโซเมอร์เชิงโครงสร้าง (ไอโซเมอร์โครงกระดูกคาร์บอน)

การดีไฮโดรจีเนชันของอัลเคน เมื่ออัลเคนถูกให้ความร้อนต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา (Pt, Pd, Ni, Fe, Cr 2 O 3, Fe 2 O 3, ZnO) ตัวเร่งปฏิกิริยาของพวกมันการดีไฮโดรจีเนชัน

– การแตกตัวของอะตอมไฮโดรเจนเนื่องจากการแตกพันธะ C-H

โครงสร้างของผลิตภัณฑ์ดีไฮโดรจีเนชันขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยาและความยาวของสายโซ่หลักในโมเลกุลอัลเคนเริ่มต้น 1. อัลเคนชั้นล่างที่มีคาร์บอน 2 ถึง 4 อะตอมในสายโซ่ เมื่อถูกความร้อนเหนือตัวเร่งปฏิกิริยา Ni ให้กำจัดไฮโดรเจนออกจากใกล้เคียง อะตอมของคาร์บอนและกลายเป็น:

อัลคีน พร้อมทั้งบิวทีน-2 ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นบิวทีน-1 CH 2 = CH-CH 2 -CH 3 เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา Cr 2 O 3 /Al 2 O 3 ที่อุณหภูมิ 450-650 °C จาก n - บิวเทนก็ได้รับเช่นกันบิวทาไดอีน-1,3

2. ใช้อัลเคนที่มีอะตอมของคาร์บอนมากกว่า 4 อะตอมในสายโซ่หลักเพื่อให้ได้มา วัฏจักรการเชื่อมต่อ สิ่งนี้เกิดขึ้น การดีไฮโดรไซไลเซชัน– ปฏิกิริยาดีไฮโดรจีเนชัน ซึ่งนำไปสู่การปิดโซ่ให้เป็นวงจรที่เสถียร

หากสายโซ่หลักของโมเลกุลอัลเคนมีอะตอมคาร์บอน 5 (แต่ไม่มาก) ( CH 2 = CH-CH 2 -CH 3 เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา Cr 2 O 3 /Al 2 O 3 ที่อุณหภูมิ 450-650 °C จาก-เพนเทนและอนุพันธ์อัลคิล) จากนั้นเมื่อถูกความร้อนเหนือตัวเร่งปฏิกิริยา Pt อะตอมไฮโดรเจนจะถูกแยกออกจากอะตอมปลายของโซ่คาร์บอน และเกิดวัฏจักรที่มีสมาชิกห้าอะตอม (ไซโคลเพนเทนหรืออนุพันธ์ของมัน):

อัลเคนที่มีสายโซ่หลักตั้งแต่ 6 อะตอมของคาร์บอนขึ้นไปก็จะถูกดีไฮโดรไซไลเซชันเช่นกัน แต่จะก่อตัวเป็นวงแหวนที่มีสมาชิก 6 อะตอมเสมอ (ไซโคลเฮกเซนและอนุพันธ์ของมัน) ภายใต้สภาวะของปฏิกิริยา วัฏจักรนี้ผ่านการดีไฮโดรจีเนชันเพิ่มเติม และกลายเป็นวงแหวนเบนซีนที่มีความเสถียรด้านพลังงานมากขึ้นของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (เอรีน) ตัวอย่างเช่น:

ปฏิกิริยาเหล่านี้เป็นรากฐานของกระบวนการ การปฏิรูป– การแปรรูปผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเพื่อให้ได้มาซึ่ง ( อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว) และไฮโดรเจน การเปลี่ยนแปลง ไม่มีอัลเคนในสนามประลองทำให้ความต้านทานการระเบิดของน้ำมันเบนซินดีขึ้น

อัลไคน์ที่มีพันธะสามที่ไม่มีปลายทำหน้าที่เป็นแหล่งที่เป็นไปได้สำหรับการสังเคราะห์ 1,2-ไดคีโตนภายใต้การกระทำของสารออกซิไดซ์ที่เหมาะสม อย่างไรก็ตาม ยังไม่พบรีเอเจนต์สากลที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของพันธะคาร์บอน-คาร์บอนสามชั้นกับหมู่ 1,2-ไดคาร์บอนิล RuO 4 ซึ่งเป็นรูทีเนียม (VIII) ออกไซด์ที่เสนอเพื่อจุดประสงค์นี้มีราคาแพงเกินไปและมักจะทำให้เกิดการทำลายออกซิเดชันของ 1,2-diketones ให้กับกรดคาร์บอกซิลิกเพิ่มเติม เมื่ออะเซทิลีนที่ถูกแทนที่ทำปฏิกิริยากับสารออกซิไดซ์ที่แรงเช่นโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต เฉพาะในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางอย่างสมบูรณ์ที่ pH 7–8 ที่ 0 °C เท่านั้นที่สามารถหยุดการเกิดออกซิเดชันในขั้นตอนการก่อตัวของ α-diketone ตัวอย่างเช่น กรดสเตียโรลิกที่ pH 7.5 จะถูกออกซิไดซ์เป็น α-ไดคีโตน ในกรณีส่วนใหญ่ การเกิดออกซิเดชันจะมาพร้อมกับการแตกของพันธะสามเพื่อสร้างกรดคาร์บอกซิลิก:

ผลผลิตของผลิตภัณฑ์จากการทำลายออกซิเดชันของอัลคีนมีน้อย และปฏิกิริยานี้ไม่มีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ใช้เพื่อพิสูจน์โครงสร้างของกรดอะเซทิลีนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่พบในใบของพืชเขตร้อนในอเมริกากลางเท่านั้น ในระหว่างการทำลายออกซิเดชั่นกรดสองชนิดถูกแยกออก - ลอริกและอะดิพิก ซึ่งหมายความว่ากรดต้นกำเนิดคือกรด 6-octadecynic โดยมีโครงกระดูกคาร์บอนปกติประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน 17 อะตอม:

สิ่งที่สำคัญกว่านั้นคือการมีเพศสัมพันธ์แบบออกซิเดชันของอัลคีน-1 ซึ่งเร่งปฏิกิริยาด้วยเกลือของทองแดง (ปฏิกิริยากลาเซอร์–เอ็กลินตัน) ในปี พ.ศ. 2413 Glaser ค้นพบว่าสารแขวนลอยของคอปเปอร์ (I) อะซิติไลด์ในแอลกอฮอล์ถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในบรรยากาศเพื่อสร้าง 1,3-diynes:

สำหรับการเกิดออกซิเดชันของคอปเปอร์ (I) อะเซทิลีนไนด์ โพแทสเซียม เฮกซายาโนเฟอร์เรต (III) K3 ใน DME หรือ DMF จะมีประสิทธิภาพมากกว่าในฐานะตัวออกซิไดซ์ ในปีพ.ศ. 2502 เอ็กลินตันเสนอให้มีการปรับเปลี่ยนการควบแน่นออกซิเดชันของอัลคีนได้สะดวกกว่ามาก อัลไคน์ถูกออกซิไดซ์ด้วยคอปเปอร์ (II) อะซิเตตในสารละลายไพริดีนที่อุณหภูมิ 60–70 °C การดัดแปลงเอ็กลินตันได้พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์อย่างมากสำหรับการสังเคราะห์แมโครไซคลิกโพลีอายจาก ,-ไดอาย ตามภาพประกอบ เรานำเสนอการสังเคราะห์ไซโคลโพลีอินสองตัวในระหว่างการควบแน่นแบบออกซิเดชันของเฮกซาไดอีน-1,5 (F. Sondheimer, 1960):

โพลีอีนชนิดหนึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของไซโคลไตรเมอไรเซชัน ส่วนอีกชนิดเป็นผลิตภัณฑ์ของไซโคลเตตระเมไรเซชันของเฮซาไดอิน-1,5 ดั้งเดิม ไตรเมอร์ทำหน้าที่เป็นรีเอเจนต์เริ่มต้นสำหรับการสังเคราะห์อะโรมาติก -แอนนูลีน (สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแอนนูลีน ดูบทที่ 12) ในทำนองเดียวกันภายใต้เงื่อนไขเดียวกันของ nonadiine-1,8 จะได้รับ dimer - 1,3,10,12-cyclooctadecatetraene พร้อมด้วย trimer, tetramer และ pentamer:

เพื่อให้ได้ไดย์นที่ไม่สมมาตร จะใช้การควบแน่นของฮาโลอะเซทิลีนด้วยอัลไคน์-1 (เทอร์มินอลอัลไคน์) โดยมีเกลือทองแดง (I) และเอมีนปฐมภูมิถูกนำมาใช้ (รวมกันตาม Kadio-Khodkevich, 1957):

โบรโมอัลไคน์เริ่มต้นได้มาจากการกระทำของโซเดียมไฮโปโบรไมต์บนอัลคีน-1 หรือจากลิเธียมและโบรมีนอะเซทิเลไนด์:

อนุพันธ์ของออร์กาโนคอปเปอร์ของเทอร์มินัลอัลไคน์ถูกสร้างขึ้นโดยตรงในส่วนผสมปฏิกิริยาของ Cu 2 Cl 2 และอัลไคน์-1

6.3.4. ปฏิกิริยาการเติมอิเล็กโทรฟิลิกต่อพันธะสาม

ปฏิกิริยาการเติมอิเล็กโทรฟิลิกต่อพันธะสามถือเป็นปฏิกิริยาอัลคีนที่พบโดยทั่วไปและสำคัญที่สุด ตรงกันข้ามกับการเติมอัลคีนด้วยอิเล็กโทรฟิลิก การใช้ปฏิกิริยาสังเคราะห์ของกลุ่มปฏิกิริยาขนาดใหญ่นี้เหนือกว่าการพัฒนาแนวคิดทางทฤษฎีเกี่ยวกับกลไกของมันมาก อย่างไรก็ตาม ในช่วงยี่สิบปีที่ผ่านมา สถานการณ์มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ และในปัจจุบันนี้เป็นหนึ่งในสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว เคมีอินทรีย์- HOMO ของอัลไคน์อยู่ต่ำกว่า HOMO ของอัลคีน (บทที่ 2) และสถานการณ์นี้กำหนดในกรณีส่วนใหญ่อัตราการเติมสารอิเล็กโตรฟิลิกให้กับอัลคีนต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับอัลคีน อีกปัจจัยที่กำหนดความแตกต่างในการเกิดปฏิกิริยาของอัลคีนและอัลคีนในปฏิกิริยาการเติมอิเล็กโทรฟิลิกคือความเสถียรสัมพัทธ์ของตัวกลางที่เกิดจากการเติมสายพันธุ์อิเล็กโทรฟิลิกเข้ากับพันธะสามและพันธะคู่ เมื่อสปีชีส์อิเล็กโทรฟิลิก H + หรือ E + ติดอยู่กับพันธะคู่ จะเกิดคาร์โบเคชันแบบไซคลิกหรือแบบเปิด (บทที่ 5) การเติม H+ หรือ E+ เข้ากับพันธะสามจะส่งผลให้เกิดไวนิลไอออนบวกแบบเปิดหรือแบบไซคลิก ในไอออนบวกไวนิลแบบเปิดเชิงเส้น จะมีอะตอมของคาร์บอนอยู่ตรงกลาง เอสพี-สถานะไฮบริดในขณะที่ว่าง ร-ออร์บิทัลตั้งฉากกับพันธะ  เนื่องจาก เอสพี-อะตอมคาร์บอนไฮบริดของไวนิลไอออนบวกมีอิเล็กโทรเนกาติวีตี้สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ เอสพีอะตอมลูกผสม 2 อะตอมของอัลคิลไอออนบวก ไวนิลไอออนบวกควรมีความเสถียรน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับอัลคิลไอออนบวก:

ข้อมูลจากการคำนวณเชิงกลของควอนตัม รวมถึงข้อมูลทางอุณหพลศาสตร์สำหรับเฟสก๊าซที่ได้รับโดยใช้แมสสเปกโตรเมทรีแรงดันสูงและสเปกโทรสโกปีเรโซแนนซ์ไซโคลตรอน สอดคล้องกับการพิจารณาเหล่านี้อย่างสมบูรณ์ ในตาราง 6.3 แสดงข้อมูลทางอุณหพลศาสตร์สำหรับการก่อตัวของคาร์โบแคตและไฮโดรคาร์บอนจำนวนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับเฟสก๊าซที่อุณหภูมิ 25 °C

คาร์โบไฮเดรต	Δ เอ็น f ˚ กิโลแคลอรี/โมล

จากข้อมูลที่นำเสนอในตาราง 6.3 ไวนิลไอออนบวกจะมีความเสถียรน้อยกว่าเอทิลไอออนบวกที่มีจำนวนอะตอมเท่ากัน 47 กิโลแคลอรี/โมล ข้อสรุปเดียวกันนี้สามารถสรุปได้จากเอนทาลปีของการไอออไนซ์ในเฟสก๊าซ CH 3 CH 2 Cl และ CH 2 =CHCl:

จะเห็นได้ง่ายว่าการรวมกันของทั้งสองปัจจัย - พลังงานที่สูงกว่าของไวนิลไอออนบวกและ HOMO ที่มีค่าต่ำของอัลไคน์ - แสดงถึงปฏิกิริยาของอัลไคน์ที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับอัลคีนในปฏิกิริยาการเติมอิเล็กโทรฟิลิก ในตาราง 6.4 มีข้อมูลเปรียบเทียบการเติมฮาโลเจน ซัลฟีน และซีลีนิลคลอไรด์ กรดไตรฟลูออโรอะซิติก และน้ำ ให้เป็นอัลคีนและอัลคีนต่างๆ ที่ไม่มีหมู่ฟังก์ชันที่เปิดใช้งานหรือปิดใช้งาน

ตารางที่ 6.4

ลักษณะเปรียบเทียบของอัลคีนและอัลคีน

ในปฏิกิริยาการเติมอิเล็กโทรฟิลิก

	พื้นผิว	เค แอลคีน/เค แอลคีน
โบรมีนในกรดอะซิติก	CH 2 CH 2 /HCCH C 4 H 9 CH = CH 2 / C 4 H 9 CCH C 6 H 5 CH=CH 2 /C 6 H 5 CCH
คลอรีนในกรดอะซิติก	C 6 H 5 CH=CH 2 /C 6 H 5 CCH C 4 H 9 CH=CH 2 /C 6 H 5 CCH С 2 Н 5 С=СНС 2 Н 5 /С 2 Н 5 ССС 2 Н 5
การเติม 4-คลอโรฟีนิลซัลฟีน คลอไรด์ n-ClС 6 H 4 SeCl	CH2 =CH2 /HCCH C 4 H 9 CH = CH 2 / C 4 H 9 CCH C 6 H 5 CH=CH 2 /C 6 H 5 CCH
การเติมฟีนิลซีลีเนียมคลอไรด์ C 6 H 5 SeCl	CH2 =CH2 /HCCH C 4 H 9 CH = CH 2 / C 4 H 9 CCH C 6 H 5 CH=CH 2 /C 6 H 5 CCH
การเติมกรดไตรฟลูออโรอะซิติก	C 4 H 9 CH = CH 2 / C 4 H 9 CCH C 6 H 5 CH=CH 2 /C 6 H 5 CCH C 2 H 5 CH = CH 2 / C 2 H 5 CCH
ความชุ่มชื้นที่เร่งปฏิกิริยาด้วยกรด	C 4 H 9 CH = CH 2 / C 4 H 9 CCH С 2 Н 5 СН=СНС 2 Н 5 /С 2 Н 5 ССС 2 Н 5 C 6 H 5 CH=CH 2 /C 6 H 5 CCH

จากข้อมูลเหล่านี้ พบว่ามีเพียงการเติมสารที่เป็นกรดและน้ำลงในพันธะสามและพันธะคู่เท่านั้นที่เกิดขึ้นในอัตราที่ใกล้เคียงกัน การเติมฮาโลเจน ซัลฟีนคลอไรด์ และรีเอเจนต์อื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งลงในอัลคีนเกิดขึ้นเร็วกว่าอัลคีน 10 2 - 10 5 เท่า ซึ่งหมายความว่าไฮโดรคาร์บอนที่มีพันธะสามและพันธะคู่ที่ไม่คอนจูเกตเติมสารรีเอเจนต์เหล่านี้อย่างเลือกสรรที่พันธะคู่ ตัวอย่างเช่น:

ข้อมูลการเปรียบเทียบความชุ่มชื้นของอัลคีนและอัลคีนควรได้รับการปฏิบัติด้วยความระมัดระวัง เนื่องจากการให้ความชุ่มชื้นของอัลคีนต้องใช้การเร่งปฏิกิริยาไอออนของปรอท (II) ซึ่งไม่ได้ผลสำหรับการเติมน้ำให้กับพันธะคู่ ดังนั้นข้อมูลเกี่ยวกับไฮเดรชั่นของพันธะสามและพันธะคู่จึงไม่สามารถเทียบเคียงได้

การเติมฮาโลเจน ไฮโดรเจนเฮไลด์ ซัลฟีนคลอไรด์ และสารอิเล็กโตรฟิลิกอื่นๆ สามารถดำเนินการได้ในขั้นตอน ซึ่งแสดงตัวอย่างอย่างง่ายดายโดยใช้ตัวอย่างต่อไปนี้:

ในปฏิกิริยารีดอกซ์สารอินทรีย์บ่อยครั้งที่พวกมันแสดงคุณสมบัติของตัวรีดิวซ์และพวกมันก็ถูกออกซิไดซ์ ออกซิเดชั่นได้ง่าย สารประกอบอินทรีย์ขึ้นอยู่กับความพร้อมของอิเล็กตรอนเมื่อทำปฏิกิริยากับสารออกซิไดซ์ ปัจจัยที่ทราบทั้งหมดที่ทำให้เกิดความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นในโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์ (เช่น ผลอุปนัยเชิงบวกและเมโซเมอร์) จะเพิ่มความสามารถในการออกซิไดซ์และในทางกลับกัน

แนวโน้มของสารประกอบอินทรีย์ที่จะออกซิไดซ์เพิ่มขึ้นตามไปด้วย นิวคลีโอฟิลิกซึ่งสอดคล้องกับแถวต่อไปนี้:

เพิ่มขึ้นในนิวคลีโอฟิลิกในซีรีส์

ลองพิจารณาดู ปฏิกิริยารีดอกซ์ตัวแทนของชั้นเรียนที่สำคัญที่สุด สารอินทรีย์กับสารออกซิไดซ์อนินทรีย์บางชนิด

ออกซิเดชันของอัลคีน

ในระหว่างการออกซิเดชันเล็กน้อย อัลคีนจะถูกแปลงเป็นไกลคอล (แอลกอฮอล์ไดไฮโดรริก) อะตอมรีดิวซ์ในปฏิกิริยาเหล่านี้คืออะตอมของคาร์บอนที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะคู่

3C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 4H 2 O → 3CH 2 OH-CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH

1) 5CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 → 5CH 3 COOH + 5C 2 H 5 COOH + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O

2) 5CH 3 CH=CH 2 + 10KMnO 4 + 15H 2 SO 4 → 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 10MnSO 4 + 5K 2 SO 4 + 20H 2 O

3) CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + 8KMnO 4 + 10KOH → CH 3 ปรุงอาหาร + C 2 H 5 ปรุงอาหาร + 6H 2 O + 8K 2 MnO 4

4) CH 3 CH=CH 2 + 10KMnO 4 + 13KOH → CH 3 ปรุงอาหาร + K 2 CO 3 + 8H 2 O + 10K 2 MnO 4

ในระหว่างการออกซิเดชันของอัลคีน ซึ่งอะตอมของคาร์บอนที่พันธะคู่ประกอบด้วยอนุมูลคาร์บอน 2 ตัว จะเกิดคีโตน 2 ตัว:

ออกซิเดชันของอัลไคน์

อัลไคน์ออกซิไดซ์ภายใต้สภาวะที่รุนแรงกว่าอัลคีนเล็กน้อย ดังนั้นพวกมันจึงมักจะออกซิไดซ์โดยการทำลายโซ่คาร์บอนที่พันธะสาม เช่นเดียวกับในกรณีของอัลคีน อะตอมรีดิวซ์ในที่นี้คืออะตอมของคาร์บอนที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะหลายพันธะ อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาทำให้เกิดกรดและคาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเดชันสามารถทำได้ด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตหรือไดโครเมตในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดตัวอย่างเช่น:

5CH 3 C≡CH + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 → 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 8MnSO 4 + 4K 2 SO 4 + 12H 2 O

อะเซทิลีนสามารถออกซิไดซ์ด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางกับโพแทสเซียมออกซาเลต:

3CH≡CH +8KMnO 4 → 3KOOC –ปรุงอาหาร +8MnO 2 +2KOH +2H 2 O

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด การเกิดออกซิเดชันจะเกิดขึ้นกับกรดออกซาลิกหรือคาร์บอนไดออกไซด์:

5CH≡CH +8KMnO 4 +12H 2 SO 4 → 5HOOC –COOH +8MnSO 4 +4K 2 SO 4 +12H 2 O
CH≡CH + 2KMnO 4 +3H 2 SO 4 → 2CO 2 + 2MnSO 4 + 4H 2 O + K 2 SO 4

ออกซิเดชันของสารเบนซีนที่คล้ายคลึงกัน

เบนซินไม่ออกซิไดซ์แม้ในสภาวะที่ค่อนข้างรุนแรง ความคล้ายคลึงกันของเบนซีนสามารถออกซิไดซ์ได้ด้วยสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางกับโพแทสเซียมเบนโซเอต:

C 6 H 5 CH 3 + 2KMnO 4 → C 6 H 5 ปรุงอาหาร + 2MnO 2 + KOH + H 2 O

C 6 H 5 CH 2 CH 3 + 4KMnO 4 → C 6 H 5 ปรุงอาหาร + K 2 CO 3 + 2H 2 O + 4MnO 2 + เกาะ

การออกซิเดชันของสารเบนซีนที่คล้ายคลึงกันกับโพแทสเซียมไดโครเมตหรือเปอร์แมงกาเนตในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดทำให้เกิดกรดเบนโซอิก

5C 6 H 5 CH 3 +6KMnO 4 +9 H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH+6MnSO 4 +3K 2 SO 4 + 14H 2 O

5C 6 H 5 –C 2 H 5 + 12KMnO 4 + 18H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 5CO 2 + 12MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 28H 2 O

ออกซิเดชันของแอลกอฮอล์

ผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันโดยตรงของแอลกอฮอล์ปฐมภูมิคืออัลดีไฮด์ และผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันของแอลกอฮอล์ทุติยภูมิคือคีโตน

3C 2 H 5 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 → 3CH 3 CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O

ด้วยสารออกซิไดซ์ที่มากเกินไป (KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7) ในทุกสภาพแวดล้อม แอลกอฮอล์ปฐมภูมิจะถูกออกซิไดซ์เป็นกรดคาร์บอกซิลิกหรือเกลือของพวกมัน และแอลกอฮอล์ทุติยภูมิจะถูกออกซิไดซ์เป็นคีโตน

5C 2 H 5 OH + 4KMnO 4 + 6H 2 SO 4 → 5CH 3 COOH + 4MnSO 4 + 2K 2 SO 4 + 11H 2 O

3CH 3 –CH 2 โอ้ + 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 → 3CH 3 –COOH + 2K 2 SO 4 + 2Cr 2 (SO 4) 3 + 11H 2 O

แอลกอฮอล์ระดับตติยภูมิจะไม่ออกซิไดซ์ภายใต้สภาวะเหล่านี้ แต่เมทิลแอลกอฮอล์จะถูกออกซิไดซ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์

ไดไฮโดรริกแอลกอฮอล์ เอทิลีนไกลคอล HOCH 2 –CH 2 OH เมื่อถูกความร้อน สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดด้วยสารละลาย KMnO 4 หรือ K 2 Cr 2 O 7 สามารถออกซิไดซ์เป็นกรดออกซาลิกได้อย่างง่ายดายและในกรดที่เป็นกลางถึงโพแทสเซียมออกซาเลต

5CH 2 (OH) – CH 2 (OH) + 8КMnO 4 +12H 2 SO 4 → 5HOOC –COOH +8MnSO 4 +4К 2 SO 4 +22Н 2 О

3CH 2 (OH) – CH 2 (OH) + 8KMnO 4 → 3KOOC –ปรุงอาหาร +8MnO 2 +2KOH +8H 2 O

ออกซิเดชันของอัลดีไฮด์และคีโตน

อัลดีไฮด์เป็นสารรีดิวซ์ที่ค่อนข้างแรง ดังนั้นจึงถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายด้วยสารออกซิไดซ์ต่างๆ เช่น KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, OH, Cu(OH) 2 ปฏิกิริยาทั้งหมดเกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อน:

3CH 3 CHO + 2KMnO 4 → CH 3 COOH + 2CH 3 ปรุงอาหาร + 2MnO 2 + H 2 O

3CH 3 CHO + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 → 3CH 3 COOH + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O

CH 3 CHO + 2KMnO 4 + 3KOH → CH 3 ปรุงอาหาร + 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O

5CH 3 CHO + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 → 5CH 3 COOH + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

CH 3 C H O + Br 2 + 3NaOH → CH 3 COONa + 2NaBr + 2H 2 O

ปฏิกิริยา "กระจกสีเงิน"

ด้วยสารละลายแอมโมเนียของซิลเวอร์ออกไซด์ อัลดีไฮด์จะถูกออกซิไดซ์เป็นกรดคาร์บอกซิลิก ซึ่งในสารละลายแอมโมเนียจะให้เกลือแอมโมเนียม (ปฏิกิริยา "กระจกสีเงิน"):

CH 3 CH=O + 2OH → CH 3 COONH 4 + 2Ag + H 2 O + 3NH 3

CH 3 –CH=O + 2Cu(OH) 2 → CH 3 COOH + Cu 2 O + 2H 2 O

ฟอร์มิกอัลดีไฮด์ (ฟอร์มาลดีไฮด์) มักจะถูกออกซิไดซ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์:

5HCOH + 4KMnO4 (กระท่อม) + 6H 2 SO 4 → 4MnSO 4 + 2K 2 SO 4 + 5CO 2 + 11H 2 O

3CH 2 O + 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 → 3CO 2 +2K 2 SO 4 + 2Cr 2 (SO 4) 3 + 11H 2 O

HCHO + 4OH → (NH 4) 2 CO 3 + 4Ag↓ + 2H 2 O + 6NH 3

HCOH + 4Cu(OH) 2 → CO 2 + 2Cu 2 O↓+ 5H 2 O

คีโตนถูกออกซิไดซ์ภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยโดยตัวออกซิไดซ์อย่างแรงที่มีการแตกร้าว การเชื่อมต่อ C-Cและให้ส่วนผสมของกรด:

กรดคาร์บอกซิลิกในบรรดากรดกรดฟอร์มิกและออกซาลิกมีคุณสมบัติรีดิวซ์ที่รุนแรงซึ่งออกซิไดซ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์

HCOOH + HgCl 2 =CO 2 + Hg + 2HCl

HCOOH+ Cl 2 = CO 2 +2HCl

HOOC-COOH+ Cl 2 =2CO 2 +2HCl

กรดฟอร์มิกนอกจากคุณสมบัติที่เป็นกรดแล้วยังแสดงคุณสมบัติบางอย่างของอัลดีไฮด์ด้วยโดยเฉพาะคุณสมบัติรีดิวซ์ ในเวลาเดียวกันก็จะถูกออกซิไดซ์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ตัวอย่างเช่น:

2KMnO4 + 5HCOOH + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5CO2 + 8H2O

เมื่อถูกความร้อนด้วยสารแยกน้ำเข้มข้น (H2SO4 (เข้มข้น) หรือ P4O10) สารจะสลายตัว:

HCOOH →(t)CO + H2O

ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของอัลเคน:

ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของอัลคีน:

ออกซิเดชันของฟีนอล:

อัลคีเนส - สารเหล่านี้คือไฮโดรคาร์บอนซึ่งมีโมเลกุลที่มีพันธะ C=C คู่หนึ่งพันธะ

ระบบการตั้งชื่อแอลคีน:ส่วนต่อท้ายปรากฏในชื่อ -TH.

สมาชิกคนแรกของซีรี่ส์ที่คล้ายคลึงกันคือ C2H4 (ethene)

สำหรับอัลคีนที่ง่ายที่สุด ยังมีการใช้ชื่อทางประวัติศาสตร์ด้วย:

เอทิลีน (เอธีน)

· โพรพิลีน (โพรพีน)

โมโนวาเลนต์แอลคีนเรดิคัลต่อไปนี้มักใช้ในระบบการตั้งชื่อ:

CH2-CH=CH2

ประเภทของไอโซเมอร์ของอัลคีน:

1. ไอโซเมอริซึมของโครงกระดูกคาร์บอน:(เริ่มจาก C4H8 – บิวทีน และ 2-เมทิลโพรพีน)

2. ไอโซเมอริซึมของตำแหน่งพันธะหลายตำแหน่ง:(เริ่มจาก C4H8): บิวทีน-1 และบิวทีน-2

3. ไอโซเมอร์ระหว่างคลาส:กับ ไซโคลอัลเคน(เริ่มต้นด้วยโพรพีน):

C4H8 - บิวทีนและไซโคลบิวเทน

4. ไอโซเมอร์เชิงพื้นที่ของอัลคีน:

เนื่องจากความจริงที่ว่ารอบพันธะคู่จึงเป็นไปไม่ได้ หมุนฟรี, เป็นไปได้ ซิส-ทรานส์-ไอโซเมอริซึม.

อัลคีนที่มีอะตอมของคาร์บอน 2 อะตอมมีพันธะคู่ สารทดแทนต่างๆสามารถมีอยู่ได้ในรูปของไอโซเมอร์สองตัว ซึ่งต่างกันในการจัดเรียงองค์ประกอบแทนที่สัมพันธ์กับระนาบพันธะ π:

คุณสมบัติทางเคมีของอัลคีน

อัลคีนมีลักษณะเฉพาะโดย:

· ปฏิกิริยาการบวกของพันธะคู่

· ปฏิกิริยาออกซิเดชั่น

· ปฏิกิริยาทดแทนใน "สายโซ่ข้าง"

1. ปฏิกิริยาการเติมพันธะคู่: พันธะ π ที่อ่อนกว่าจะถูกทำลาย และเกิดสารประกอบอิ่มตัวขึ้น

สิ่งเหล่านี้คือปฏิกิริยาการเติมอิเล็กโทรฟิลิก - AE

1) การเติมไฮโดรเจน:

CH3-CH=CH2 + H2 และ CH3-CH2-CH3

2) ฮาโลเจน:

CH3-CH=CH2 + Br2 (สารละลาย) ถึง CH3-CHBr-CH2Br

การเปลี่ยนสีของน้ำโบรมีน – ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพสู่พันธะคู่

3) ไฮโดรฮาโลเจน:

CH3-CH=CH2 + HBr ถึง CH3-CHBr-CH3

(กฎของมาร์คอฟนิคอฟ: ไฮโดรเจนเกาะติดกับอะตอมคาร์บอนที่เติมไฮโดรเจนมากที่สุด)

4) การให้ความชุ่มชื้น - การเชื่อมต่อน้ำ:

CH3-CH=CH2 + HOH ถึง CH3-CH-CH3

(การผนวกเกิดขึ้นตามกฎของ Markovnikov ด้วย)

2. การเติมไฮโดรเจนโบรไมด์ลงไป การปรากฏตัวของเปอร์ออกไซด์ (เอฟเฟกต์ฮาราช) - นี่คือส่วนเพิ่มเติมที่รุนแรง - AR

CH3-CH=CH2 + HBr -(H2O2) ถึง CH3-CH2-CH2Br

(ปฏิกิริยากับไฮโดรเจนโบรไมด์เมื่อมีเปอร์ออกไซด์เกิดขึ้น ขัดต่อกฎของมาร์คอฟนิคอฟ )

3. การเผาไหม้– ออกซิเดชันโดยสมบูรณ์ของอัลคีนด้วยออกซิเจนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ

С2Н4 + 3О2 = 2СО2 + 2Н2О

4. ออกซิเดชันเล็กน้อยของอัลคีน – ปฏิกิริยาของวากเนอร์ : ทำปฏิกิริยากับสารละลายน้ำเย็นของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต

3CH3- CH=CH2+ 2KMnO4 + 4H2O ถึง 2MnO2 + 2KOH + 3 CH3 - CH - CH2

โอ้ โอ้

(ไดออลเกิดขึ้น)

การเปลี่ยนสีของแอลคีน สารละลายที่เป็นน้ำโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่ออัลคีน

5. ออกซิเดชันอย่างรุนแรงของอัลคีน– สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่เป็นกลางหรือเป็นกรดร้อน มาพร้อมกับความแตกแยกของพันธะคู่ C=C

1. เมื่อโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตทำหน้าที่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดขึ้นอยู่กับโครงสร้างของโครงกระดูกอัลคีนจะเกิดสิ่งต่อไปนี้:

ส่วนของโซ่คาร์บอนที่พันธะคู่	มันกลายเป็นอะไร?

= ช –ร	ร– คโอ้กรดคาร์บอกซิลิก
= ค – ร	คีโตนร – ค – ร

CH3-ซี-1 เอ็น=เอส-2Н2 +2 KMn+7O4 + 3H2SO4 อ

CH3-ซี+3 โอ้+ ค+4 O2 + 2Mn+2SO4 + K2SO4 + 4H2O

2. หากปฏิกิริยาเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางเมื่อถูกความร้อนจะได้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้: โพแทสเซียมเกลือ:

ชิ้นส่วนลูกโซ่ที่พันธะคู่	มันกลายเป็นอะไร?
	K2CO3
= ช –ร	ร– คโอ.โอ.ถึง- เกลือของกรดคาร์บอกซิลิก
= ค – ร	คีโตนร – ค – ร

3CH3C-1เอ็น=กับ-2Н2 +10 เค MnO4 - ตา 3 ช3 ค+3OO เค + + 3เค 2ค+4O3 + 10MnO2 +4H2O+ เคโอ้

6. ออกซิเดชันออกซิเจนของเอทิลีนเมื่อมีเกลือแพลเลเดียม

CH2=CH2 + O2 –(kat)à CH3CHO

(อะซิติกอัลดีไฮด์)

7. คลอรีนและโบรมีน ไปที่โซ่ด้านข้าง: หากทำปฏิกิริยากับคลอรีนในที่มีแสงหรือใต้แสง อุณหภูมิสูง– มีการแทนที่ไฮโดรเจนในโซ่ด้านข้าง

CH3-CH=CH2 + Cl2 –(แสง)à CH2-CH=CH2 +HCl

8. การเกิดพอลิเมอไรเซชัน:

n CH3-CH=CH2 à(-CH–CH2-)n

โพรพิลีน ô โพรพิลีน

การได้รับอัลคีน

ฉัน - แคร็กอัลเคน:	С7Н16 –(t)а CH3- CH=CH2 + C4H10 อัลคีน อัลเคน
ครั้งที่สอง การดีไฮโดรฮาโลเจนของฮาโลอัลเคนภายใต้การกระทำของสารละลายแอลกอฮอล์ของปฏิกิริยาอัลคาไล การกำจัด	กฎของ Zaitsev:สิ่งที่เป็นนามธรรมของอะตอมไฮโดรเจนในปฏิกิริยาการกำจัดเกิดขึ้นส่วนใหญ่จากอะตอมของคาร์บอนที่เติมไฮโดรเจนน้อยที่สุด
III- การขาดน้ำของแอลกอฮอล์ที่อุณหภูมิสูงขึ้น (สูงกว่า 140°C) ต่อหน้ารีเอเจนต์ที่กำจัดออกซิเดชัน - อะลูมิเนียมออกไซด์หรือกรดซัลฟิวริกเข้มข้น - ปฏิกิริยากำจัด	CH3- CH-CH2-CH3 – (H2SO4,t>140o)à à น้ำ+CH3- ช=ช-CH3 (ปฏิบัติตามกฎของ Zaitsev ด้วย)
IV- การดีฮาโลเจนของไดฮาโลอัลเคนมีอะตอมของฮาโลเจน ที่อะตอมคาร์บอนข้างเคียงภายใต้การกระทำของโลหะแอคทีฟ	CH2 บ-ช บ-CH3+ มกàCH2=CH-CH3+ MgBr2 สามารถใช้สังกะสีได้เช่นกัน
วี- การดีไฮโดรจีเนชันของอัลเคนที่ 500°C:
วี- การเติมไฮโดรเจนของไดอีนและอัลคีนที่ไม่สมบูรณ์	C2H2 + H2 (ขาด) –(kat)à C2H4

อัลคาเดียเนส.

เหล่านี้เป็นไฮโดรคาร์บอนที่มีพันธะคู่สองตัว สมาชิกคนแรกของซีรีส์คือ C3H4 (โพรพาไดอีนหรืออัลลีน) คำต่อท้ายปรากฏในชื่อ - ตาย .

ประเภทของพันธะคู่ใน dienes:

1.ฉนวนพันธะคู่แยกออกจากกันเป็นลูกโซ่ด้วยพันธะσตั้งแต่สองตัวขึ้นไป:

CH2=CH–CH2–CH=CH2- Dienes ประเภทนี้แสดงคุณสมบัติของอัลคีน

2.สะสมพันธะคู่อยู่ที่อะตอมคาร์บอนหนึ่งอะตอม: CH2=ค=CH2(อัลเลน)

ไดอีน (อัลลีน) ดังกล่าวเป็นสารประกอบที่ค่อนข้างหายากและไม่เสถียร

3. คอนจูเกตพันธะคู่คั่นด้วยพันธะ σ หนึ่งอัน: CH2=CH–CH=CH2

ไดอีนแบบคอนจูเกตมีคุณสมบัติเฉพาะตัวเนื่องจากโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุล กล่าวคือ มีลำดับต่อเนื่องกันของอะตอมคาร์บอน sp2 สี่อะตอม

ไอโซเมอริซึมของไดเนส

1. ไอโซเมอริซึม ตำแหน่งของพันธะคู่:

2. ไอโซเมอริซึม โครงกระดูกคาร์บอน:

3. อินเตอร์คลาสไอโซเมอริซึม ด้วยอัลคีน และ ไซโคลอัลคีน - ตัวอย่างเช่น สารประกอบต่อไปนี้สอดคล้องกับสูตร C4H6:

4. เชิงพื้นที่ไอโซเมอริซึม

Dienes ซึ่งมีองค์ประกอบแทนที่ต่างกันบนอะตอมคาร์บอนของพันธะคู่ เช่น อัลคีน จัดแสดง ซิส-ทรานส์ ไอโซเมอริซึม.

(1)ซิสไอโซเมอร์ (2)ไอโซเมอร์ทรานส์

โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของไดอีนคอนจูเกต

บิวทาไดอีน-1,3 โมเลกุล CH2=CH-CH=CH2ประกอบด้วยคาร์บอน 4 อะตอม เอสพี2 - สถานะผสมและมีโครงสร้างแบน

π-อิเล็กตรอนของพันธะคู่ก่อตัวเป็นเมฆ π-อิเล็กตรอนเดี่ยว (ระบบคอนจูเกต ) และถูกแยกส่วนระหว่างอะตอมของคาร์บอนทั้งหมด

ความหลากหลายของพันธะ (จำนวนคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกัน) ระหว่างอะตอมของคาร์บอนมีค่าปานกลาง: ไม่มีพันธะเดี่ยวและพันธะคู่ล้วนๆ โครงสร้างของบิวทาไดอีนนั้นสะท้อนให้เห็นได้แม่นยำยิ่งขึ้นด้วยสูตรด้วย แบ่งพันธบัตร “หนึ่งส่วนครึ่ง” ออก

คุณสมบัติทางเคมีของอัลคาเดียนคอนจูเกต

ปฏิกิริยาเพิ่มเติมต่อ DIENEES ที่เชื่อมต่อกัน

การเติมฮาโลเจน ไฮโดรเจนเฮไลด์ น้ำ และสารรีเอเจนต์ขั้วโลกอื่นๆ เกิดขึ้นโดยกลไกอิเล็กโตรฟิลิก (เช่นในแอลคีน)

นอกเหนือจากการบวกที่หนึ่งในสองพันธะคู่ (การบวก 1,2) แล้ว ไดอีนแบบคอนจูเกตยังมีลักษณะพิเศษที่เรียกว่าการบวก 1,4 เมื่อระบบแยกส่วนทั้งหมดของพันธะคู่สองตัวมีส่วนร่วมในปฏิกิริยา:

อัตราส่วนของผลิตภัณฑ์ที่เติม 1,2 และ 1,4 ขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยา (เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความน่าจะเป็นของการเติม 1,4 มักจะเพิ่มขึ้น)

1. การเติมไฮโดรเจน

CH3-CH2-CH=CH2 (1,2-ผลิตภัณฑ์)

CH2=CH-CH=CH2 + H2

CH3-CH=CH-CH3 (1,4-ผลิตภัณฑ์)

เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา Ni จะได้ผลิตภัณฑ์จากการเติมไฮโดรเจนโดยสมบูรณ์:

CH2=CH-CH=CH2 + 2 H2 –(Ni, t)à CH3-CH2-CH2-CH3

2. ฮาโลเจน ไฮโดรฮาโลเจน และไฮเดรชั่น

1,4-สิ่งที่แนบมา.

1,2-สิ่งที่แนบมา

เมื่อมีโบรมีนมากเกินไป จะมีโมเลกุลอีกโมเลกุลหนึ่งมารวมกันที่บริเวณที่เกิดพันธะคู่ที่เหลือจนเกิดเป็น 1,2,3,4-เตตราโบรโมบิวเทน

3. ปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน

ปฏิกิริยาเกิดขึ้นส่วนใหญ่ผ่านกลไก 1,4 ส่งผลให้เกิดโพลีเมอร์ที่มีพันธะหลายตัว เรียกว่า ยาง :

nCH2=CH-CH=CH2 à (-CH2-CH=CH-CH2-)n

การเกิดพอลิเมอไรเซชันของไอโซพรีน:

nCH2=C–CH=CH2 à(–CH2 –C =CH –CH2 –)n

CH3 CH3 (โพลีไอโซพรีน)

ปฏิกิริยาออกซิเดชัน - อ่อน แข็ง และการเผาไหม้

พวกมันดำเนินการในลักษณะเดียวกับในกรณีของอัลคีน - ออกซิเดชันแบบอ่อนนำไปสู่โพลีไฮดริกแอลกอฮอล์และออกซิเดชันแบบแข็งนำไปสู่ส่วนผสมของผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของไดอีน:

CH2=CH –CH=CH2 + KMnO4 + H2O ถึง CH2 – CH – CH – CH2 + MnO2 + KOH

อัลคาเดียนเผาไหม้– คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ С4Н6 + 5.5О2 และ 4СО2 + 3Н2О

การได้รับอัลคาเดียน

1. ตัวเร่งปฏิกิริยาดีไฮโดรจีเนชันอัลเคน (ผ่านขั้นตอนการก่อตัวของอัลคีน) ด้วยวิธีนี้ divinyl ถูกผลิตขึ้นทางอุตสาหกรรมจากบิวเทนที่มีอยู่ในก๊าซกลั่นน้ำมันและก๊าซที่เกี่ยวข้อง:

ไอโซพรีนได้มาจากการเร่งปฏิกิริยาดีไฮโดรจีเนชันของไอโซเพนเทน (2-เมทิลบิวเทน):

2. การสังเคราะห์เลเบเดฟ:

(ตัวเร่งปฏิกิริยา – ส่วนผสมของออกไซด์ Al2O3, MgO, ZnO

2 C2H5OH –(Al2O3,MgO, ZnO, 450˚C)ถึง CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2

3. การคายน้ำของแอลกอฮอล์ไดไฮโดรริก:

4. ผลของสารละลายแอลกอฮอล์ของอัลคาไลต่อไดฮาโลอัลเคน (การดีไฮโดรฮาโลเจน):

บทความที่เกี่ยวข้อง

พูดคุย:

ตัวหารร่วมมาก:ส่วน: ประเภทบทเรียนคณิตศาสตร์ – บทเรียนเรื่องการประยุกต์ความรู้และทักษะ....
เมืองสตาลินกราด: ตอนนี้เรียกว่าอะไรและเคยมีชื่ออะไรมาก่อน?:สตาลินกราดเป็นเมืองฮีโร่ที่มีชื่อเสียง ถ่ายทำเกี่ยวกับยุทธการที่สตาลินกราด...
แรงอัดแรงโน้มถ่วง แรงอัดแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์:การยุบตัวของแรงโน้มถ่วง การบีบอัดและการยุบตัวของเมฆระหว่างดวงดาวอย่างรวดเร็วหรือ...
โครงการสร้างสรรค์ “คอลเลกชันปริศนาอักษรไขว้เกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของอวกาศและการสร้างเครื่องบิน ปริศนาอักษรไขว้เกี่ยวกับนักบินอวกาศและการบินของพวกเขา:ปริศนาอักษรไขว้ในธีม "อวกาศ" หลังจากไขคำศัพท์ทั้งหมดแล้วในเซลล์ที่ไฮไลต์คุณ...