Uhlovodky CykloAlkeny CykloAlkeny Obsahuj dvojn vazby Obecn vzorec

Uhlovodíky (Cyklo)Alkeny

(Cyklo)Alkeny • Obsahují dvojné vazby • Obecný vzorec alkenů: Cn. H 2 n • Hybridní stav: sp 2

(Cyklo)Alkeny Názvosloví alkenů: a) Nerozvětvených alkenů • Odvozují se od alkanů nahrazením přípony –an za: - en (u alkenů s jednou dvojnou vazbou) - adien (u alkenů se dvěma dvojnými vazbami) - atrien (u alkenů se třemi dvojnými vazbami) CH 3 -CH=CH-CH 3 CH 3 -CH=CH-CH 2 -CH 3

(Cyklo)Alkeny Při tvorbě názvů alkenylů (=uhlovodíkové zbytky alkenů) se označí poloha volné valence co nejnižším lokantem bez ohledu na dvojnou vazbu CH 3 -CH=CH-CH 2 - but-2 -en-1 -yl CH 2=CH-CH 2 - but-3 -en-1 -yl

(Cyklo)Alkeny b) Rozvětvených alkenů Zásady: 1) Vyhledá se řetězec s největším počtem násobných vazeb (v případě rovnosti těchto vazeb se zvolí z těchto možností řetězec nejdelší) 2) Očíslujeme tak, aby soubor lokantů vyjadřující polohu násobných vazeb byl co nejmenší 3) V případě více možností se zvolí to číslování, které určí substituentům co nejnižší soubor lokantů 4) Názvy substituentů se řadí podle abecedy bez ohledu na velikost, násobící předpony

(Cyklo)Alkeny Příklady alkenů:

(Cyklo)Alkeny Triviální názvy alkenů: CH 2=CH 2 ethylen (ethen) CH 2=C=CH 2 allen (propadien) CH 2=CH- vinyl (ethenyl) CH 2=CH-CH 2 - allyl (prop-2 -en-1 -yl)

(Cyklo)Alkeny Názvosloví cykloalkenů: Odvozují se názvů příslušných lineárních alkenů, přidáním předpony cyklo. Zásady: • Základem názvu je pojmenování příslušného kruhu • Očíslujeme ho tak, aby soubor lokantů vyjadřujících polohu dvojných vazeb byl, co možná nejmenší (atomy se číslují přes dvojnou vazbu) • V případě více možností se zvolí číslování, které určí substituentům, co nejnižší soubor lokantů • Názvy substituentů se řadí podle abecedy (bez ohledu na velikost lokantů nebo násobící předpony)

(Cyklo)Alkeny Sloučeniny pojmenujte:

(Cyklo)Alkeny Struktura cyklo(alkenů): Izomerie: Konstituční -řetězová

(Cyklo)Alkeny Konstituční polohová Liší se polohou dvojných vazeb Liší se polohou substituentů

(Cyklo)Alkeny Konfigurační- geometrická Alkeny mohou tvořit cis/trans izomery Cis izomerii – mají stejné substituenty na stejné straně dvojné vazby cis-but-2 -en trans-but-2 -en

(Cyklo)Alkeny Příprava a výroba: Ø průmyslově se získávají při krakování ropy nebo pyrolýzou zemního plynu Ø založena na eliminačních reakcích: a) Dehydrogenace nasycených uhlovodíků: Ø podmínky: katalyzátor Pt Pt CH 3 -CH 2 -CH 3 ---> CH 3 -CH=CH-CH 3+H 2

(Cyklo)Alkeny b) Dehydratace alkoholů: dehydratační činidlo: kyselina ----> -H 2 O c) Dehydrohalogenace halogenderivátů uhlovodíků: Lewisova báze ----> -HX

(Cyklo)Alkeny Fyzikální vlastnosti: § podobné jako u alkanů, hodnoty fyzikálních konstant jsou závislé na velikosti molekul § absorpce záření: se zvyšujícím se počtem dvojných vazeb v konjugaci se vlnová délka prodlužuje až do viditelné oblasti, látky se jeví jako barevné

(Cyklo)Alkeny Chemické vlastnosti: • reakce probíhají hlavně na dvojné vazbě • dvojná vazba je místem zvýšené hustoty elektronů • přitahuje částice se záporným nábojem (elektrofily)

(Cyklo)Alkeny Reakce: A) Adice – elektrofilní, radikálová B) Oxidace C) Polymerace – radikálová, iontová D) Substituce

(Cyklo)Alkeny A) Adice 1) Elektrofilní adice AE Mechanismus: Ø činidlo se heterolyticky rozštěpí na ionty elektrofil reaguje s ∏-elektrony dvojné vazby za vzniku ∏komplexu ∏-komplex se pomalu rozpadá za vzniku karbokationtu Ø karbokation rychle reaguje s nukleofilem za vzniku produktu Ø Ø

(Cyklo)Alkeny Ø stabilita karbokationtů: nejstabilnější je karbokation na terciárním uhlíku, nejméně stabilní na primárním uhlíku Ø Markovníkovo pravidlo: při elektrofilní adici se elektrofilní skupina váže na uhlík, na kterém se nachází větší počet vodíkových atomů (aby vznikl nejstabilnější karbokation)

(Cyklo)Alkeny 1) Elektrofilní adice AE a) Halogenovodíkových kyselin H-X ---> alken b) hydrogenalkan Vody Katalyzátor: minerální kyseliny (H 2 SO 4, HCl, H 3 PO 4) Produkt: alkohol H+ + H 2 O ---> alken alkohol

(Cyklo)Alkeny c) Halogenů katalyzátor: Lewisova kyselina (Al. Cl 3) trans-adice – halogeny se adují z opačných stran X-X ---> alken dihalogenalkan

(Cyklo)Alkeny 2) Radikálová adice Mechanismus: Iniciace činidlo: UV záření, teplo nebo katalyzátory peroxidového charakteru X-Y -> X • +Y • Propagace + X • ---> + X-Y ---> + X •

(Cyklo)Alkeny terminace: Y • + --->

(Cyklo)Alkeny a) Hydrogenace katalyzátor: Raneyův nikl Syn-adice=cis adice (obě skupiny se navazují z jedné strany) Ni + + H 2 ---> 80°C alken alkan 50%

(Cyklo)Alkeny b) Halogenů – řetězový charakter, snadnost F >Cl>Br, adice I neprobíhá CH 3 -CH=CH 2 UV + Cl 2 --> c) Halogenovodíků –v přítomnosti peroxidů dochází k adici H proti Markovníkovu pravidlu = Kharaschovo pravidlu = peroxidy + HBr ---> alken bromalkan

(Cyklo)Alkeny B) Oxidace – pomocí KMn. O 4 Ø za studena v alkalickém prostředí - vznik diolů Ø za horka v kyselém prostředí – štěpení celé molekuly za vzniků CO 2 + H 2 O • OH-

(Cyklo)Alkeny C) Polymerace = spojování velkého počtu molekul nízkomolekulárních látek = monomerů za vzniku tzv. polymerů Polymery = látky o vysoké molární hmotnosti, v jejichž struktuře se opakuje jeden nebo několik stejných strukturních motivů Makromolekula = částice o vysoké molární hmotnosti složená z velkého počtu atomů spojených do dlouhých řetězců K nastartování polymerace se používají látky označované jako iniciátory, podle kterých se polymerace dělí na: a) b) Radikálovou polymeraci Iontovou polymeraci

(Cyklo)Alkeny a) Radikálová polymerace iniciace: iniciátor se rozpadá na volné radikály: R-R -> R· + R· propagace: volné radikály napadají molekuly monomeru a vzniká makromolekula R· + CH 2=CH 2 -> R-CH 2 · R-CH 2· + CH 2=CH 2 -> R-CH 2 -CH 2 · terminace: ukončení růstu řetězce

(Cyklo)Alkeny b) Iontová polymerace katalyzátor: Lewisovy kyseliny (Al. Cl 3), které aktivují malé množství kokatalyzátoru iniciace: vytváří se karboniový kation H++ ------> + +

(Cyklo)Alkeny propagace: růst makromolekuly, na karboniový kation se adují další molekuly monomeru + + ----> terminace: ukončení růstu řetězce +

Alkeny D) Substituce podmínky: vysoké teploty reakční mechanismus: neprobíhají na dvojné vazbě, ale na uhlíku, který s dvojnou vazbou sousedí Př. substituce 3 -chlorprop-1 -en propen Cl 2 ---> t

(Cyklo)Alkeny Zástupci: ETHEN: vlastnosti: bezbarvý plyn, směs se vzduchem je výbušná výroba: získává se při zpracování ropy, zemního plynu použití: výroba ethanolu, ethylenglykolu, vinylchloridu, polyethylenu(PE=fólie, obalový materiál, umělé cévy) biologický význam: nejjednodušší rostlinný hormon, urychluje zrání ovoce, ovlivňuje odbourávání chlorofylu, opadávání listů a květů

(Cyklo)Alkeny ETHEN

(Cyklo)Alkeny PROPEN : jeden z produktů při zpracování ropy použití: výroba polypropylenu = PP – umělé láhve, balakryl = nátěrové hmoty, lepidla

(Cyklo)Alkeny BUTEN: má čtyři izomery: but-1 -en, cis-but-2 -en, trans-but-2 -en, 2 methylpropen použití: 2 -methylbuta-1, 3 -dien výroba syntetického kaučuku 2 -methylpropen se používá při výrobě leteckých benzínů