Kemijska svojstva alkena (olefina)

Olefini su ugljikovodici, čija molekula ima jednu dvostruku vezu. Ponekad se ti spojevi nazivaju etilen ugljikovodici. Dvostruka veza u molekuli lako se identificira pomoću spektralne analize.

Fizička svojstva alkena

Prva tri predstavnika homologne serije alkeni su plinovi. Od petog do šesnaestog - tekućine, visoko molekularne alkene - krute tvari. Kako se povećava dužina lanca ugljikovodika, tako i vrelište tvari. U laboratorijskim uvjetima ove se tvari mogu dobiti na nekoliko načina: dehidrogenacija alkena, pucanje nafte, dehidrogenacija alkohola.

Pukotina na ulju - metoda industrijske proizvodnje nezasićenih ugljikovodika. Kao rezultat toplinskog krekiranja, uljni proizvodi se zagrijavaju na 750 stupnjeva, kaskirani ugljikovodični kostur alkana:

C30H62 → C15H30 + C15H32

Dehidrogenacija alkana. Taj se postupak provodi pri temperaturi od oko 600 stupnjeva. Pod tim uvjetima, molekula zasićeni ugljikovodik atomi H su cijepani da tvore alkene, na primjer: C5H12 → C5H10 + H2.

Dehidracija alkohola. Monohidrični alkoholi, međusobno djelujući sulfatna kiselina formiraju alkene, na primjer: C4H9OH → C4H8 + H20.

Kemijska svojstva alkena su zbog prisutnosti dvostruke veze u njihovoj molekuli. Gustoća elektrona između C-atoma vezanih dvostrukom vezom veća je od one između atoma C vezanih jednostavnim vezama. Glavni tip reakcije, u koji ulaze alkeni, je dodavanje, praćeno rupturiranjem p-veze uz formiranje dviju novih sigma veza. Olefini ulaze u reakciju polimerizacije, koja je također popraćena lomljenjem dvostrukih veza.

Kemijska svojstva alkena: dodavanje halogeniranog vodika

Olefini lako pričvršćuju molekule halogeniranog vodika, stvarajući monohalogene derivate (na primjer, C10H20 + HC1 → C10H21C1). Kada se H20 dodaje alkenima nastaju monohidrični zasićeni alkoholi (C10H20 + H20 → C10H21OH).

Spaljivanje alkena

Na visokim temperaturama, pod djelovanjem O2, olefini se lako oksidiraju (sagorijevaju) na H20 i CO2. Alkeni, u interakciji s manganom, tvore dihidroksilne alkohole (glikole).

Kemijska svojstva alkena: polimerizacija olefina

Sadašnji ugljikovodici pokazuju veliku sklonost reakcija polimerizacije. Tipično, polimer je dugački lanac s ponavljajućim jedinicama (monomeri). Taj se proces može pokrenuti na nekoliko načina, ali u većini slučajeva lanac se odnosi na slobodne radikale, kationske ili anionske procese.

Kemijska svojstva alkena: kationska polimerizacija

Ova vrsta reakcije katalizirana je kiselinama. Proton se pridružuje olefinu, stvarajući karbocation. Potom slijedi napad potonje na pijucu druge molekule alkena i karbokacijske oblike duljeg lanca, koji napadaju sljedeću molekulu olefina itd. Kao rezultat oslobađanja protona ili nekog drugog procesa, koji "gasi" naboj karbokacije, lanac je prekinut. U anionskoj polimerizaciji, inicijalni anion nastaje kao rezultat nukleofilnog napada olefina pomoću aniona X-. Kada je protonski pričvršćen, lanac završava. Valja napomenuti da većina slobodnih radikala polimerizira većinu nezasićenih ugljikovodika. Taj se proces može pokrenuti s H202, organskim peroksidima, hidroperoksidima itd. Lanac je razbijen zbog rekombinacije radikala. U nekim slučajevima, kopolimerizacijska reakcija se koristi za pripravu alkenskih polimera. Kopolimerizacija rezultira priređivanjem polimera koji sadrži različite jedinice koje se izmjenjuju na makromolekule na specifičan način. Reakcija daje kopolimer proizvoda. Fizička i mehanička svojstva predmetnih spojeva određuju se prvenstveno redoslijedom izmjene elementarnih jedinica, kao i tipom i količinom monomera uključenih u polimerni lanac.