3.3. ДИЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ
1. Диены с изолированными двойными связями:
2. Диены с кумулированными двойными связями:
3. Диены
сопряженными двойными связями:
Диены (1) обладают свойствами, характерными для обычных моноолефинов. Для диенов (2) наряду с типичными для двойной связи реакциями свойственны:
а) димеризация и полимеризация, ведущая к образованию тримеров, тетрамеров с четырехчленными циклами:
б) гидратация в кислой среде:
Согласно правилу Эльтекова, группа
примыкающая к двойной связи, неустойчива; происходит перегруппировка:
Равновесие сильно смещено вправо.
В 1,3-диенах двойные связи, разделенные
-связью, взаимодействуют (вступают в сопряжение), что обеспечивает выигрыш энергии (12,6 — 21 кДж/моль) и сообщает системе некоторые специфические свойства.
3.3.1. Электрофильное присоединение
Присоединение молекулы электрофила приводит к образованию как 1,2-, так и 1,4-продукта:
Общий механизм:
Образующийся в аллильном положении положительный заряд (вакантная орбиталь) взаимодействует с
-электронами соседней двойной связи, вследствие чего он делокализуется по трем атомам углерода.
Устойчивость карбониевых ионов и радикалов понижается
ряду:
Аллиловый
Третичный
Вторичный
Первичный
Соотношение продуктов 1,2- и
-присоединения регулируется кинетическим и термодинамическим факторами. Так, в случае присоединения
при
образуется смесь, содержащая
продукта
-присоединения, а при
Любой из чистых продуктов дает при нагревании равновесную смесь, в которой преобладает
-изомер. Следовательно, в кинетическом отношении продукт
-присоединения образуется быстрее,
термодинамически устойчивее. Это способствует смещению приведенного равновесия вправо:
Аллильная перегруппировка
Селективность присоединения в положения 1,4 растет в ряду галогенов:
Для 12 практически с количественным выходом образуется продукт
-присоединения.
Аналогично протекает реакция электрофильного присоединения к диенам (в том числе полимеризация) по радикальному механизму с той разницей, что в качестве промежуточного продукта образуется аллильный радикал
а не катион. Присоединение протекает более энергично, чем в случае олефинов, и направляется как в 1,2- , так и в 1,4-положения.