Диеновые углеводороды

ДИЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (диены), ненасыщенные углеводороды, содержащие две двойные С=С-связи в молекулах. Алифатические диеновые углеводороды - алкадиены - имеют общую формулу C_nН_2n-2 , алициклические диеновые углеводороды - циклоалкадиены - C_nH2_n-4. В зависимости от взаимного расположения двойных связей различают диеновые углеводороды с кумулированными двойными связями (1,2-диены) - аллены; с сопряжёнными двойными связями (1,3-диены), например 1,3-бутадиен, изопрен, 1,3-циклопентадиен; с изолированными двойными связями (1,4-диены и т.д.), например 1,4-пентадиен. Последние по химическим свойствам мало отличаются от алкенов.

Наибольшее практическое значение имеют 1,3-диены. Все 4 атома углерода в сопряжённой системе двойных связей диена имеют sp²-ги6ридизацию и лежат в одной плоскости. Частичная делокализация р-электронов приводит к выравниванию межатомных расстояний (укорочению простой и удлинению кратных связей) и уменьшению энергии системы на 13-17 кДж/моль по сравнению с системой, содержащей изолированные двойные связи.

Для сопряжённых диеновых углеводородов характерны реакции электрофильного присоединения, протекающие легче, чем для алкенов или диенов с изолированными двойными связями. Присоединение к 1,3-диенам водорода, галогенов, галогеноводородов и пр. происходит как по концам системы сопряжённых связей (1,4-присоединение), например: СН₂=СН-СН=СН₂+HBr → СН₃-СН=СН-СН₂Br, так и по одной из двойных связей (1,2-присоединение). Направление реакции зависит от природы реагентов, а также от условий проведения реакции (температуры, растворителя, катализатора и др.). 1,2-Присоединение полярных молекул протекает в соответствии с правилом Марковникова, например: СН₂=СН-СН=СН₂ + HBr → СН₃-CHBr-СН=СН₂. Присоединение к 1,3-диенам алкенов и их производных протекает как 1,4-циклоприсоединение (смотри Диеновый синтез). 1,3-Диены вступают также в реакции полимеризации и сополимеризации с различными виниловыми мономерами, в зависимости от способа и условий проведения процесса образуются продукты с 1,4-цис-, 1,4-транс- и 1,2-конфигурацией звеньев диенового мономера.

Диеновые углеводороды получают в основном каталитическим дегидрированием алканов или алкенов, а также выделяют из продуктов крекинга нефти. Диеновые углеводороды применяют в производстве синтетических каучуков (изопреновых, бутадиеновых, бутадиен-нитрильных и др.) и термоэластопластов, лаков и красок, инсектицидов, антипиренов, лекарственных средств и др.

Лит.: Общая органическая химия. М., 1981. Т. 1; Фельдблюм В. Ш. Синтез и применение непредельных циклических углеводородов. М., 1982.