25.4: hidrocarburi nesaturate

obiective de învățare

  • pentru a denumi alchene date formule și a scrie formule pentru alchene date nume.

după cum s-a menționat anterior, alchenele sunt hidrocarburi cu legături duble carbon-carbon (R2C=CR2), iar alchinele sunt hidrocarburi cu legături triple carbon-carbon (R-C). În mod colectiv, ele sunt numite hidrocarburi nesaturate, deoarece au mai puțini atomi de hidrogen decât un alcan cu același număr de atomi de carbon, așa cum este indicat în următoarele formule generale:

nesaturate.jpg

unele alchene reprezentative—numele, structurile și proprietățile lor fizice—sunt date în tabelul \(\PageIndex{1}\).

tabel \(\PageIndex{1}\): Physical Properties of Some Selected Alkenes

IUPAC Name Molecular Formula Condensed Structural Formula Melting Point (°C) Boiling Point (°C)
ethene C2H4 CH2=CH2 –169 –104
propene C3H6 CH2=CHCH3 –185 –47
1-butene C4H8 CH2=CHCH2CH3 –185 –6
1-pentene C5H10 CH2=CH(CH2)2CH3 –138 30
1-hexene C6H12 CH2=CH(CH2)3CH3 –140 63
1-heptene C7H14 CH2=CH(CH2)4CH3 –119 94
1-octene C8H16 CH2=CH(CH2)5CH3 -102 121

am folosit numai formule structurale condensate în tabelul \(\pageindex{1}\). Astfel, CH2 = CH2 înseamnă

CH2=CH2.jpg

dubla legătură este împărtășită de cei doi atomi de carbon și nu implică atomii de hidrogen, deși formula condensată nu face acest punct evident. Rețineți că formula moleculară pentru etenă este C2H4, în timp ce cea pentru etan este C2H6.

primele două alchene din tabelul \(\PageIndex{1}\), etenă și propenă, sunt numite cel mai adesea prin denumirile lor comune—etilenă și, respectiv, propilenă (figura \(\PageIndex{1}\)). Etilena este o substanță chimică comercială majoră. Industria chimică din SUA produce aproximativ 25 de miliarde de kilograme de etilenă anual, mai mult decât orice altă substanță chimică organică sintetică. Mai mult de jumătate din această etilenă intră în fabricarea polietilenei, unul dintre cele mai cunoscute materiale plastice. Propilena este, de asemenea, o substanță chimică industrială importantă. Este transformat în materiale plastice, alcool izopropilic și o varietate de alte produse.

clipboard_ec3d9f64616bb9f22536446653586c400.png
figura \(\PageIndex{1}\): etenă și propenă. Modelele cu bile și arcuri de etenă/etilenă (a) și propenă / propilenă (b) își arată formele respective, în special unghiurile de legătură.

deși există o singură alchenă cu formula C2H4 (etenă) și o singură cu formula c3h6 (propenă), există mai multe alchene cu formula C4H8.

iată câteva reguli de bază pentru denumirea alchenelor din Uniunea Internațională de Chimie Pură și aplicată (IUPAC):

  1. cel mai lung lanț de atomi de carbon care conține dubla legătură este considerat lanțul părinte. Este numit folosind aceeași tulpină ca alcanul având același număr de atomi de carbon, dar se termină în-enă pentru a-l identifica ca o alchenă. Astfel, compusul CH2=CHCH3 este propenă.
  2. dacă există patru sau mai mulți atomi de carbon într-un lanț, trebuie să indicăm poziția dublei legături. Atomii de carbon sunt numerotați astfel încât primul dintre cei doi care sunt legați dublu este dat cel mai mic dintre cele două numere posibile.Compusul CH3CH=CHCH2CH3, de exemplu, are dubla legătură între al doilea și al treilea atom de carbon. Numele său este 2-penten (nu 3-penten).
  3. grupurile substituente sunt denumite ca și cu alcani, iar poziția lor este indicată printr-un număr. Astfel, structura de mai jos este 5-metil-2-Hexen. Rețineți că numerotarea lanțului părinte se face întotdeauna în așa fel încât să dea dublei legături cel mai mic număr, chiar dacă acest lucru face ca un substituent să aibă un număr mai mare. The double bond always has priority in numbering.

naming.jpg

Example \(\PageIndex{1}\)

Name each compound.

  1. clipboard_e7708582d323c1972aea3cc2187fe608f.png
  1. clipboard_e00994ff317f7e74395cf8325ff339f6e.png

Solution

  1. The longest chain containing the double bond has five carbon atoms, so the compound is a pentene (rule 1). Pentru a da primului atom de carbon al dublei legături cel mai mic număr (regula 2), numerotăm din stânga, deci compusul este un 2-penten. Există o grupare metil pe al patrulea atom de carbon (regula 3), deci numele compusului este 4-metil-2-pentenă.
  2. cel mai lung lanț care conține dubla legătură are cinci atomi de carbon, deci compusul părinte este o pentenă (regula 1). Pentru a da primului atom de carbon al dublei legături cel mai mic număr (regula 2), numerotăm din stânga, deci compusul este un 2-penten. Există o grupare metil pe al treilea atom de carbon (regula 3), deci numele compusului este 3-metil-2-pentenă.

exercițiu \(\PageIndex{1}\)

denumiți fiecare compus.

  1. CH3CH2CH2CH2CH=CHCH3

  2. clipboard_e3b41ac618143b7d43fd524f13c91bcf2.png

la fel cum există cicloalcani, există cicloalceni. Acești compuși sunt numiți ca alchene, dar cu prefixul ciclo – atașat la începutul numelui alchenă părinte.

Example \(\PageIndex{2}\)

desenați structura pentru fiecare compus.

  1. 3-metil-2-pentenă
  2. ciclohexenă

soluție

  1. scrieți Mai întâi lanțul părinte de cinci atomi de carbon: C–C–C–C–C. Apoi adăugați legătura dublă între al doilea și al treilea atom de carbon:
    clipboard_eb4825200a1b9d292656d2f07cd1536d1.png

    Acum plasați gruparea metil pe al treilea atom de carbon și adăugați suficienți atomi de hidrogen pentru a da fiecărui atom de carbon un total de patru legături.

    clipboard_e00994ff317f7e74395cf8325ff339f6e.png
  2. mai întâi, luați în considerare ce înseamnă fiecare dintre cele trei părți ale numelui. Ciclo înseamnă un compus inelar, hex înseamnă 6 atomi de carbon, iar-ene înseamnă o dublă legătură.
    clipboard_eed479396c5c92e696f229560689840e7.png

exercițiu \(\PageIndex{2}\)

desenați structura pentru fiecare compus.

  1. 2-etil-1-Hexen
  2. ciclopenten

exerciții de revizuire a conceptului

  1. identificați pe scurt distincțiile importante dintre o hidrocarbură saturată și o hidrocarbură nesaturată.

  2. identificați pe scurt distincțiile importante dintre o alchenă și un alcan.

  3. clasificați fiecare compus ca saturat sau nesaturat. Identificați fiecare ca un alcan, o alchenă sau o alchină.

    1. CR 3a.jpg
    2. CH3CH2C CCH3
    3. CR 3c.jpg

răspunsuri

  1. hidrocarburile nesaturate au legături duble sau triple și sunt destul de reactive; hidrocarburile saturate au doar legături simple și sunt destul de nereactive.

  2. o alchenă are o legătură dublă; un alcan are numai legături simple.

    1. saturat; alcan
    2. nesaturat; alchin
    3. nesaturat; alchenă

cheie de luat masa

  • alchenele sunt hidrocarburi cu dublă legătură carbon-carbon.

exerciții

  1. desenați structura pentru fiecare compus.

    1. 2-metil-2-pentenă
    2. 2,3-dimetil-1-butenă
    3. ciclohexenă
  2. desenați structura pentru fiecare compus.

    1. 5-methyl-1-hexene
    2. 3-ethyl-2-pentene
    3. 4-methyl-2-hexene
  3. Name each compound according to the IUPAC system.

    1. Ex 3a.jpg
    2. Ex 3b.jpg
    3. Ex 3c.jpg
  4. Name each compound according to the IUPAC system.

    1. Ex 4a.jpg
    2. Ex 4b.jpg
    3. Ex 4c.jpg

răspunsuri

    1. vechi 1a.jpg
    2. vechi 1b.jpg
    3. vechi 1C.jpg
    1. 2-metil-1-penten
    2. 2-metil-2-penten 2,5-dimetil-2-Hexen

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *