25.4: Nenasycené Uhlovodíky

Vzdělávací Cíle

  • název alkenů dané vzorce a psát vzorce pro alkenů křestní jména.

Jak bylo uvedeno dříve, alkeny jsou uhlovodíky s uhlík-uhlík dvojné vazby (R2C=CR2) a alkynů jsou uhlovodíky s uhlík-uhlík triple dluhopisů (R–C≡C–R). Souhrnně nazývají se nenasycené uhlovodíky, protože mají méně vodíkových atomů, než má alkan se stejným počtem uhlíkových atomů, jak je uvedeno v následující obecné vzorce:

nenasycené.jpg

některé reprezentativní alkeny – jejich názvy—struktury a fyzikální vlastnosti – jsou uvedeny v tabulce \(\PageIndex{1}\).

tabulka \(\PageIndex{1}\): 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

použili Jsme pouze kondenzované strukturní vzorce v Tabulce \(\PageIndex{1}\). CH2=CH2 tedy znamená

CH2=CH2.jpg

dvojná vazba je sdílena dvěma uhlíky a nezahrnuje atomy vodíku, ačkoli kondenzovaný vzorec tento bod nezjišťuje. Všimněte si, že molekulární vzorec pro ethen je C2H4, zatímco pro Ethan je C2H6.

první dva alkenů v Tabulce \(\PageIndex{1}\), ethene a propen, se nejčastěji nazývají podle jejich společné názvy—ethylen a propylen, respektive (viz Obrázek \(\PageIndex{1}\)). Ethylen je hlavní komerční chemikálie. Americký chemický průmysl produkuje asi 25 miliard kilogramů ethylenu ročně, více než jakákoli jiná syntetická organická chemikálie. Více než polovina tohoto ethylenu jde do výroby polyethylenu, jednoho z nejznámějších plastů. Propylen je také důležitou průmyslovou chemikálií. Přeměňuje se na plasty, isopropylalkohol a řadu dalších produktů.

obrázek \(\PageIndex{1}\): ethen a propen. Míč-a-jarní modely ethene/ethylen (a) a propen/propylen (b) ukažte, jejich tvary, zejména vazebné úhly.

i když tam je jen jeden z alken se vzorcem C2H4 (ethene) a jediný vzorec C3H6 (propen), existuje několik alkenů s vzorec C4H8.

Zde jsou některé základní pravidla pro pojmenování alkenů od Mezinárodní Unie Čisté a Aplikované Chemie (IUPAC):

  1. nejdelší řetězec atomů uhlíku obsahují dvojnou vazbu, je považován za nadřazeného řetězce. Je pojmenován pomocí stejného stonku jako Alkan, který má stejný počet atomů uhlíku, ale končí v-En, aby jej identifikoval jako Alken. Sloučenina CH2=CHCH3 je tedy propen.
  2. pokud jsou v řetězci čtyři nebo více atomů uhlíku, musíme uvést polohu dvojné vazby. Atomy uhlíku jsou očíslovány tak, že první ze dvou, které jsou dvojnásobně spojeny, má nižší ze dvou možných čísel.Například sloučenina CH3CH=CHCH2CH3 má dvojnou vazbu mezi druhým a třetím atomem uhlíku. Jmenuje se 2-penten (ne 3-penten).
  3. substituční skupiny jsou pojmenovány jako u alkanů a jejich poloha je označena číslem. Níže uvedená struktura je tedy 5-methyl-2-Hexen. Všimněte si, že číslování nadřazeného řetězce se vždy provádí tak, aby dvojná vazba měla nejnižší číslo, i když to způsobí, že substituent bude mít vyšší číslo. 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). Abychom dali prvnímu atomu uhlíku dvojné vazby nejnižší číslo (pravidlo 2), číslujeme zleva, takže sloučenina je 2-penten. Na čtvrtém atomu uhlíku je methylová skupina (pravidlo 3), takže název sloučeniny je 4-methyl-2-penten.
  2. nejdelší řetězec obsahující dvojnou vazbu má pět atomů uhlíku, takže mateřskou sloučeninou je penten (pravidlo 1). Abychom dali prvnímu atomu uhlíku dvojné vazby nejnižší číslo (pravidlo 2), číslujeme zleva, takže sloučenina je 2-penten. Na třetím atomu uhlíku je methylová skupina (pravidlo 3), takže název sloučeniny je 3-methyl-2-penten.

cvičení \(\PageIndex{1}\)

pojmenujte každou sloučeninu.

  1. CH3CH2CH2CH2CH2CH=CHCH3

  2. clipboard_e3b41ac618143b7d43fd524f13c91bcf2.png

stejně jako existují cykloalkany, existují cykloalkeny. Tyto sloučeniny jsou pojmenovány jako alkeny, ale s předponou cyklo-připojenou k začátku mateřského názvu alkenu.

příklad \(\PageIndex{2}\)

nakreslete strukturu pro každou sloučeninu.

  1. 3-methyl-2-pentene
  2. cyclohexene

Řešení

  1. První napsat mateřské řetězce pěti atomy uhlíku: C–C–C–C–C, Pak přidat dvojné vazby mezi druhým a třetím atomů uhlíku:
    clipboard_eb4825200a1b9d292656d2f07cd1536d1.png

    Nyní místo methylové skupiny na třetí atom uhlíku a přidat dost atomy vodíku, aby každý atom uhlíku celkem čtyři vazby.

    clipboard_e00994ff317f7e74395cf8325ff339f6e.png
  2. za Prvé, zvažte, co každá ze tří částí jméno znamená. Cyklo znamená kruhovou sloučeninu, hex znamená 6 atomů uhlíku a-en znamená dvojnou vazbu.
    clipboard_eed479396c5c92e696f229560689840e7.png

Cvičení \(\PageIndex{2}\)

Nakreslete strukturu pro každou sloučeninu.

  1. 2-ethyl-1-hexene
  2. cyclopentene

Koncept Recenzi Cvičení

  1. Stručně identifikovat důležité rozdíly mezi nasycené uhlovodíky a nenasycených uhlovodíků.

  2. stručně identifikujte důležité rozdíly mezi alkenem a alkanem.

  3. klasifikujte každou sloučeninu jako nasycenou nebo nenasycenou. Identifikujte je jako Alkan, Alken nebo alkyn.

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

Odpovědi

  1. Nenasycené uhlovodíky, které mají dvojitý nebo trojitý dluhopisy a jsou velmi reaktivní; nasycené uhlovodíky, mají pouze jednoduché vazby a jsou nereaktivní.

  2. Alken má dvojnou vazbu; Alkan má pouze jednoduché vazby.

    1. nasycený; Alkan
    2. nenasycený; alkyn
    3. nenasycený; Alken

  • alkeny jsou uhlovodíky s dvojnou vazbou uhlík-uhlík.

cvičení

  1. nakreslete strukturu pro každou sloučeninu.

    1. 2-methyl-2-pentene
    2. 2,3-dimethyl-1-buten
    3. cyclohexene
  2. Nakreslete strukturu pro každou sloučeninu.

    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

Odpovědi

    1. Staré 1a.jpg
    2. Staré 1b.jpg
    3. Staré 1c.jpg
    1. 2-methyl-1-pentene
    2. 2-methyl-2-pentene a 2,5-dimethyl-2-hexene

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *