अल्केन्स उनके बारे में हैं। अल्केन्स। ऐल्कीनों की तैयारी, रासायनिक गुण और अनुप्रयोग। हवा में दहन

अल्केन्स की विशेषता मुख्य रूप से प्रतिक्रियाओं से होती है परिग्रहणदोहरे बंधन के माध्यम से. मूलतः, ये प्रतिक्रियाएँ एक आयनिक तंत्र द्वारा आगे बढ़ती हैं। पाई बांड टूट जाता है और दो नए सिग्मा बांड बनते हैं। मैं आपको याद दिला दूं कि प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं अल्केन्स के लिए विशिष्ट थीं और वे एक कट्टरपंथी तंत्र का पालन करती थीं। हाइड्रोजन अणु एल्केन्स से जुड़ सकते हैं; इन प्रतिक्रियाओं को हाइड्रोजनीकरण, जल अणु, जलयोजन, हैलोजन हैलोजन, हाइड्रोजन हैलाइड्स हाइड्रोहेलोजन कहा जाता है। लेकिन सबसे पहले चीज़ें.

डबल बॉन्ड जोड़ प्रतिक्रियाएं

इसलिए, पहलारासायनिक गुण हाइड्रोजन हेलाइड्स, हाइड्रोहैलोजनेशन जोड़ने की क्षमता।

मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार प्रोपेन और अन्य एल्कीन हाइड्रोजन हैलाइड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।

एक हाइड्रोजन परमाणु सबसे अधिक हाइड्रोजनीकृत, या अधिक सही ढंग से हाइड्रोजनीकृत, कार्बन परमाणु से जुड़ता है।

दूसरागुणों की हमारी सूची में जलयोजन, पानी मिलाने का नंबर होगा।

प्रतिक्रिया तब होती है जब एसिड, आमतौर पर सल्फ्यूरिक या फॉस्फोरिक की उपस्थिति में गर्म किया जाता है। पानी का योग भी मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार होता है, अर्थात, प्राथमिक अल्कोहल केवल एथिलीन के जलयोजन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, शेष अशाखित एल्केन्स द्वितीयक अल्कोहल देते हैं।

हाइड्रोहैलोजनेशन और हाइड्रेशन दोनों के लिए मार्कोवनिकोव के नियम के अपवाद हैं। सबसे पहले, इस नियम के विपरीत, पेरोक्साइड की उपस्थिति में जोड़ होता है।

दूसरे, ऐल्कीनों के व्युत्पन्नों के लिए जिनमें इलेक्ट्रॉन निकालने वाले समूह मौजूद होते हैं। उदाहरण के लिए, 3,3,3-ट्राइफ्लोरोप्रोपीन-1 के लिए।

फ्लोरीन परमाणु, अपनी उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी के कारण, सिग्मा बांड की एक श्रृंखला के साथ इलेक्ट्रॉन घनत्व को अपनी ओर आकर्षित करते हैं। इस घटना को नकारात्मक आगमनात्मक प्रभाव कहा जाता है।

इसके कारण, दोहरे बंधन के मोबाइल पाई इलेक्ट्रॉन विस्थापित हो जाते हैं और सबसे बाहरी कार्बन परमाणु आंशिक सकारात्मक चार्ज के साथ समाप्त हो जाता है, जिसे आमतौर पर डेल्टा प्लस के रूप में नामित किया जाता है। यह वह है जहां नकारात्मक रूप से चार्ज किया गया ब्रोमीन आयन जाएगा, और हाइड्रोजन धनायन सबसे कम हाइड्रोजनीकृत कार्बन परमाणु से जुड़ जाएगा।

उदाहरण के लिए, ट्राइफ्लोरोमेथाइल समूह के अलावा, ट्राइक्लोरोमेथाइल समूह, नाइट्रो समूह, कार्बोक्सिल समूह और कुछ अन्य का नकारात्मक प्रेरक प्रभाव होता है।

एकीकृत राज्य परीक्षा में मार्कोवनिकोव नियम के उल्लंघन का यह दूसरा मामला बहुत दुर्लभ है, लेकिन यदि आप अधिकतम अंक के साथ परीक्षा उत्तीर्ण करने की योजना बना रहे हैं तो इसे ध्यान में रखना अभी भी उचित है।

तीसराहैलोजन अणुओं का रासायनिक गुण लगाव।

यह मुख्य रूप से ब्रोमीन से संबंधित है, क्योंकि यह प्रतिक्रिया एकाधिक बंधन के लिए गुणात्मक है। उदाहरण के लिए, जब एथिलीन को ब्रोमीन पानी में प्रवाहित किया जाता है, यानी पानी में ब्रोमीन का घोल जो भूरे रंग का होता है, तो इसका रंग फीका पड़ जाता है। यदि आप गैसों का मिश्रण, उदाहरण के लिए, ईथेन और ईथेन, ब्रोमीन पानी के माध्यम से पास करते हैं, तो आप ईथेन अशुद्धियों के बिना शुद्ध ईथेन प्राप्त कर सकते हैं, क्योंकि यह डाइब्रोमोएथेन के रूप में प्रतिक्रिया फ्लास्क में रहेगा, जो एक तरल है।

विशेष रूप से ध्यान देने योग्य गैस चरण में तीव्र ताप के साथ एल्केन्स की प्रतिक्रिया है, उदाहरण के लिए, क्लोरीन के साथ।

ऐसी परिस्थितियों में, यह कोई अतिरिक्त प्रतिक्रिया नहीं होती, बल्कि एक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया होती है। इसके अलावा, विशेष रूप से अल्फा कार्बन परमाणु पर, यानी दोहरे बंधन से सटे परमाणु पर। इस स्थिति में, 3-क्लोरोप्रोपीन-1 प्राप्त होता है। परीक्षा में ये प्रतिक्रियाएँ कम ही होती हैं, इसलिए अधिकांश छात्र उन्हें याद नहीं रखते और, एक नियम के रूप में, गलतियाँ करते हैं।

चौथीसंख्या हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया है, और इसके साथ निर्जलीकरण प्रतिक्रिया है। यानी हाइड्रोजन का जुड़ना या हटना।

निकेल उत्प्रेरक पर हाइड्रोजनीकरण बहुत अधिक तापमान पर नहीं होता है। उच्च तापमान पर, डिहाइड्रोजनीकरण से एल्काइन का उत्पादन संभव है।

पांचवांएल्कीन का एक गुण पोलीमराइज़ करने की क्षमता है, जब पाई बंधन के टूटने और एक दूसरे के साथ सिग्मा बांड के निर्माण के कारण सैकड़ों और हजारों एल्कीन अणु बहुत लंबी और मजबूत श्रृंखला बनाते हैं।

इस मामले में, परिणाम पॉलीथीन था। कृपया ध्यान दें कि परिणामी अणु में कोई एकाधिक बंधन नहीं है। ऐसे पदार्थों को पॉलिमर कहा जाता है, मूल अणुओं को मोनोमर्स कहा जाता है, दोहराए जाने वाला टुकड़ा बहुलक की प्राथमिक इकाई है, और संख्या n पोलीमराइजेशन की डिग्री है।

पॉलीप्रोपाइलीन जैसी अन्य महत्वपूर्ण पॉलिमर सामग्री के उत्पादन के लिए प्रतिक्रियाएं भी संभव हैं।

एक अन्य महत्वपूर्ण बहुलक पॉलीविनाइल क्लोराइड है।

इस पॉलिमर के उत्पादन के लिए प्रारंभिक सामग्री क्लोरोएथीन है, जिसका सामान्य नाम विनाइल क्लोराइड है। क्योंकि इस असंतृप्त पदार्थ को विनाइल कहा जाता है। प्लास्टिक उत्पादों पर अक्सर पाया जाने वाला संक्षिप्त नाम, पीवीसी, पॉलीविनाइल क्लोराइड के लिए है।

हमने पांच गुणों पर चर्चा की जो दोहरे बंधन जोड़ प्रतिक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। अब आइये प्रतिक्रियाओं पर नजर डालते हैं ऑक्सीकरण.

एल्कीन ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं

छठाहमारी सामान्य सूची में रासायनिक गुण हल्का ऑक्सीकरण या वैगनर प्रतिक्रिया है। यह तब होता है जब एक एल्कीन ठंड में पोटेशियम परमैंगनेट के जलीय घोल के संपर्क में आता है, यही कारण है कि परीक्षा कार्यों में अक्सर शून्य डिग्री का तापमान इंगित किया जाता है।

परिणाम एक डाइहाइड्रिक अल्कोहल है। इस मामले में, एथिलीन ग्लाइकॉल और सामान्य तौर पर ऐसे अल्कोहल को सामूहिक रूप से ग्लाइकोल कहा जाता है। प्रतिक्रिया के दौरान, बैंगनी-गुलाबी परमैंगनेट समाधान फीका पड़ जाता है, इसलिए यह प्रतिक्रिया दोहरे बंधन के लिए भी गुणात्मक है। तटस्थ वातावरण में मैंगनीज ऑक्सीकरण अवस्था +7 से ऑक्सीकरण अवस्था +4 तक कम हो जाता है। आइए कुछ और उदाहरण देखें. समीकरण

यहां हमें प्रोपेनेडियोल-1,2 मिलता है। हालाँकि, चक्रीय एल्केन्स उसी तरह से प्रतिक्रिया करेंगे। समीकरण

एक अन्य विकल्प तब होता है जब दोहरा बंधन स्थित होता है, उदाहरण के लिए, सुगंधित हाइड्रोकार्बन की साइड चेन में। वैगनर प्रतिक्रिया जिसमें स्टाइरीन शामिल है, इसका दूसरा नाम विनाइलबेंजीन है, परीक्षा असाइनमेंट में नियमित रूप से सामने आती है।

मुझे आशा है कि मैंने आपको यह समझने के लिए पर्याप्त उदाहरण प्रदान किए हैं कि दोहरे बंधन का हल्का ऑक्सीकरण हमेशा एक काफी सरल नियम का पालन करता है: पाई बंधन टूट जाता है और प्रत्येक कार्बन परमाणु में एक हाइड्रॉक्सी समूह जोड़ा जाता है।

अब, कठोर ऑक्सीकरण के संबंध में। यह हमारा होगा सातवींसंपत्ति। यह ऑक्सीकरण तब होता है जब एक एल्कीन गर्म होने पर पोटेशियम परमैंगनेट के अम्लीय घोल के साथ प्रतिक्रिया करता है।

अणु का विनाश होता है, अर्थात् दोहरे बंधन पर उसका विनाश होता है। ब्यूटेन-2 के मामले में, एसिटिक एसिड के दो अणु प्राप्त हुए। सामान्य तौर पर, कार्बन श्रृंखला में एकाधिक बंधन की स्थिति का अंदाजा ऑक्सीकरण उत्पादों से लगाया जा सकता है।

ब्यूटेन-1 के ऑक्सीकरण से प्रोपियोनिक (प्रोपेनोइक) एसिड और कार्बन डाइऑक्साइड का एक अणु उत्पन्न होता है।

एथिलीन के मामले में, आपको कार्बन डाइऑक्साइड के दो अणु मिलते हैं। सभी मामलों में, अम्लीय वातावरण में, मैंगनीज ऑक्सीकरण अवस्था +7 से +2 तक कम हो जाता है।

और अंत में आठवाँसंपत्ति पूर्ण ऑक्सीकरण या दहन.

एल्केन्स अन्य हाइड्रोकार्बन की तरह कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में जलते हैं। आइए सामान्य रूप में ऐल्कीनों के दहन का समीकरण लिखें।

एल्कीन अणु में जितने कार्बन परमाणु होंगे उतने ही कार्बन डाइऑक्साइड अणु होंगे, क्योंकि CO 2 अणु में एक कार्बन परमाणु होता है। यानी n CO 2 अणु। हाइड्रोजन परमाणुओं की तुलना में पानी के अणु दो गुना कम होंगे, यानी 2n/2, जिसका मतलब सिर्फ n है।

बायीं और दायीं ओर ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या समान है। दाईं ओर 2n कार्बन डाइऑक्साइड प्लस n पानी है, कुल मिलाकर 3n। बाईं ओर समान संख्या में ऑक्सीजन परमाणु हैं, जिसका अर्थ है कि दो गुना कम अणु हैं, क्योंकि अणु में दो परमाणु होते हैं। अर्थात 3n/2 ऑक्सीजन अणु। आप 1.5n लिख सकते हैं.

हमने समीक्षा की है आठएल्केन्स के रासायनिक गुण।

ऐल्कीनों का सामान्य सूत्र: CnH2n(एन 2)

एल्केन्स की समजातीय श्रृंखला के पहले प्रतिनिधि:

एल्केन्स के सूत्रों को अल्केन्स (संतृप्त हाइड्रोकार्बन) के संबंधित सूत्रों से संकलित किया जा सकता है। एल्कीन के नाम संबंधित एल्केन के प्रत्यय -एन को -ईन या -येलीन से बदलने पर बनते हैं: ब्यूटेन - ब्यूटिलीन, पेंटेन - पेंटीन, आदि। दोहरे बंधन वाले कार्बन परमाणु की संख्या को नाम के बाद अरबी अंक द्वारा दर्शाया जाता है।

दोहरे बंधन के निर्माण में शामिल कार्बन परमाणु एसपी-संकरण की स्थिति में हैं। हाइब्रिड ऑर्बिटल्स द्वारा निर्मित तीन-बंध एक दूसरे से 120° के कोण पर एक ही तल में स्थित होते हैं। गैर-हाइब्रिड पी-ऑर्बिटल्स के पार्श्व ओवरलैप द्वारा एक अतिरिक्त-बंधन बनता है:

C=C डबल बॉन्ड की लंबाई (0.133 एनएम) सिंगल बॉन्ड की लंबाई (0.154 एनएम) से कम है। दोहरे बंधन की ऊर्जा एकल बंधन की ऊर्जा के दोगुने से भी कम होती है क्योंकि -बंध की ऊर्जा -बंध की ऊर्जा से कम होती है।

अल्कीन आइसोमर्स

एथिलीन को छोड़कर सभी ऐल्कीनों में आइसोमर्स होते हैं। एल्केन्स की विशेषता कार्बन कंकाल की आइसोमेरिज्म, दोहरे बंधन की स्थिति की आइसोमेरिज्म, इंटरक्लास और स्थानिक आइसोमेरिज्म है।

प्रोपेन का इंटरक्लास आइसोमर (सी 3 एच 6) साइक्लोप्रोपेन है। ब्यूटेन (सी 4 एच 8) से शुरू होकर, आइसोमेरिज्म दोहरे बंधन (ब्यूटेन -1 और ब्यूटेन -2) की स्थिति से प्रकट होता है, कार्बन कंकाल (मिथाइलप्रोपीन या आइसोब्यूटिलीन) का आइसोमेरिज्म, साथ ही स्थानिक आइसोमेरिज्म (सीआईएस-ब्यूटेन-) 2 और ट्रांस-ब्यूटेन-2)। सीआईएस-आइसोमर्स में, प्रतिस्थापन एक तरफ स्थित होते हैं, और ट्रांस-आइसोमर्स में - दोहरे बंधन के विपरीत पक्षों पर।

एल्कीन के रासायनिक गुण और रासायनिक गतिविधि उनके अणुओं में दोहरे बंधन की उपस्थिति से निर्धारित होती है। एल्केन्स के लिए सबसे आम प्रतिक्रियाएं इलेक्ट्रोफिलिक जोड़ हैं: हाइड्रोहेलोजनेशन, हाइड्रेशन, हैलोजनेशन, हाइड्रोजनीकरण, पोलीमराइजेशन।

दोहरे बंधन पर गुणात्मक प्रतिक्रिया - ब्रोमीन पानी का मलिनकिरण:

"अल्केन्स का सूत्र" विषय पर समस्याओं को हल करने के उदाहरण

उदाहरण 1

उदाहरण 2

सबसे सरल कार्बनिक यौगिक संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं। इनमें एल्केन्स, एल्केनीज़, एल्केनीज़ वर्ग के पदार्थ शामिल हैं।

उनके सूत्रों में एक निश्चित क्रम और मात्रा में हाइड्रोजन और कार्बन परमाणु शामिल होते हैं। ये अक्सर प्रकृति में पाए जाते हैं।

ऐल्कीनों का निर्धारण

इनका दूसरा नाम ओलेफिन या एथिलीन हाइड्रोकार्बन है। यह वही है जो 18वीं शताब्दी में यौगिकों के इस वर्ग को कहा जाता था जब एक तैलीय तरल, एथिलीन क्लोराइड की खोज की गई थी।

एल्केन्स में हाइड्रोजन और कार्बन तत्वों से युक्त पदार्थ शामिल होते हैं। वे एसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन से संबंधित हैं। उनके अणु में दो कार्बन परमाणुओं को एक दूसरे से जोड़ने वाला एक एकल दोहरा (असंतृप्त) बंधन होता है।

एल्कीन सूत्र

यौगिकों के प्रत्येक वर्ग का अपना रासायनिक पदनाम होता है। उनमें, आवर्त सारणी के तत्वों के प्रतीक प्रत्येक पदार्थ की संरचना और बंधन संरचना को दर्शाते हैं।

एल्केन्स का सामान्य सूत्र निम्नानुसार दर्शाया गया है: सी एन एच 2 एन, जहां संख्या एन 2 से अधिक या उसके बराबर है। इसे समझने पर, यह देखा जा सकता है कि प्रत्येक कार्बन परमाणु के लिए दो हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।

सजातीय श्रृंखला के एल्कीनों के आणविक सूत्र निम्नलिखित संरचनाओं द्वारा दर्शाए गए हैं: सी 2 एच 4, सी 3 एच 6, सी 4 एच 8, सी 5 एच 10, सी 6 एच 12, सी 7 एच 14, सी 8 एच 16 , सी 9 एच 18, सी10एच20। यह देखा जा सकता है कि प्रत्येक अगले हाइड्रोकार्बन में एक अधिक कार्बन और 2 अधिक हाइड्रोजन होते हैं।

एक अणु में परमाणुओं के बीच रासायनिक यौगिकों के स्थान और क्रम का एक ग्राफिक पदनाम होता है, जिसे वैलेंस बार का उपयोग करके, हाइड्रोजन के साथ कार्बन के बंधन को दर्शाया जाता है।

जब सभी रासायनिक तत्व और बंधन दिखाए जाते हैं, तो अल्केन्स के संरचनात्मक सूत्र को विस्तारित रूप में चित्रित किया जा सकता है। ओलेफ़िन की अधिक संक्षिप्त अभिव्यक्ति वैलेंस बार का उपयोग करके कार्बन और हाइड्रोजन के संयोजन को नहीं दिखाती है।

कंकाल सूत्र सबसे सरल संरचना को दर्शाता है। टूटी हुई रेखा अणु के आधार का प्रतिनिधित्व करती है, जिसमें कार्बन परमाणुओं को इसकी युक्तियों और सिरों द्वारा दर्शाया जाता है, और लिंक हाइड्रोजन को दर्शाते हैं।

ओलेफ़िन नाम कैसे बनते हैं

सीएच 3 -एचसी=सीएच 2 + एच 2 ओ → सीएच 3 -ओएचसीएच-सीएच 3।

जब एल्केन्स सल्फ्यूरिक एसिड के संपर्क में आते हैं, तो सल्फोनेशन की प्रक्रिया होती है:

सीएच 3 -एचसी=सीएच 2 + एचओ−ओएसओ−ओएच → सीएच 3 -सीएच 3 सीएच-ओ−एसओ 2 −ओएच।

प्रतिक्रिया एसिड एस्टर के निर्माण के साथ आगे बढ़ती है, उदाहरण के लिए, आइसोप्रोपिल सल्फ्यूरिक एसिड।

पानी और कार्बन डाइऑक्साइड बनाने के लिए ऑक्सीजन के प्रभाव में जलने पर एल्केन्स ऑक्सीकरण के अधीन होते हैं:

2CH 3 -HC=CH 2 + 9O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O.

समाधान के रूप में ओलेफिनिक यौगिकों और तनु पोटेशियम परमैंगनेट की परस्पर क्रिया से डायटोमिक संरचना के ग्लाइकोल या अल्कोहल का निर्माण होता है। यह प्रतिक्रिया एथिलीन ग्लाइकॉल के निर्माण और घोल के मलिनकिरण के साथ ऑक्सीडेटिव भी होती है:

3H 2 C=CH 2 + 4H 2 O+ 2KMnO 4 → 3OHCH-CHOH+ 2MnO 2 +2KOH।

एल्कीन अणु एक मुक्त रेडिकल या धनायन-आयन तंत्र के साथ पोलीमराइजेशन प्रक्रिया में शामिल हो सकते हैं। पहले मामले में, पेरोक्साइड के प्रभाव में, एक पॉलीथीन-प्रकार का बहुलक प्राप्त होता है।

दूसरे तंत्र के अनुसार, एसिड धनायनित उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं, और ऑर्गेनोमेटेलिक पदार्थ आयनिक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं, एक स्टीरियोसेलेक्टिव पॉलिमर जारी करते हैं।

अल्केन्स क्या हैं

इन्हें पैराफिन या संतृप्त एसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन भी कहा जाता है। उनके पास एक रैखिक या शाखित संरचना होती है, जिसमें केवल संतृप्त सरल बंधन होते हैं। इस वर्ग के सभी प्रतिनिधियों का सामान्य सूत्र C n H 2n+2 है।

इनमें केवल कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। एल्कीन का सामान्य सूत्र संतृप्त हाइड्रोकार्बन के पदनाम से बनता है।

अल्केन्स के नाम और उनकी विशेषताएँ

इस वर्ग का सबसे सरल प्रतिनिधि मीथेन है। इसके बाद ईथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन जैसे पदार्थ आते हैं। उनका नाम ग्रीक में अंक की जड़ पर आधारित है, जिसमें प्रत्यय -an जोड़ा जाता है। अल्केन्स के नाम IUPAC नामकरण में सूचीबद्ध हैं।

एल्कीन, एल्कीन, एल्केन के सामान्य सूत्र में केवल दो प्रकार के परमाणु शामिल होते हैं। इनमें कार्बन और हाइड्रोजन तत्व शामिल हैं। तीनों वर्गों में कार्बन परमाणुओं की संख्या समान है, अंतर केवल हाइड्रोजन की संख्या में है, जिसे हटाया या जोड़ा जा सकता है। इससे असंतृप्त यौगिक प्राप्त होते हैं। पैराफिन के प्रतिनिधियों के अणु में ओलेफिन की तुलना में 2 अधिक हाइड्रोजन परमाणु होते हैं, जिसकी पुष्टि अल्केन्स और एल्केन्स के सामान्य सूत्र से होती है। दोहरे बंधन की उपस्थिति के कारण एल्कीन संरचना को असंतृप्त माना जाता है।

यदि हम अल-कैन में पानी और कार्बन परमाणुओं की संख्या की तुलना करते हैं, तो कार्बन-रो-डोव के अन्य वर्गों की तुलना में मूल्य अधिकतम होगा।

मीथेन से शुरू होकर ब्यूटेन (सी 1 से सी 4 तक) तक, पदार्थ गैसीय रूप में मौजूद होते हैं।

C5 से C16 तक समजातीय श्रेणी के हाइड्रोकार्बन तरल रूप में प्रस्तुत किए जाते हैं। एक अल्केन से शुरू करके, जिसकी मुख्य श्रृंखला में 17 कार्बन परमाणु होते हैं, भौतिक अवस्था से ठोस रूप में संक्रमण होता है।

उन्हें कार्बन कंकाल में आइसोमेरिज्म और अणु के ऑप्टिकल संशोधनों की विशेषता है।

पैराफिन में, कार्बन वैलेंस को σ-प्रकार के बंधन के गठन के साथ पड़ोसी कार्बन या पानी द्वारा पूरी तरह से कब्जा कर लिया गया माना जाता है। रासायनिक दृष्टिकोण से, यह उनके कमजोर गुणों को निर्धारित करता है, यही कारण है कि अल्केन्स को आत्मीयता से रहित सीमित या संतृप्त कोयला कहा जाता है।

वे अणु के रेडिकल हैलोजनीकरण, सल्फोक्लोरिनेशन या नाइट्रेशन से जुड़ी प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं।

पैराफिन उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण, दहन या अपघटन की प्रक्रिया से गुजरते हैं। प्रतिक्रिया त्वरक के प्रभाव में, हाइड्रोजन परमाणु हटा दिए जाते हैं या अल्केन्स निर्जलित हो जाते हैं।

एल्केनीज़ क्या हैं

इन्हें एसिटिलीन हाइड्रोकार्बन भी कहा जाता है, जिनकी कार्बन श्रृंखला में त्रिबंध होता है। एल्केनीज़ की संरचना का वर्णन सामान्य सूत्र C n H 2 n-2 द्वारा किया गया है। इससे पता चलता है कि, अल्केन्स के विपरीत, एसिटिलीन हाइड्रोकार्बन में चार हाइड्रोजन परमाणुओं की कमी होती है। उन्हें दो π यौगिकों द्वारा गठित ट्रिपल बॉन्ड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

यह संरचना इस वर्ग के रासायनिक गुणों को निर्धारित करती है। एल्कीन और एल्काइन का संरचनात्मक सूत्र स्पष्ट रूप से उनके अणुओं की असंतृप्ति, साथ ही एक डबल (H 2 C꞊CH 2) और ट्रिपल (HC≡CH) बंधन की उपस्थिति को दर्शाता है।

एल्काइनों के नाम और उनकी विशेषताएँ

सबसे सरल प्रतिनिधि एसिटिलीन या HC≡CH है। इसे एथिन भी कहा जाता है. यह एक संतृप्त हाइड्रोकार्बन के नाम से आता है, जिसमें प्रत्यय -an को हटा दिया जाता है और -in जोड़ा जाता है। लंबे एल्काइनों के नाम में, संख्या त्रिबंध के स्थान को दर्शाती है।

संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन की संरचना को जानकर, आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि कौन सा अक्षर एल्केनीज़ के सामान्य सूत्र को इंगित करता है: ए) सीएनएच2एन; ग) CnH2n+2; ग) CnH2n-2; घ) CnH2n-6। सही उत्तर तीसरा विकल्प है।

एसिटिलीन से शुरू होकर ब्यूटेन (सी 2 से सी 4 तक) तक, पदार्थ प्रकृति में गैसीय होते हैं।

तरल रूप में C5 से C17 तक समजात श्रेणी के हाइड्रोकार्बन होते हैं। एक एल्काइन से शुरू होकर, जिसकी मुख्य श्रृंखला में 18 कार्बन परमाणु होते हैं, भौतिक अवस्था से ठोस रूप में संक्रमण होता है।

वे कार्बन कंकाल में आइसोमेरिज्म, ट्रिपल बॉन्ड की स्थिति के साथ-साथ अणु के इंटरक्लास संशोधनों की विशेषता रखते हैं।

रासायनिक विशेषताओं के संदर्भ में, एसिटिलीन हाइड्रोकार्बन एल्केन्स के समान हैं।

यदि एल्काइनों में एक टर्मिनल ट्रिपल बॉन्ड होता है, तो वे एल्केनाइड लवण के निर्माण के साथ एक एसिड का कार्य करते हैं, उदाहरण के लिए, NaC≡CNa। दो π बांड की उपस्थिति सोडियम एसिटाइलिडीन अणु को एक मजबूत न्यूक्लियोफाइल बनाती है जो प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं से गुजरती है।

डाइक्लोरोएसिटिलीन का उत्पादन करने के लिए एसिटिलीन कॉपर क्लोराइड की उपस्थिति में क्लोरीनीकरण से गुजरता है, डायएसिटिलीन अणुओं को मुक्त करने के लिए हैलोऐल्काइन की क्रिया के तहत संघनन होता है।

एल्काइन उन प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं जिनके सिद्धांत हैलोजनेशन, हाइड्रोहैलोजनेशन, हाइड्रेशन और कार्बोनिलेशन पर आधारित हैं। हालाँकि, ऐसी प्रक्रियाएँ दोहरे बंधन वाले एल्केन्स की तुलना में कमज़ोर होती हैं।

एसिटिलीन हाइड्रोकार्बन के लिए, अल्कोहल, प्राथमिक एमाइन या हाइड्रोजन सल्फाइड अणु की न्यूक्लियोफिलिक जोड़ प्रतिक्रियाएं संभव हैं।

ऐल्केनों के भौतिक गुण ऐल्केनों के समान होते हैं, हालाँकि उन सभी का गलनांक और क्वथनांक संबंधित ऐल्केनों की तुलना में थोड़ा कम होता है। उदाहरण के लिए, पेंटेन का क्वथनांक 36°C होता है, और पेंटेन-1 का क्वथनांक 30°C होता है। सामान्य परिस्थितियों में, एल्कीन सी 2 - सी 4 गैसें हैं। सी 5 - सी 15 तरल हैं, सी 16 से शुरू होकर ठोस हैं। एल्केन्स पानी में अघुलनशील होते हैं लेकिन कार्बनिक विलायकों में अत्यधिक घुलनशील होते हैं।

प्रकृति में अल्कीन दुर्लभ हैं। चूंकि एल्केन्स औद्योगिक कार्बनिक संश्लेषण के लिए मूल्यवान कच्चे माल हैं, इसलिए उनकी तैयारी के लिए कई तरीके विकसित किए गए हैं।

1. एल्केन्स का मुख्य औद्योगिक स्रोत अल्केन्स का टूटना है जो तेल का हिस्सा हैं:

3. प्रयोगशाला स्थितियों में, उन्मूलन प्रतिक्रियाओं द्वारा एल्कीन प्राप्त किए जाते हैं, जिसमें पड़ोसी कार्बन परमाणुओं से दो परमाणु या परमाणुओं के दो समूह समाप्त हो जाते हैं, और एक अतिरिक्त पी-बंध बनता है। ऐसी प्रतिक्रियाओं में निम्नलिखित शामिल हैं.

1) अल्कोहल का निर्जलीकरण तब होता है जब उन्हें पानी हटाने वाले एजेंटों के साथ गर्म किया जाता है, उदाहरण के लिए 150 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर सल्फ्यूरिक एसिड के साथ:

जब एच 2 ओ को अल्कोहल से, एचबीआर और एचसीएल को एल्काइल हैलाइड से हटा दिया जाता है, तो हाइड्रोजन परमाणु को पड़ोसी कार्बन परमाणुओं से अधिमानतः हटा दिया जाता है जो कि सबसे छोटी संख्या में हाइड्रोजन परमाणुओं (सबसे कम हाइड्रोजनीकृत कार्बन परमाणु से) से जुड़ा होता है। इस पैटर्न को ज़ैतसेव का नियम कहा जाता है।

3) डीहेलोजनेशन तब होता है जब आसन्न कार्बन परमाणुओं पर हैलोजन परमाणुओं वाले डाइहैलाइडों को सक्रिय धातुओं के साथ गर्म किया जाता है:

सीएच 2 बीआर -सीएचबीआर -सीएच 3 + एमजी → सीएच 2 =सीएच-सीएच 3 + एमजी बीआर 2।

एल्कीन के रासायनिक गुण उनके अणुओं में दोहरे बंधन की उपस्थिति से निर्धारित होते हैं। पी-बॉन्ड का इलेक्ट्रॉन घनत्व काफी गतिशील है और इलेक्ट्रोफिलिक कणों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है। इसलिए, ऐल्कीनों की कई प्रतिक्रियाएँ तंत्र के अनुसार आगे बढ़ती हैं इलेक्ट्रोफिलिक जोड़, प्रतीक ए ई (अंग्रेजी से, अतिरिक्त इलेक्ट्रोफिलिक) द्वारा निर्दिष्ट। इलेक्ट्रोफिलिक जोड़ प्रतिक्रियाएं आयनिक प्रक्रियाएं हैं जो कई चरणों में होती हैं।

पहले चरण में, एक इलेक्ट्रोफिलिक कण (अक्सर यह एक एच + प्रोटॉन होता है) दोहरे बंधन के पी-इलेक्ट्रॉनों के साथ संपर्क करता है और एक पी-कॉम्प्लेक्स बनाता है, जिसे बाद में सहसंयोजक एस-बंध बनाकर कार्बोकेशन में परिवर्तित किया जाता है। इलेक्ट्रोफिलिक कण और कार्बन परमाणुओं में से एक:

एल्केन पी-कॉम्प्लेक्स कार्बोकेशन

दूसरे चरण में, कार्बोकेशन एक्स-आयन के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे आयन की इलेक्ट्रॉन जोड़ी के कारण दूसरा एस-बंध बनता है:

इलेक्ट्रोफिलिक जोड़ प्रतिक्रियाओं में, एक हाइड्रोजन आयन दोहरे बंधन पर कार्बन परमाणु से जुड़ जाता है जिसका नकारात्मक चार्ज अधिक होता है। चार्ज वितरण प्रतिस्थापन के प्रभाव में पी-इलेक्ट्रॉन घनत्व में बदलाव से निर्धारित होता है: .

+I प्रभाव प्रदर्शित करने वाले इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले पदार्थ पी-इलेक्ट्रॉन घनत्व को अधिक हाइड्रोजनीकृत कार्बन परमाणु में स्थानांतरित कर देते हैं और उस पर आंशिक नकारात्मक चार्ज बनाते हैं। यह बताता है मार्कोवनिकोव का नियम: जब एचएक्स (एक्स = हेल, ओएच, सीएन, आदि) जैसे ध्रुवीय अणुओं को असममित एल्केन्स में जोड़ा जाता है, तो हाइड्रोजन अधिमानतः दोहरे बंधन पर अधिक हाइड्रोजनीकृत कार्बन परमाणु से जुड़ जाता है।

आइए योगात्मक प्रतिक्रियाओं के विशिष्ट उदाहरण देखें।

1) हाइड्रोहैलोजनीकरण. जब एल्कीन हाइड्रोजन हैलाइड्स (एचसीएल, एचबीआर) के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, तो एल्काइल हैलाइड बनते हैं:

सीएच 3 -सीएच = सीएच 2 + एचबीआर ® सीएच 3 -सीएचबीआर-सीएच 3।

प्रतिक्रिया उत्पाद मार्कोवनिकोव के नियम द्वारा निर्धारित होते हैं।

हालाँकि, इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि किसी भी कार्बनिक पेरोक्साइड की उपस्थिति में, ध्रुवीय HX अणु मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार एल्केन्स के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं:

यह इस तथ्य के कारण है कि पेरोक्साइड की उपस्थिति प्रतिक्रिया के आयनिक तंत्र के बजाय कट्टरपंथी को निर्धारित करती है।

2) जलयोजन. जब एल्केन्स खनिज एसिड (सल्फ्यूरिक, फॉस्फोरिक) की उपस्थिति में पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, तो अल्कोहल बनता है। खनिज अम्ल उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं और प्रोटॉन के स्रोत हैं। पानी मिलाना भी मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करता है:

सीएच 3 -सीएच=सीएच 2 + एचओएच ® सीएच 3 -सीएच(ओएच)-सीएच 3।

3) हैलोजनीकरण. एल्केन्स ब्रोमीन जल का रंग फीका कर देते हैं:

सीएच 2 = सीएच 2 + बीआर 2 ® बी-सीएच 2 -सीएच 2 ब्र।

यह प्रतिक्रिया दोहरे बंधन के लिए गुणात्मक है।

4)हाइड्रोजनीकरण। हाइड्रोजन का योग धातु उत्प्रेरक की क्रिया के तहत होता है:

जहां आर = एच, सीएच 3, सीएल, सी 6 एच 5, आदि। सीएच 2 = सीएचआर अणु को मोनोमर कहा जाता है, परिणामी यौगिक को बहुलक कहा जाता है, संख्या एन पोलीमराइजेशन की डिग्री है।

विभिन्न एल्कीन डेरिवेटिव के पॉलिमराइजेशन से मूल्यवान औद्योगिक उत्पाद प्राप्त होते हैं: पॉलीथीन, पॉलीप्रोपाइलीन, पॉलीविनाइल क्लोराइड और अन्य।

इसके अलावा, एल्कीन ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं से भी गुजरते हैं। पोटेशियम परमैंगनेट (वैगनर प्रतिक्रिया) के जलीय घोल के साथ एल्कीन के हल्के ऑक्सीकरण के दौरान, डाइहाइड्रिक अल्कोहल बनते हैं:

ZSN 2 =CH 2 + 2KMn O 4 + 4H 2 O ® ZNOSN 2 -CH 2 OH + 2MnO 2 ↓ + 2KOH.

इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, पोटेशियम परमैंगनेट का बैंगनी घोल जल्दी से फीका पड़ जाता है और मैंगनीज (IV) ऑक्साइड का एक भूरा अवक्षेप अवक्षेपित हो जाता है। यह प्रतिक्रिया, ब्रोमीन जल की रंगहीनता की प्रतिक्रिया की तरह, दोहरे बंधन के लिए गुणात्मक है। अम्लीय वातावरण में पोटेशियम परमैंगनेट के उबलते घोल के साथ एल्केन्स के गंभीर ऑक्सीकरण के दौरान, कीटोन्स, कार्बोक्जिलिक एसिड या सीओ 2 के निर्माण के साथ दोहरा बंधन पूरी तरह से टूट जाता है, उदाहरण के लिए:

ऑक्सीकरण उत्पादों के आधार पर, मूल एल्कीन में दोहरे बंधन की स्थिति निर्धारित की जा सकती है।

अन्य सभी हाइड्रोकार्बन की तरह, एल्कीन जलते हैं और भरपूर हवा के साथ कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बनाते हैं:

C n H 2 n + Zn /2O 2 ® n CO 2 + n H 2 O.

जब हवा सीमित होती है, तो एल्केन्स के दहन से कार्बन मोनोऑक्साइड और पानी का निर्माण हो सकता है:

सी एन एच 2 एन + एनओ 2 ® एनसीओ + एनएच 2 ओ।

यदि आप एक एल्कीन को ऑक्सीजन के साथ मिलाते हैं और इस मिश्रण को 200°C तक गर्म किए गए सिल्वर उत्प्रेरक के ऊपर से गुजारते हैं, तो एक एल्कीन ऑक्साइड (एपॉक्सीएल्केन) बनता है, उदाहरण के लिए:

किसी भी तापमान पर, एल्कीन ओजोन द्वारा ऑक्सीकृत हो जाते हैं (ओजोन ऑक्सीजन की तुलना में अधिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है)। यदि ओजोन गैस को कमरे के तापमान से नीचे के तापमान पर मीथेन टेट्राक्लोराइड में एक एल्कीन के घोल से गुजारा जाता है, तो एक अतिरिक्त प्रतिक्रिया होती है और संबंधित ओजोनाइड्स (चक्रीय पेरोक्साइड) बनते हैं। ओजोनाइड्स बहुत अस्थिर होते हैं और आसानी से फट सकते हैं। इसलिए, वे आम तौर पर पृथक नहीं होते हैं, लेकिन उत्पादन के तुरंत बाद वे पानी से विघटित हो जाते हैं - इससे कार्बोनिल यौगिक (एल्डिहाइड या कीटोन) उत्पन्न होते हैं, जिनकी संरचना एल्केन की संरचना को इंगित करती है जो ओजोनेशन के अधीन थी।

निचली एल्केन्स औद्योगिक कार्बनिक संश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण प्रारंभिक सामग्री हैं। एथिलीन से एथिल अल्कोहल, पॉलीइथाइलीन और पॉलीस्टाइनिन का उत्पादन किया जाता है। प्रोपेन का उपयोग पॉलीप्रोपाइलीन, फिनोल, एसीटोन और ग्लिसरॉल के संश्लेषण के लिए किया जाता है।

अल्केन्स ( ओलेफ़िन) हाइड्रोकार्बन हैं जिनके अणुओं में कार्बन परमाणु एक दूसरे से जुड़े होते हैं दोहरासंचार ( एथिलीन श्रृंखला के असंतृप्त हाइड्रोकार्बन)।सबसे सरल प्रतिनिधि है ईथीलीनसी 2 एच 4, एथिलीन हाइड्रोकार्बन की सजातीय श्रृंखला का सामान्य सूत्र सी एन एच 2 एन (एन ≥ 2 के लिए) है।

व्यवस्थित खिताबओलेफ़िन प्रत्यय के प्रतिस्थापन के साथ अल्केन्स के नामों की जड़ों से प्राप्त होते हैं - एन → – एन:

प्रत्यय के प्रतिस्थापन के साथ पारंपरिक नाम भी संरक्षित हैं - एनपर - इलेन: सी 2 एच 4 - एथिलीन, सी 3 एच 6 - प्रोपलीन, सी 4 एच 8 - ब्यूटिलीन; शीर्षक का उपयोग एमिलीनएल्कीन के लिए C5H10 की अनुशंसा नहीं की जाती है।

संरचना के आइसोमर्स में सी = सी डबल बॉन्ड की स्थिति (सी 4 एल्केन से शुरू) संख्या द्वारा इंगित की जाती है बादशीर्षक:

एथिलीन रेडिकल - एथेनिल सीएच 2 = सीएच - को आमतौर पर कहा जाता है विनाइल,प्रोपेन - प्रोपेनिल सीएच 2 = सीएच - सीएच 2 - कहा जाता है एलिल.

असंतृप्त हाइड्रोकार्बन में संरचनात्मक समावयवता के अलावा, एक अन्य प्रकार की समावयवता इसलिए होती है क्योंकि दोहरा बंधन बनाने वाले कार्बन परमाणु एसपी 2-हाइब्रिड अवस्था में होते हैं; C=C डबल बॉन्ड का σ-घटक और σ-बॉन्ड C-H एक दूसरे से 120° के कोण पर एक ही तल में स्थित हैं, और C=C डबल बॉन्ड का π-घटक एक इलेक्ट्रॉन बादल है ओ-बॉन्ड के तल के लंबवत दिशा में लम्बा। ऐल्कीनों की इस संरचना का एक परिणाम संभावना है ज्यामितीय समरूपता(या सीआईएस-ट्रांस आइसोमेरिज्म)प्रतिस्थापकों (परमाणुओं या मूलांक) की स्थिति के आधार पर:

(सीआईएस- लैट से। "पास-पास, एक तरफ" ट्रांस- लैट से। "विपरीत, विभिन्न पक्षों पर")।

कमरे के तापमान पर अल्केन्स सी 2 - सी 4 तेल की हल्की गंध वाली रंगहीन गैसें हैं, जो पानी में थोड़ी घुलनशील हैं; ऐल्कीन C 5 - C 18 तरल पदार्थ हैं, ऐल्कीन C 19 और उच्चतर ठोस हैं।

एल्केन्स के सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक गुण इस तथ्य से निर्धारित होते हैं कि π-बॉन्ड की कम ताकत (σ-बॉन्ड की तुलना में) के कारण, यह आसानी से टूट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिक्रियाएं होती हैं परिग्रहणऔर संतृप्त कार्बनिक यौगिक बनते हैं। एक नियम के रूप में, ऐसी प्रतिक्रियाएं हल्की परिस्थितियों में होती हैं, अक्सर ठंड में और सॉल्वैंट्स में, जैसे पानी, कार्बन टेट्राक्लोराइड सीसीएल 4, आदि:

हाइड्रोजन ब्रोमाइड के साथ एल्केन्स की परस्पर क्रिया इसी प्रकार आगे बढ़ती है:

हाइड्रोजन हैलाइडों का योग विषमअल्केन्स सैद्धांतिक रूप से नेतृत्व कर सकते हैं दोउत्पाद:

के अनुसार मार्कोवनिकोव का नियम,असममित ऐल्कीनों में हाइड्रोजन हैलाइडों का योग इस प्रकार होता है कि हाइड्रोजन एक कार्बन परमाणु की ओर निर्देशित होता है जिसमें पहले से ही बड़ी संख्या में हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। उपरोक्त प्रतिक्रिया में, उत्पाद 2‑आयोडोप्रोपेन सीएच 3 सीएच(आई)सीएच 3 होगा।

मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार, यह भी होता है जलयोजन प्रतिक्रिया,यानी, सल्फ्यूरिक एसिड की उपस्थिति में पानी मिलाने की प्रतिक्रिया। यह दो चरणों में होता है:

ए) सबसे पहले, एल्काइलसल्फ्यूरिक एसिड बनता है, यानी एच 2 एसओ 4 एल्कीन में जुड़ जाता है:

बी) तब इसकी अपरिवर्तनीय हाइड्रोलिसिस होती है:

तटस्थ वातावरण में ठंड में एल्केन्स पोटेशियम परमैंगनेट के घोल को ख़राब कर देते हैं, जिससे इसका निर्माण होता है ग्लाइकॉल्स(डायहाइड्रिक अल्कोहल):

एल्केन्स बनने में सक्षम हैं पोलीमराइजेशन प्रतिक्रियाएं:

ऐल्कीनों के प्रति गुणात्मक प्रतिक्रियाएँ – ब्लीचिंगब्रोमीन जल और KMnO4 समाधान (प्रतिक्रिया समीकरण, ऊपर देखें)।

अल्केडिएन्स- असंतृप्त हाइड्रोकार्बन, जिसके अणुओं में दो C=C बंध होते हैं। एल्केडीन्स का सामान्य सूत्र C n H 2n‑2 (n ≥ 3) है, यह सूत्र एल्काइनों के सूत्र से मेल खाता है।

उदाहरण:

बड़े व्यावहारिक महत्व के संयुग्मित डायन हैं, जिनके अणुओं में सी = सी बांड को एक सी - सी बांड द्वारा अलग किया जाता है:

डिवाइनिलऔर आइसोप्रेन- पारंपरिक नाम.

डिवाइनिल एक रंगहीन, आसानी से तरलीकृत (-4.5 डिग्री सेल्सियस पर) गैस है, आइसोप्रीन एक कम उबलने वाला (34.1 डिग्री सेल्सियस) तरल है।

अल्केडिएन्स समान प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं परिग्रहण, जैसे कि एल्कीन हैं। संयुग्मित डायन में विशेष गुण होते हैं, विशेष रूप से अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं में; वे बीच में एक दोहरे बंधन के साथ 1,4-अतिरिक्त उत्पाद बनाते हैं:

अल्केडिएन्स पोलीमराइज़ करके बनाने में सक्षम हैं रबर:

पॉलीमिथाइलब्यूटाडाइन रबर एक बहुलक है जो प्रकृति (प्राकृतिक रबर) में मौजूद है, और पॉलीब्यूटाडाइन रबर कृत्रिम रूप से उत्पादित किया जाता है (एस.वी. लेबेडेव, 1932) और इसे कहा जाता है सिंथेटिक रबर।

रसीद:में अल्केन्स के लिए उद्योगअल्केन्स के उत्प्रेरक डिहाइड्रोजनेशन की विधि का उपयोग करें:

में प्रयोगशालाएंऐल्कीन प्राप्त होते हैं:

1)अल्कोहल का निर्जलीकरण(शराब से पानी का उन्मूलन):

2)निर्जलीकरण- अल्कोहलिक क्षार घोल की क्रिया के तहत मोनोहैलोजन व्युत्पन्न से हाइड्रोजन हैलाइड का उन्मूलन:

3)डीहेलोजनीकरण- डाइहैलोजन डेरिवेटिव से हैलोजन का उन्मूलन, जिसमें हैलोजन परमाणु पड़ोसी कार्बन परमाणुओं पर स्थित होते हैं:

औद्योगिकडिवाइनिल प्राप्त करना:

1)ब्यूटेन डिहाइड्रोजनीकरण:

2) लेबेडेव की विधि- उत्प्रेरक पर इथेनॉल से पानी और हाइड्रोजन का एक साथ निष्कासन (ZnO/Al 2 O 3):

एल्केन्स का उपयोग कार्बनिक संश्लेषण के लिए किया जाता है, प्लास्टिक, कृत्रिम मोटर ईंधन का उत्पादन, डायन हाइड्रोकार्बन रबर के औद्योगिक संश्लेषण में फीडस्टॉक हैं।

अल्काइनेस

एल्काइन्स हाइड्रोकार्बन हैं ट्रिपलअणुओं में C≡C बंधन ( एसिटिलीन श्रृंखला के असंतृप्त हाइड्रोकार्बन)।इस श्रृंखला का सबसे सरल प्रतिनिधि एसिटिलीन सी 2 एच 2 है, जो एल्काइन का सामान्य सूत्र है सी एन एच 2एन‑2(एन ≥ 2 के लिए)।

सरलतम एल्काइनों के नाम:

सी 2 एच 2 - एथिन (पारंपरिक रूप से: एसिटिलीन)

सी 3 एच 4 - प्रोपीन (मिथाइलएसिटिलीन)

सी 4 एच 6 - ब्यूटिन

ब्यूटिन आइसोमर्स:

एसिटिलीन, प्रोपिन और ब्यूटिन-1 कमरे के तापमान पर रंगहीन गैसें हैं, ब्यूटिन-2 हल्की "ईथर" गंध वाला कम उबलने वाला तरल है।

एल्केनीज़ में, त्रिबंध पर कार्बन परमाणु कक्षाएँ होती हैं एसपी‑संकरण (रैखिक संरचना)। दो π-बंधों की उपस्थिति उनके रासायनिक गुणों को निर्धारित करती है, विशेष रूप से हाइड्रोजन, क्लोरीन, ब्रोमीन, हाइड्रोजन हेलाइड्स और पानी की चरणबद्ध संयोजन प्रतिक्रियाओं से गुजरने की उनकी उच्च क्षमता:

(क्लोरोएथीन में एचसीएल का योग मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार होता है; क्लोरोएथीन को पारंपरिक रूप से कहा जाता है विनाइल क्लोराइडया विनाइल क्लोराइड);

जी) कुचेरोव की प्रतिक्रिया(उत्प्रेरक पर जलयोजन)

पर चक्रगतिएसिटिलीन बेंजीन उत्पन्न करता है:

उपर्युक्त विनाइल क्लोराइड पोलीमराइजेशन में सक्षम है:

पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) एक बहुलक है, जो प्लास्टिक, फाइबर और फिल्मों का आधार है, जिसका उपयोग पाइप, कृत्रिम चमड़े, विद्युत इन्सुलेशन और फोम सामग्री के उत्पादन में किया जाता है।

गुणात्मक प्रतिक्रियाएँ:

1) किसी भी संरचना के एल्काइनों के लिए - केएमएनओ 4 समाधान का मलिनकिरण, अक्सर कार्बन श्रृंखला ट्रिपल बॉन्ड की साइट पर टूट जाती है (एल्केन्स के साथ तुलना करें);

2) टर्मिनल ट्रिपल बॉन्ड वाले एल्काइनों के लिए - चमकीले लाल अवक्षेप के निर्माण के साथ टर्मिनल हाइड्रोजन परमाणु को तांबे (I) से बदलना:

रसीद:वी उद्योगएसिटिलीन पहले कैल्शियम डाइकार्बाइड (एसिटिलीनाइड) के हाइड्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता था:

(गैस की अप्रिय "कार्बाइड" गंध अशुद्धियों के कारण होती है, मुख्य रूप से फॉस्फीन PH 3)।

आधुनिक तरीका - पायरोलिसिसमीथेन का (थर्मल अपघटन):

में प्रयोगशालाएंएसिटिलीन और इसके होमोलॉग प्राप्त करने के लिए, गर्म होने पर अल्कोहल समाधान में क्षार के साथ अल्केन्स के डाइहैलोजन डेरिवेटिव की बातचीत का उपयोग करें:

(एक अनिवार्य शर्त यह है कि हैलोजन परमाणु पड़ोसी कार्बन परमाणुओं पर स्थित होने चाहिए)। यह प्रतिक्रिया एक चरण में हो सकती है (जैसा कि ऊपर दिखाया गया है), लेकिन अधिकतर दो चरणों में:

एल्काइन्स, विशेष रूप से एसिटिलीन, का उपयोग कई कार्बनिक संश्लेषणों के लिए रासायनिक उद्योग में प्रारंभिक सामग्री के रूप में किया जाता है। इसके अलावा, एसिटिलीन अपने दहन के उच्च कैलोरी मान के कारण:

ऑटोजेनस वेल्डिंग और धातुओं को काटने के लिए उपयोग किया जाता है।

एरेनास

एरेनास असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं जिन्हें उनमें से सबसे सरल के व्युत्पन्न के रूप में माना जा सकता है - बेंजीनसी 6 एच 6 . बेंजीन की समजात श्रृंखला के हाइड्रोकार्बन का सामान्य सूत्र C n H 2n‑6 (n ≥ 6 के लिए) है।

बेंजीन अणु में, सभी कार्बन परमाणु एसपी 2 संकरण में हैं, प्रत्येक कार्बन परमाणु जुड़ा हुआ है एक विमानσ दो अन्य कार्बन परमाणुओं और एक हाइड्रोजन परमाणु के साथ बंधता है। कार्बन परमाणु में अभी भी चौथे वैलेंस इलेक्ट्रॉन का एक बादल स्थित है सीधाविमान। ये बादल π-बॉन्ड के निर्माण में भाग लेते हैं, और अणु में तीन अलग-अलग π-बॉन्ड नहीं बनते हैं (जैसा कि पहले सोचा गया था, केकुले का सूत्र देखें, 1865), लेकिन एक छह-केंद्र (सी 6) π-बॉन्ड बनता है (सभी परमाणु समतुल्य हैं):

केकुले का सूत्र अक्सर उन मामलों में उपयोग किया जाता है जहां किसी प्रतिक्रिया के पाठ्यक्रम को अधिक स्पष्ट रूप से प्रस्तुत करना आवश्यक होता है बेंजीन रिंगसी 6; उसकी छवि:

दोनों सूत्रों में, रिंग के सी परमाणु और प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेने वाले एच परमाणु छोड़े गए हैं (संक्षिप्तता के लिए)। बेंजीन के कुछ सरल समरूप:

बेंजीन रेडिकल C 6 H 5 कहलाता है फिनाइल,टोल्यूनि रेडिकल सी 6 एच 5 सीएच 2 - बेंजाइल.

बेंजीन और इसके निकटतम समजात रंगहीन तरल पदार्थ हैं, लेकिन एक विशिष्ट गंध के साथ, और तरल अवस्थाओं की एक विस्तृत श्रृंखला है। वे व्यावहारिक रूप से पानी में अघुलनशील होते हैं, लेकिन एक दूसरे के साथ और अन्य कार्बनिक सॉल्वैंट्स के साथ अच्छी तरह मिश्रित होते हैं। बेंजीन वाष्प अत्यधिक जहरीला होता है।

अपनी औपचारिक असंतृप्ति के बावजूद, बेंजीन गर्मी और ऑक्सीकरण के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है (बेंजीन होमोलॉग में, केवल साइड चेन ऑक्सीकृत होती है)। बेंजीन की विशेषताएँ प्रतिक्रियाएँ हैं प्रतिस्थापन:

ए) नाइट्रट करनाठंड में सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड की उपस्थिति में:

बी) हैलोजनीकरणलौह (III) हैलाइडों की उपस्थिति में:

वी) alkylationएल्यूमीनियम क्लोराइड की उपस्थिति में:

बेंजीन और उसके समरूपों का विशेष असंतृप्ति चरित्र इन रासायनिक गुणों द्वारा दर्शाया गया है और इसे "सुगंधित" चरित्र कहा जाता है।

बेंजीन डेरिवेटिव में, परमाणु या समूह जो रिंग के हाइड्रोजन को प्रतिस्थापित करता है और बेंजीन रिंग स्वयं एक दूसरे को प्रभावित करते हैं। प्रभाव की प्रकृति के अनुसार, वे भेद करते हैं:

1) पहली तरह के प्रतिस्थापन - सीआई, बीआर, आई, सीएच 3, सी एन एच 2एन+1, ओएच और एनएच 2। वे आगे प्रतिस्थापन की प्रतिक्रियाओं को सुविधाजनक बनाते हैं और दूसरे प्रतिस्थापन को अपनी ओर निर्देशित करते हैं ऑर्थो-(ओ‑, या 2‑) स्थिति और अंदर जोड़ा- (पी‑, या 4‑) स्थिति [याद रखने के लिए: हेमुँह - हेकोलो, पीआरा- पीविपरीत], उदाहरण के लिए:

2) दूसरे प्रकार के प्रतिस्थापक - NO 2, C(H)O, COOH और CN। वे आगे की प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में बाधा डालते हैं और दूसरे प्रतिस्थापन को निर्देशित करते हैं मेटा (एम‑, या 3‑) स्थिति, उदाहरण के लिए:

जाहिर है दो हैं ऑर्थो-पहले स्थानापन्न X के आगे की स्थिति, दो मेटा- रिंग के एक कार्बन द्वारा पहले स्थानापन्न से अलग की गई स्थिति, और केवल एक जोड़ा-बेंजीन रिंग के दो कार्बन परमाणुओं के माध्यम से स्थिति:

पहले यह नोट किया गया था कि बेंजीन मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों के संपर्क में आने पर भी ऑक्सीकरण के प्रति प्रतिरोधी है। एक तरफा कट्टरपंथी प्रतिक्रिया के साथ बेंजीन होमोलॉग ऑक्सीकरणकेवल कट्टरपंथी के कारण; इस मामले में, इसकी लंबाई चाहे जो भी हो, रिंग के निकटतम कार्बन परमाणु को छोड़कर, पूरी श्रृंखला विभाजित हो जाती है (यह एक कार्बोक्सिल समूह बनाता है):

कठोर परिस्थितियों में बेंजीन प्रतिक्रिया करता है परिग्रहण:

स्टाइरीनसी 6 एच 5 –सीएच=सीएच 2 , एथिलीन की तरह, आसानी से पोलीमराइज़ हो जाता है:

polystyrene- थर्मोप्लास्टिक प्लास्टिक (थर्माप्लास्टिक), एक पारदर्शी सामग्री जो 80 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर नरम हो जाती है। बिजली के तारों, डिस्पोजेबल बर्तनों और पैकेजिंग मास (फोम प्लास्टिक) के लिए इन्सुलेशन के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।

रसीदएरेन्स - पेट्रोलियम या लिग्नाइट गैसोलीन अंशों में निहित एलिफैटिक और एलिसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन का सुगंधीकरण:

1) निर्जलीकरण:

2) निर्जलीकरण:

3) ट्रिमराइजेशनएसिटिलीन (पुरानी विधि):

बेंजीन और इसके समरूपों का उपयोग निम्न-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स (रबर, वार्निश रेजिन, पॉलिमर के लिए) और कार्बनिक संश्लेषण में कच्चे माल के रूप में किया जाता है।