АЛКЕ́НЫ

АЛКЕ́НЫ (оле­фи­ны, эти­ле­но­вые уг­ле­водо­ро­ды), не­на­сыщ. али­фа­тич. уг­ле­во­до­ро­ды об­щей фор­му­лы С_nH_2n; со­дер­жат од­ну двой­ную связь С═С. Пер­вый член го­мо­ло­гич. ря­да эти­лен (этен) H₂C═CH₂. Для А., на­чи­ная с бу­те­на С₄Н₈, на­ря­ду с изо­ме­ри­ей уг­ле­род­но­го ске­ле­та и по­ло­же­ния двой­ной свя­зи, воз­мож­на гео­мет­рич. изо­ме­рия (см. Изо­ме­рия). В А. ато­мы уг­ле­ро­да при двой­ной свя­зи име­ют sp²-гиб­ри­ди­за­цию.

Низ­шие А. – этен, про­пен и бу­те­ны – га­зы, А. со­ста­ва С₅–С₁₈ – бес­цвет­ные жид­ко­сти, выс­шие А. – твёр­дые ве­ще­ства. А. прак­ти­че­ски не рас­тво­ря­ют­ся в во­де, ог­ра­ни­чен­но – в спир­тах; хо­ро­шо рас­тво­ря­ют­ся в уг­ле­во­до­ро­дах и их га­ло­ген­про­из­вод­ных, про­стых и слож­ных эфи­рах.

А. лег­ко всту­па­ют в ре­ак­ции элек­тро­филь­но­го при­сое­ди­не­ния по двой­ной свя­зи с га­ло­ге­но­во­до­ро­да­ми, га­ло­ге­на­ми, ки­сло­та­ми и др., про­те­каю­щие гл. обр. че­рез ста­дию об­ра­зо­ва­ния мос­ти­ко­во­го ио­на, напр.:

При­сое­ди­не­ние элек­тро­филь­ных ре­аген­тов про­те­ка­ет в со­от­вет­ст­вии с Мар­ков­ни­ко­ва пра­ви­лом. При взаи­мо­дей­ст­вии А. с фор­маль­де­ги­дом об­ра­зу­ют­ся дио­лы или 1,3-ди­ок­са­ны (см. Прин­са ре­ак­ция), при гид­ро­фор­ми­ли­ро­ва­нии – аль­де­ги­ды. Гид­ра­та­ци­ей А. в при­сут­ст­вии ки­слот­ных ка­та­ли­за­то­ров (напр., H₂SO₄) по­лу­ча­ют спир­ты; так, гид­ра­та­ци­ей эте­на и про­пе­на в пром-сти по­лу­ча­ют эти­ло­вый и изо­про­пи­ло­вый спир­ты. А. спо­соб­ны ал­ки­ли­ро­вать ал­ка­ны с об­ра­зо­ва­ни­ем ал­ка­нов раз­ветв­лён­но­го строе­ния, ко­то­рые при­ме­ня­ют в ка­чест­ве вы­со­ко­ок­та­но­вых до­ба­вок к мо­тор­ным то­п­ли­вам. При ал­ки­ли­ро­ва­нии бен­зо­ла эте­ном об­ра­зу­ет­ся этил­бен­зол, про­пе­ном – ку­мол (см. Ал­ки­ли­ро­ва­ние, Фри­де­ля – Краф­тса ре­ак­ция). А. всту­па­ют в ре­ак­ции ра­ди­каль­но­го при­сое­дине­ния по двой­ной свя­зи. При взаи­модей­ст­вии А. со сво­бод­ным ра­ди­ка­лом мо­жет про­ис­хо­дить по­ли­ме­ри­за­ция по цеп­но­му ме­ха­низ­му или при­сое­ди­не­ние, напр.:$$\ce{R\cdot + CH2 =\\ \\= CHCH3 -> RCH2$\dot {\text C}$HCH3 ->[\ce{CH2=CHCH3}] RCH2$\dot {\text C}$H(CH3)CH2CHCH3}$$ $$\ce{R\cdot + CH2 = \\ \\ =CHCH3 -> RCH2$\dot {\text C}$HCH3 ->[\ce{R-H}] RCH2CH2CH3 + R\cdot}$$

Со­от­но­ше­ние ме­ж­ду про­дук­та­ми по­ли­ме­ри­за­ции и при­сое­ди­не­ния за­ви­сит от при­ро­ды А. и реа­ген­та, а так­же от их кон­цен­тра­ции. Ре­ак­ции нук­лео­филь­но­го при­сое­ди­не­ния к А. про­те­ка­ют толь­ко с силь­ны­ми нук­лео­фи­ла­ми, напр. с C₄H₉Li. К ре­ак­ци­ям нук­лео­филь­но­го при­сое­ди­не­ния от­но­сит­ся ани­он­ная по­ли­ме­ри­за­ция А. с при­ме­не­ни­ем ка­та­ли­за­то­ров Циг­ле­ра – Нат­ты. В пром-сти та­ким спо­со­бом по­лу­ча­ют вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­ный по­ли­эти­лен, сте­рео­ре­гу­ляр­ный изо­так­тич. по­ли­про­пи­лен, эти­лен-про­пи­ле­но­вые кау­чу­ки и др. При окис­ле­нии А. в за­ви­си­мо­сти от ус­ло­вий ре­ак­ции об­ра­зу­ют­ся разл. про­дук­ты. В сла­бо­ще­лоч­ной сре­де KMnO₄ окис­ля­ет А. до гли­колей, в ки­слой сре­де про­ис­хо­дит рас­ще­п­ле­ние двой­ной свя­зи и об­ра­зо­ва­ние ке­то­нов и кар­бо­но­вых ки­слот. В при­сут­ст­вии Ag₂О при 200–300 °C ки­сло­род взаи­мо­дей­ст­ву­ет с А. с об­ра­зо­ва­ни­ем эпок­си­сое­ди­не­ний, в пром-сти та­ким спо­со­бом по­лу­ча­ют эти­ле­нок­сид и про­пи­лен­ок­сид. При дей­ст­вии на А. над­ки­слот об­ра­зу­ют­ся эпок­си­ды (см. Эпок­си­ди­ро­ва­ние). При ка­та­ли­тич. гид­ри­ро­ва­нии А. об­ра­зу­ют­ся со­от­вет­ст­вую­щие ал­ка­ны.

В пром-сти А. по­лу­ча­ют пе­ре­ра­бот­кой неф­те­про­дук­тов и при­род­но­го го­рю­че­го га­за. Низ­шие А. со­ста­ва С₂–С₄ по­лу­ча­ют пи­ро­ли­зом пря­мо­гон­но­го бен­зи­на, эта­на, про­па­на или га­зой­ля; пропен и бу­тен – ка­та­литич. кре­кин­гом ва­ку­ум­но­го га­зой­ля (см. Пи­ро­лиз неф­тя­но­го сы­рья). Не­раз­ветв­лён­ные А. со­ста­ва С₆–С₂₀ по­лу­ча­ют тер­мич. кре­кин­гом па­ра­фи­но­вой фрак­ции неф­ти, со­дер­жа­щей нор­маль­ные ал­ка­ны. В ла­бо­ра­тор­ных ус­ло­ви­ях А. по­лу­ча­ют сле­дую­щи­ми спо­со­ба­ми: де­гид­ра­та­ци­ей спир­тов; де­гид­ро­га­ло­ге­ни­ро­ва­ни­ем га­ло­ге­нал­ка­нов; раз­ло­же­ни­ем чет­вер­тич­ных ам­мо­ние­вых ос­но­ва­ний (см. Гоф­ма­на ре­акции); гид­ри­ро­ва­ни­ем аце­ти­ле­но­вых уг­ле­во­до­ро­дов или де­гид­ри­ро­ва­ни­ем ал­ка­нов; цис-А. по­лу­ча­ют взаи­мо­дей­ст­ви­ем аль­де­ги­дов или ке­то­нов с ал­ки­ли­ден­фос­фо­ра­на­ми (см. Вит­ти­га ре­ак­ции).

А. – осн. ис­ход­ные реа­ген­ты в хи­мич. пром-сти. Из эти­ле­на и про­пи­ле­на по­лу­ча­ют по­ли­ме­ры и эла­сто­ме­ры, эпок­си­сое­ди­не­ния, ди­хло­рэ­тан, ви­нил­хло­рид, эта­нол, изо­про­па­нол, про­па­нол и др. Изо­бу­ти­лен – сы­рьё для по­лу­че­ния бу­тил­кау­чу­ка, изо­пре­на, трет-бу­та­но­ла. Его со­по­ли­ме­ры с бу­те­на­ми при­ме­ня­ют как при­сад­ки к мас­лам и гер­ме­ти­ки. А. со­ста­ва С₁₀–С₁₆ ис­поль­зу­ют в син­те­зе ПАВ, а так­же для по­лу­че­ния выс­ших спир­тов.