Stolica.ru Referat.kulichki.net - - Алкадиены. Каучук

Рефераты - Алкадиены. Каучук

Заказать написание реферата, курсовой, диплома на мою тему



Файл 1

МПС РФ
ЧИПС УрГУПС
















Самостоятельная работа по теме:
"Алкадиены. Каучук"























Выполнил:
студент 17А группы
отд. ОПУД
Шарманов Владимир







Челябинск
2000
План:
1. Строение алкадиенов:
а) молекулярное
б) структурное
2. Вид гибридизации
3. Гомологический ряд
4. Изомерия
5. Свойства:
а) химические
б) физические
6. Получение
7. Применение

Алкадиены, или диеновые углеводороды, - непредельные углеводороды, содержащие в углеродной цепи молекулы две двойные связи.
1. Строение алкадиенов:
а) молекулярное
C4H6 - бутадиен
C5H8 - пентадиен

б) структурное
CH2 = CH - CH = CH2
бутадиен-1,3

CH2 = CH - CH = CH2
|
CH3
2-метилбутадиен-1,3

2. Вид гибридизации
CH2 = CH - CH = CH2
бутадиен-1,3

Атомы углерода в молекуле бутадиена-1,3 находятся в состоянии sp3-гибридизации. За счет гибридных sp3-орбиталей, оси симметрии которых лежат в одной плоскости, в молекуле возникают (-связи между всеми атомами углерода и (-связи углерод - водород. Центры всех атомов в молекуле бутадиена-1,3 лежат в одной плоскости. Негибридные p-орбитали атомов углерода (по одной у каждого атома) расположены перпендикулярно к плоскости молекулы и перекрываются не только между атомами 1,2 и 3,4, но и между атомами 2,3. Электроны на таких орбиталях образуют общую (-электронную систему однако перекрывание p-орбиталей между атомами углерода 2 и 3 менее полное, чем 1,2- и 3,4-перекрывание.

3. Гомологический ряд

Общая формула диеновых углеводородов CnH2n-2
C3H4 - пропадиен
C4H6 - бутадиен
C5H8 - пентадиен
C6H10 - гексадиен
C7H12 - гептадиен
C8H14 - октадиен
C9H16 - нонадиен
C10H18 - декадиен

4. Изомерия
I. Структурная:
а) C-скелет:

CH2 = CH - CH = CH - CH3 CH2 = CH - C = CH2
петадииен-1,3 |
CH3 2-метилбутадиен-1,3


б) двойная связь

CH2 = CH - CH = CH - CH3 CH2 = C = CH - CH2 - CH3
пентадиен-1,3 пентадиен-1,2

в) межклассовая (с алкинами)

C3H4 C3H4

CH ( C - CH3 CH2 = C = CH2

II. Пространственная

CH3 - CH = CH - CH = CH2

H H CH3 H
| | | |
C = C C = C
| | | |
CH3 CH=CH2 H CH=CH2
циспентодиен-2,4 транспентодиен-2,4

5. Свойства
а) физические
Бутадиен-1,3 (Дивинил)- бесцветный газ с неприятным запахом, температурой плавления -4,5(C. Практически нерастворим в воде.
2-Метилбутадиен-1,3 (Изопрен) - при обычных условиях - жидкость с температурой кипения 34(C.

б) химические
1. Гидрирование и галогенирование
Алкаднены могут присоединять водород (в момент выделения, т е. водород в виде атомов Н) и галогены. Обычно атомы водорода или галогена присоединяются к атомам углерода, занимающим в цепи положения 1 и 4 (так называемое 1,4-присоединение). При этом образуется новая двойная связь между углеродными атомами. Атомы водорода или галогена могут присоединяться также к атомам углерода 1 и 2 (1,2-присоединение), при этом вторая двойная связь в алкадиене не изменяется.

CH2 = CH - CH = CH2 + H2 ® CH3 - CH = CH - CH3

CH2 = CH - CH = CH2 + Br2 ® CH2Br - CH = CH - CH2Br

2. Гидрогалогенирование
Присоединение хлороводорода к бутадиену-1,3 приводит к образованию продуктов 1,2- и 1,4-присоединения:
® CH2Cl - CH = CH - CH3
CH2 = CH - CH = CH2 + HCl -|
® CH2 = CH - CHCl - CH3
3. Полимеризация
4. Горение
6. Получение
1. Дегидрирование алканов

CH3 - CH2 - CH2 - CH3 ® CH2 = CH - CH = CH2 + 2H2

2. Реакция Лебедева (дегидрирование и дегидратация)

ZnO и Al2O3 - католизаторы

C2H5OH + C2H5OH ® CH2 = CH - CH = CH2 + 2H2O + H2

7. Применение

Алкадиены применяются для производства каучука.

Каучук.

В современной промышленности важную роль играю эластомеры - высокомолекулярные вещества, сохраняющие эластичность в широком интервале температур Эластомеры легко изменяют фирму при внешнем воздействии, а после окончания воздействия принимают исходную форму. Типичными эластомерами являются каучуки.
Натуральный каучук. Натуральный каучук получается из природного сырья - сока дерева гевеи, распространенного в Южной Америке (главным образом в Бразилии). На воздухе белый млечный сок этого дерева быстро твердеет и темнеет, превращаясь в эластичную массу.
Натуральный каучук представляет собой полимер изопрена, его состав отвечает формуле:


Синтетический каучук. Большие потребности промышленности в каучуке обусловили разработку синтетических способов его получения.
В СССР синтетический каучук начал впервые производиться в промышленных масштабах в 19321 по способу С. В. Лебедева. Этот способ заключался в полимеризации бутадиена-1,3 в присутствии металлического натрия в качестве катализатора:
nСН2 = СН - СН =CH2 ® (- СН2 - СН = СН - СН2 -)n
бутадиен-1,3 бутадиеновый каучук
(полибуталиен)

Такой каучук уступает по свойствам натуральному: он менее эластичен, изделия из него быстрее изнашиваются.
Каучук используют в производстве шин, резинотехнических изделий, клеев, эбонита, медицинских и бытовых изделий.
Для превращения каучука в резину проводят вулканизацию каучука. Резина отличается от каучука большей эластичностью и прочностью. Она устойчивее к действию температуры и растворителей.