Alkenlarning kimyoviy xossalari
Alkenlar reaksion qobiliyati yuqori birikmalardir. Ularning reaksiyalari asosan C=C qo'sh bogʻi (funksional guruh) boʻyicha boradi, bu esa birikish reaksiyalari boʻlib, alkanlarga xos almashinish reaksiyalaridan farq qiladi. π-Bog' mustahkamligi kam boʻlib reagent ta'sirida oson uziladi. (Etilendagi qoʻsh bog'ning energiyasi 610 kJ/mol ga teng). Birikish reaksiyalarida qoʻsh bog'dagi σ- bog' saqlanib qoladi. Alkenlarga birikish reaksiyalaridan tashqari oksidlanish va polimerlanish reaksiyalari ham xarakterlidir.
Elektrofil birikish reaktsiyalari
Birikish reaksiyalari odatda bogʻning geterolitik uzilishi bilan borib, elektrofil birikish hisoblanadi.
Gidrogenlash - vodorodning birikishi. Alkenlarning qoʻsh bogʻiga vodorodning birikishi natijasida alkanlar hosil boʻladi. Katalizatorlar ishtirokisiz bu reaksiya yuqori haroratlarda amalga oshadi, lekin bunda alken parchalanishi ham mumkin. Shuning uchun gidrogenlashda HI yoki Pt (Pd, Ni) katalizatorlaridan foydalaniladi.
Maydalangan Pt va Pd katalizatorlari ishtirokidagi reaksiya oddiy sharoitda boradi.
CH2=CH-CH3 + H2 → CH3-CH2-CH3
Bu va boshqa turdagi qaytarilish reaksiyalarida Sabate tomonidan kashf etilgan maxsus tayyorlangan universal Ni katalizatori (150-300°C da) katta amaliy ahamiyatga ega. Shuningdek, bu maqsadda Reney nikeli ham keng ishlatiladi.
Reney nikeli qattiq mikrokristall gʻovak Ni katalizatori boʻlib koʻpgina kimyo-texnologiya jarayonlarida ishlatiladi. Reney nikelini olish uchun 1200°Cda Ni va Al aralashmasi suyuqlantiriladi, soʻngra Al ni yoʻqotish uchun qotishmaga qaynoq NaOH ning 10-35%li eritmasi bilan ishlov beriladi. Qoldiq H₂ atmosferasida “yuviladi" (Reney, 1926y). Shu usulda Co, Cu, Fe va boshqa metall katalizatorlari ham tayyorlanadi.
Galogenlarning birikishi. Alkenlarga galogenlar birikishidan oʻzaro qo'shni C atomlarida galogen boʻlgan digaloidalkanlar hosil boʻladi.
Reaksiyada qoʻshimcha mahsulot sifatida galogen saqlagan spirt BrCH2C(OH)(CH3)2 hosil boʻladi. Alkenlarga xlor va bromning birikishi oson, yodning birikishi qiyin kechadi. Ftorning birikishi portlash bilan boradi.
Elektrofil birikish mexanizmida boradigan quyidagi reaksiyaning 1-bosqichida galogen molekulasi qoʻsh bog'ning π-elektronlari bilan oʻzaro ta'sirlashib qutblanadi va π-kompleks hosil boʻladi. So'ngra π-kompleksdan galogen anioni ajrab, u oniy (bromoniy) ionini - σ-kompleksni hosil qiladi. σ-Kompleks karbokation bilan muvozanat holatida boʻladi. Keyin galogen anioni oniy ioniga trans-holatda birikadi va reaksiya mahsulotini hosil qiladi:
Alkenlarga brom birikishi to'yinmagan uglevodorodlar uchun sifat reaksiya hisoblanadi. Qoʻngʻir rangli bromli suv orqali alken oʻtkazilganda uning rangi yo'qoladi:
R-CH=CH2 + B₂ → R-CHBr-CH₂Br
Alkenlarni radikal mexanizmda galogenlash mumkin. Masalan, gaz fazada, 500°C haroratda propilenga xlor ta'sir qildirilsa, reaksiya to'yingan C atomida almashinish hisobiga boradi (allil almashinish).
Alkenlarga suvning birikishi (gidratlanish) kislotalar (masalan, kons.H₂SO4) katalizatorligida borib tegishli spirtlarni hosil qiladi. Nosimmetrik alkenlarga birikish Markovnikov qoidasi boʻyicha boradi:
Sulfat kislotaning birikishi natijasida alkenlardan monoalkilsulfatlar - H₂SO ning nordon efirlari hosil boʻladi. Alkilsulfatlar qaynoq suv ta'sirida gidrolizlanib spirtlarga o'tadi:
Alkenlarning polimerlanishi. Polimerlanish – yangi C-C bogʻlarining hosil bo'lishi hisobiga kichik molekulali birikmalar (monomerlar)dan yuqori molekulyar birikmalar olinishi bilan boradigan jarayondir. Dastlab (XX asr oʻrtalari) radikal, kation va anion initsiatorlar ta'sirida boradigan etilen va propilenning polimerlanishi amalga oshirilgan. Keyinroq stereoregulyar - muntazam fazoviy tuzilishga ega boʻlgan polimerlar olish usuli – koordinatsion polimerlanish Sigler va Nattalar tomonidan yoʻlga qoʻyildi.
Radikal mexanizmda boradigan polimerlanish yordamida yuqori bosim polietileni, polivinilxlorid va teflon olinadi. Masalan, polietilen olish mexanizmi quyidagicha:
1) zanjirning boshlanishi (initsirlanish): ROOR → 2 RO*
2) zanjirning o'sishi: H₂C=CH₂ + RO'→RO-CH2-CH₂*
3) zanjirning rivojlanishi:
RO-CH2-CH₂+ nH₂C=CH2 → RO-(CH2-CH2)n-CH2-CH₂*
4) zanjirning uzilishi:
RO-(CH2-CH2)-CH2-CH2* + *CH2-CH2-(CH2-CH2)n-OR → polietilen
Oʻzbekistonning "Navoiy" erkin iqtisodiy industrial zonasidagi kimyo korxonalarida polietilen quvurlar va ularni butlovchi qismlar, polivinilxlorid, poliakrilonitril tolasi, sirka kislotasi, atsetilen, karbamid, tiomochevina, poliakrilamid-gel, polipropilen qoplari ishlab chiqariladi.