I. Định nghĩa và phân loại:
1. Định nghĩa:
– Ankađien là hiđrocacbon mạch hở có hai nối đôi C = C trong phân tử.
– Công thức phân tử chung của các ankađien là CnH2n -2 ( n ≥3)
2. Phân loại:
Dựa vào vị trí tương đối của hai liên kết đôi, chia ankađien thành 3 loại:
* Hai liên kết đôi liền nhau:
CH2=C= CH – CH2 -CH3
* Hai liên kết đôi cách nhau một liên kết đơn (ankađien liên hợp hay đien liên hợp).
CH2 = CH – CH = CH2
* Hai liên kết đôi cách nhau từ hai liên kết đơn trở lên.
CH2 = CH – CH2 – CH = CH2
II. Tính chất hoá học ( xét với hai ankađien liên hợp quan trọng là buta-1,3-đien và iso pren)
1. Phản ứng cộng:
a) Cộng hiđro
CH2 = CH – CH = CH2 + 2H2 →Ni, t° CH3–CH2–CH2–CH3
CH2 = CH–CH = CH2 +H2 →Ni, t°CH3–CH2 –CH=CH2 (cộng 1,2)
CH2 = CH – CH = CH2 + H2 →Ni, t° CH3 -CH =CH-CH3 (cộng 1,4)
b) Cộng halogen và hiđro halogenua
Với tỉ lệ mol 1:1, ở nhiệt độ thấp thì ưu tiên tạo thành sản phẩm cộng -1,2 ; ở nhiệt độ cao thì ưu tiên tạo ra sản phẩm cộng -1,4. Nếu dùng dư tác nhân (Br2, Cl2…) thì chúng có thể cộng vào cả 2 liên kết C=C.
CH2=CH–CH=CH2 +2Br2 → CH2Br –CHBr – CHBr–CH2Br
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4CH2=CH-CH=CH2 + Br2→CH2Br-CHBr-CH=CH2 + CH2Br-CH=CH-CH2Br
ở -80°C: 80% 20%
ở 40°C : 20% 80%
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4CH2=CH-CH=CH2 →+HBr CH3-CHBr-CH=CH2 + CH3-CH=CH-CH2Br
ở -80°C: 80% 20%
ở 40°C : 20% 80%
2. Phản ứng trùng hợp:
Quan trọng là trùng hợp buta -1,3- đien, với điều kiện xt Na, t0, p thích hợp tạo ra cao su buna ( polibutađien)
Khi có mặt chất xúc tác, ở nhiệt độ và áp suất thích hợp, buta-1,3-đien và isopren tham gia phản ứng trùng hợp chủ yếu theo kiểu cộng -1,4 tạo thành các polime mà mỗi mắt xích có chứa 1 liên kết đôi ở giữa :
n CH2 = CH – CH = CH2 →t°, xt, p (–CH2–CH= CH–CH2–)n
butađien polibutađien
3. Phản ứng oxi hoá:
a) Oxi hoá hoàn toàn:
2C4H6 + 11O2 → 8CO2 + 6H2O
b) Oxi hoá không hoàn toàn:
Buta -1,3-đien và isopren cũng làm mất màu dd brom và thuốc tím tương tự anken
III. Điều chế:
* Điều chế buta- 1,3-đien:
– Từ butan hoặc buten bằng cách đề hiđro hoá.
CH3 – CH2 – CH2 – CH3 →Ni, t°CH2 = CH –CH = CH2 + 2H2
* Điều chế isopren bằng cách tách hiđro từ isopentan ( lấy từ dầu mỏ).
IV. Ứng dụng:
Sản phẩm trùng hợp của buta -1,3-đen hoặc từ isopren điều chế được polibutađien hoặc poli isopren có tính đàn hồi cao dùng để sản xuất cao su ( cao su buna, cao su isopren…)