Те же особенности характерны и для других диенов, например гомолога дивинила (бутадиена-1,3) — изопрена (2-метилбутадиена-1,3) С5Н8. Это вещество оказалось в центре внимания учёных во второй половине XIX в. Тогда было обнаружено, что при разложении природного каучука, образующегося из млечного сока тропического растения гевеи, выделяется бесцветный газ, конденсирующийся в летучую жидкость (tкип=37 °С).
В наши дни изопрен, как и дивинил, получают искусственным путём из природного газа и нефти. Эти углеводороды служат исходными веществами для производства высокопрочных синтетических каучуков и резины.
АЛКИНЫ
Простейшим представителем углеводородов с тройной связью ОС является ацетилен С2Н2. Подобно метану и этилену, ацетилен — родоначальник гомологического ряда алкинов (ацетиленовых углеводородов). Впервые этот газ был выделен в 1836 г. Эдмундом Дэви, двоюродным братом Гемфри Дэви, при разложении водой карбида калия: К2С2+2Н2О=С2Н2+2КОН, полученного при сплавлении металлического калия с углём. Эдмунд Дэви описал свойства одного из продуктов этой реакции, названного им «новым газообразным двууглеродистым водородом»: его растворимость в воде, плотность, горение на воздухе ярким коптящим пламенем, способность взаимодействовать с хлором. В 1855 г. М. Бертло получил ацетилен в разряде электрической дуги между угольными электродами в атмосфере водорода: 2С+Н2®СHºСН.
Казалось бы, раз ненасыщенность молекулы ацетилена и его гомологов больше, чем у алкенов, то и активность алкинов в реакциях присоединения должна быть выше. Однако этот вывод противоречит экспериментальным фактам: реакции с участием ацетилена и его гомологов протекают медлен-
«МАСЛО ГОЛЛАНДСКИХ АЛХИМИКОВ»
Открытие этилена имеет давнюю историю. Образование бесцветного горючего газа при действии концентрированной серной кислоты на винный (этиловый) спирт впервые описал в 1669 г. немецкий химик и врач Иоганн Иоахим Бехер (1635—1682). Эту реакцию и в наши дни используют в качестве лабораторного метода получения этилена. В 1 790 г. Джозеф Пристли выделил тот же газ, пропуская пары спирта через раскалённую медную трубку. Голландский химик Дейман обнаружил, что при действии хлора на этилен образуется маслянистая жидкость, названная впоследствии «маслом голландских алхимиков»: СН2=СН2+Cl2®CH2Cl—CH2Cl (1,2-дихлорэтан).
Благодаря этой интересной особенности этилен долгое время именовали «маслородным газом» (лат. gas olefiant), а его гомологи (алкены) получили название олефины.
РЕАКЦИЯ ВАГНЕРА
По сравнению с насыщенными углеводородами алкены легко окисляются, например раствором перманганата калия или хромовой смесью (раствор дихромата калия К2Сr2О7 в концентрированной серной кислоте). Состав образующихся продуктов в очень большой степени зависит от условий протекания процесса и от природы окислителя. Как установил русский химик Егор Егорович Вагнер (1849—1903), продуктом окисления этилена однопроцентным раствором КМnО4 в нейтральной среде является двухатомный спирт этиленгликоль:
ЗСН2=СН2+2КМnО4+4Н2О®3СН2ОН— СН2ОН+2MnO2+2KOH.
Эта реакция, носящая имя Вагнера, приводит к обесцвечиванию раствора перманганата калия и используется для обнаружения в молекуле кратной связи углерод-углерод. Обесцвечивание бромной воды также служит качественной реакцией на двойную связь.
ЭТИЛЕН В ОВОЩЕХРАНИЛИЩЕ
В незначительном количестве этилен содержится во многих тканях растений, но больше всего его в плодах, где он образуется в результате распада некоторых карбоновых кислот (линолевой кислоты) и аминокислот (метионина, аланина) под действием различных ферментов. Как оказалось, этилен способствует созреванию плодов и вызывает опадение листьев. Наиболее активно он вырабатывается в период созревания: так, 1 кг зелёных яблок выделяет около 130 мл этого газа, в то время как 1 кг спелых плодов — 110 мл, а перезрелых — всего 10 мл. Механизм физиологического действия этилена ещё до конца не изучен, однако предполагается, что он участвует в активации некоторых ферментов растений.
Если ввести в атмосферу овощехранилища небольшое количество этилена, плоды будут созревать быстрее. И наоборот, чтобы сохранить спелые плоды в течение длительного времени, надо почаще проветривать овощехранилища, удаляя не только тепло, которое выделяют овощи и фрукты при хранении, но и образующийся этилен.