Alcadiene. Cauciucul Natural

Alcadiene. Cauciucul Natural

METODE DE SINTEZA

Prin dehidrogenarea butanului sau butenelor incalzite la 500ºC in prezenta de Cr3O3 / Al2O3

Alcadiene

Proprietăți chimice

Aditia hidrogenului la butadiena poate aveal loc in doua etape, separabile sau nu in functie de natura catalizatorului

Dehidrogenarea diolelor 1,3 sau 1,4

Aditia halogenilor are loc atat 1-4 si 1-2

Alcadienele sunt hidrocarburi nesaturate cu două legături duble în moleculă,compoziţia chimică a cărora se exprimă prin formula: CnH2n-2

Molecula 1,3-butadienei este plana cu toti atomii de c si de H in acelasi plan. Cei patru atomi de C au geometrie trigonala (unghiul de 120º). Masuratori ale distantelor interatomice au aratat ca lungimea legaturii duble este ceva mai mare decat in alchene, iar legatura simpla dintre atomii de C este mai scurta decat in alcani. Aceasta se explica prin intrepatrunderea laterala a orbitalilor proveniti de la toti cei patru atomi de C si formarea unui orbital molecular π extins.

NOMENCLATURA: Se face indicand indicii legaturii duble si adaugand pefixul “-diene” dupa alchanul corespunzator.

Condensarea aldehidei formice cu izobutena

.

REACTIA DE OXIDARE.Prin oxidare cu K2Cr2O7 / H2SO4

Proprietăți fizice

IZOMERIA DE POZITIE: determina o clasificare a alcadienelor determinata de locul pe care il ocupa in molecula cele doua legaturi duble.

Legaturi duble:

Cumulate: cele doua legaturi duble au un atom de carbon comun.

PROPRIETATI FIZICE: Butadiena este gaz, iar termenii superiori pana la 14 atomi de carbon sunt lichizi. Punctele de fierbere sunt mai scazute decat ale alcanilor corespunzatori si cresc odata cu lungimea catenei. Sunt insolubile in apa, dar solubile in solventi organici.

Conjugate: cele doua legaturi duble sunt separate printr-o legatura simpla C-C.

Prin oxidare cu ozon

Izolate(disjuncte): cele doua legaturi duble sunt separate prin mai multe legaturi simple C-C.

REACTII DE POLIMERIZARE

Din etanol trecut la 400ºC peste ZnO / Al2O3

IZOMERIA DE CATENA: apar la termenii care contin minim cinci atomi de carbon.

IZOMERIA GEOMETRICA: apare datorita franarii rotatiei libere a atomilor de carbon ce unesc legatura dubla.

Cauciuc

Cauciucul sintetic.In anul 1860 Greville Williams reușește să obțină și să stabilească formula chimică a izoprenului (C5H8) prin distilarea cauciucului natural. Această descoperire face posibilă etapa următoare de sintetizare a cauciucului artificial din izopren și acid clorhidric, în anul 1879 de către „Gustave Bouchardat”. Prin anul 1900 J. Kondakow reușește sintetizarea din dimetilbutadienă, patentul de obținere a cauciucului artificial a fost acordat în anul 1909 lui „Fritz Hofmann”. Această descoperire permite firmei Bayer din Leverkusen să producă între anii 1915 -1918 o cantitate de 2 500 de tone cauciuc artificial. Prima producție de cauciuc sintetic reentabilă din punct de vedere economic a fost cauciucul (SBR) produs în 1929 prin metoda de polimerizare a emulsiei a lui Walter Bock din 1,3-Butadienă și styrol. In anul 1930 Erich Konrad și Eduard Tschunkur reușeșc să producă în Germania cauciucul NBR, iar în SUA firma DuPont produce cauciucul CR, care azi este numit neopren. În 1942, în SUA se reușește producerea cauciucului-silicon, iar în 1948 cauciucul-fluor, ca în anii următori să fie perfecționată tot mai mult producția de cauciuc sintetic.

Utilizare. Intre 65 % și 70 % din producția totală de cauciuc este folosită ca materie primă pentru producerea anvelopelor de mașini. Cauciucul natural este folosit atare ca polimer sau sub formă de amestec cu cauciucul sintetic. Dezavantajul cauciucului natural este ca se poate descompune dacă ajunge în contact cu lumina solară (razele UV) sau cu lipidele. O altă aplicare importantă este de folosire ca liant în industria hârtiei, industria producătoare de covoare sau în medicină, la mănușile din latex. Mai poate fi folosit ca profile elastice de etanșare; la cele care sunt supuse la acțiunea intemperiilor se folosește EPDM (ethylene propylene diene monomer).

Cauciucul este un termen general care definește polimeri elastici din gumă, poate fi de origine naturală, sau cauciucul sintetic obținut din izopren, acesta din urmă este o formă mai pură omogenă și cheltuielile de obținere sunt mai reduse decât cele ale cauciucului natural. Utilizarea principală a cauciucului sintetic este pentru fabricarea anvelopelor, sau ca înlocuitor al cauciucului natural care se obține din latexul de rășină produs de arborele de cauciuc (Hevea brasiliensis).

Istoric. În perioada 1735 - 1744, exploratorul Charles Marie de La Condamine întreprinde o expediție științifică în Peru pentru măsurarea meridianului terestru. În zona Amazonului, în 1744, descoperă arborele de cauciuc și remarcă proprietățile sevei secretată de acesta.Charles Goodyear descoperă întâmplător vulcanizarea pe care o brevetează în 1844. În 1860, Charles G. William obține separarea izoprenului. Alte inovații industriale sunt aduse de francezul Gustave Bouchardat în 1880 și de englezul William Tilden în 1884. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, este stimulată producția de cauciuc sintetic pentru înlocuirea cauciucului natural.