Алкадіє́ни, діє́ни (), діє́нові вуглево́дні або діолефі́ни — вуглеводні, молекули яких містять два подвійних зв'язки між атомами вуглецю та мають відкритий вуглецевий ланцюг. За будовою подібні до близького ряду алкенів. Дієни рідко трапляються у природі. Спряжені дієни широко використовуються як мономери в полімеровій промисловості. Першим представником цього гомологічного ряду є пропадієн.
Слово «алкадієн» утворено від , (ди) — двічі та «-єн», що означає міжкарбоновий подвійний зв'язок, корінь «алка-» об'єднує алкадієни з іншими гомологічними рядами вуглеводнів.
Будова дієнів
Дієни мають кратні зв'язки, та мають відкритий карбоновий кістяк, тобто є ненасиченими аліфатичними вуглеводнями. Загальна формула — CnH2n-2, відповідно, дієнові вуглеводні є структурними ізомерами алкінів.
Будова бута-1,3-дієну Бутадієн має практичне значення у промисловості. Його полімеризують для одержання синтетичного каучуку. Сам по собі, полібутадієн є дуже м'яким, майже рідким матеріалом, тому є доброю основою для створення сумішей полімерів, зокрема зі стиреном й акрилонітрилом. Наявність подвійного зв'язку біля кожного атома вуглецю означає, що всі атоми перебувають у стані sp2-гібридизації й розміщені в одній площині. Молекула бута-1,3-дієну фактично складається з двох сполучених залишків етену «CH2=CH-». Негібридизовані p-орбіталі перекриваються, утворюючи єдину π-електронну систему — над і під площиною молекули. Перекривання p-хмар з утворенням π-зв'язків відбувається не лише між першим/другим і третім/четвертим атомами вуглецю, а й між другим і третім, де за формулою номінально проміжний одинарний σ-зв'язок. Це зумовлює зміщення, внаслідок якого усі три зв'язки довші ніж звичайні C=C та коротші від простого C-C зв'язку.
У молекулі бута-1,3-дієну немає повноцінних простих і подвійних зв'язків між атомами вуглецю, π-електронна густина розподілена по всьому карбоновому ланцюгу, що впливає на хімічні властивості речовини. Тому структурову формулу молекули часто записують так:
Фізичні властивості Низькомолярні алкадієни — це безбарвні рідини з низькими температурами кипіння (ізопрен кипить за 34 °C, 2,2-диметил-1,3-бутадієн за 68,78 °C, 1,3-циклопентадієн зі 41,5 °C). Пропадієн та бутадієн є газами (Tкип -4,5 °C та -34 °C відповідно) за нормальних умов.
Спряжені дієни можуть мати цис- і транс-конформації відносно проміжного одинарного зв'язку, які здатні переходити одна в одну. Стійкішою є транс-форма.
Види Типи алкадієнів вирізняють залежно від взаємного розташування подвійних зв'язків у молекулі. Існують: 1. Кумульовані, у яких подвійні зв'язки — суміжні, також відомі як алени. Кумульовані дієни — хімічно інертні. Наприклад: бута-1,2-дієн, CH3–CH=C=CH2 2. Спряжені мають спряжену систему двох зв'язків, розділених одним одинарним. Наприклад: бута-1,3-дієн, CH2=CH–CH=CH2 Також інколи виділяють: 3. Ізольовані або неспряжені — де між подвійними зв'язками два чи більше одинарних ланцюгових зв'язків. Зазвичай, такі сполуки суть менш стійкими ніж спряжені ізомери. Наприклад: пента-1,4-дієн, CH2=CH-CH2-CH=CH2 Алкадієни у яких один або більше ненасичених атомів вуглецю заміщується гетероатомом називається гетеродієном. 4. Гетеродієн — дієн, до складу ланцюга якого входять крім атомів C також гетероатоми: >C=CH–CR=O, O=C–C=O та ін.
Сполуки, що містять більше двох подвійних зв'язків називаються полієнами. Полієни й алкадієни мають багато в чому схожі властивості.
Номенклатура Подібно до інших ненасичених вуглеводнів, положення кратних зв'язків зазначається перед наростком «-дієн», лічба ланцюга починаться з кінця до якого подвійний зв'язок найближче, та корінь визначається довжиною головного ланцюга. Наприклад, ізомери пентадієну: CH2=CH-CH=CH-CH3 — це пента-1,3-дієн, CH2=CH-CH2-CH=CH2 — це пента-1,4-дієн. Так само як і в алкенів, саме кратний зв'язок є головним структурним елементом.
Див. також Дієнофіли Тропілідени
Примітки
Джерела Хімія // П.Попель, Л.Крикля: Видавничий центр «Академія» — Київ, 2011. — 352 с. ISBN 978-966-580-361-4 Хімія // П.Попель, Л.Крикля, І.Савченко: Видавничий центр «Академія» — Київ, 2007. — 270 с. ISBN 978-966-580-265-5 Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0 Визначення дієнів у ІЮПАК PDF
Посилання ДІЄНОВІ ВУГЛЕВОДНІ //Фармацевтична енциклопедія