Изомерия. 1. Структурная

Для диеновхарактерны следующие виды:

а) различное строение углеродной цепи (для углеводородов с числом атомов углерода ≥ 4);

б) различное расположение кратной связи (для углеводородов с числом атомов углерода ≥ 4);

в) межклассовая.

Межклассовыми изомерами алкадиенов могут быть алкины, циклоалкены.

2. Геометрическая изомерия:

Геометрическая изомерия характерна для сопряженных диенов, у которых в концевых СН₂-группах атомы водорода замещены на другие атомы или радикалы:

транс, цис- изомер цис, цис- изомер

Сопряженные алкадиены могут существовать в двух пространственных формах (конформациях):

s-цис- форма s-транс- форма

s-транс- формастабильнее (95%) s-цис- формы.

Строение алкадиенов. Строениеизолированных диенов практически не отличается от алкенов.

В кумулированных диенах центральный атом углерода находится в sр-гибридизации, что и определяет пространственную форму этих соединений. Кумулированные диены не стабильны и при нагревании изомеризуются в алкины.

В молекуле сопряженных диенов π -электроны двойных связей взаимодействуют друг с другом (π, π -сопряжение), что приводит к изменению порядка и длины как простой σ -связи С-С, так и двойной связи С=С, увеличению стабильности молекулы.

Физические свойства. Бутадиены - бесцветные газообразные вещества с характерными запахами, изопрен - легкокипящая жидкость с приятным запахом. Диены по физическим свойствам близки к алкенам.

Химические свойства сопряженных диенов. Для сопряженных диенов известны все реакции, характерные для алкенов (присоединение, окисление, полимеризация). Наиболее характерным типом реакций являются реакции электрофильного присоединения (гидрирование, галогенирование, гидрогалогенирование, гидратация и др.), особенность которых состоит в том, что возможно образование продуктов 1, 2- и 1, 4-присоединения (по двойной связи и концам сопряженной цепи). Соотношение изомерных продуктов присоединения определяется температурным режимом, полярностью растворителя, характером реагента. Как правило, при низких температурах преобладают продукты 1, 2-присоединения, при более высоких температурах и в полярных растворителях - 1, 4-присоединения.

1, 2-присоединение 1, 4-присоединение

В реакциях электрофильного присоединения сопряженные диены более активны, чем алкены.

Полимеризацию (радикальную, ионную) сопряженных диенов осуществляют для синтеза синтетических каучуков. Синтетический каучук, по свойствам подобный натуральному, получают и координационной полимеризацией изопрена на катализаторах Циглера-Натта.

Сопряженным диенам свойственна реакция присоединения с образованием шестичленного цикла (реакция Дильса-Альдера, диеновый синтез):

диен диенофил продукт 1, 4-присоединения

Z: Н, -NO₂, -C≡ N, -COOH, -CHO и другие электроноакцепторные группы. Многие полученные соединения обладают высокой биологической активностью и широко используются как лекарственные препараты, средства защиты растений.