Полиены

ПОЛИЕНЫ, орг. соед., содержащие в молекуле не менее трех изолированных или сопряженных связей C=C. Двойные связи в молекуле полиенов могут иметь цис- или транс-конфи-гурации либо их сочетание. Соед. с кумулированными двойными связями (кумулены)обычно не относят к полиенам.

Полиены широко распространены в природе. Так, к полиенам относят HK, витамины А и D₂, терпены, напр. оцимен, ликопин наличие к-рого определяет окраску красных помидоров.

Св-ва полиенов зависят от числа двойных связей в молекуле. Алифатические полиены (вплоть до С₁₀)-бесцв. в-ва, высокомол. сопряженные полиены обладают интенсивной желтой или коричневой окраской, образуют ассоциаты (даже в разб. р-рах), для них характерно наличие парамагн. центров.

Увеличение длины молекулы полиенов с сопряженными двойными связями сопровождается постепенным удлинением простых и укорачиванием двойных связей, однако полного выравнивания длин связей не происходит. По мере возрастания длины молекулы сопряженных полиенов энергия перехода электрона в возбужденное состояние снижается; в соответствии с этим в электронных спектрах гексатриена, октатет-раена, b-каротина (соотв. 3, 4 и 11 связей C=C) максимум поглощения 260, 302 и 451 нм. В спектрах комбинац. рассеяния таких полиенов присутствуют две интенсивные полосы в области 1600 и 1140 см ^-1; при увеличении в молекуле числа двойных связей линия в спектре в области 1600 см ^-1 смещается в область более низких частот, др. линия спектра при этом не меняет своего положения.

Полиены обладают св-вами ненасыщенных углеводородов. В несопряженных полиенах двойные связи независимы друг от друга и имеют одинаковую реакц. способность; в сопряженных полиенах реакц. способность двойных связей возрастает с увеличением их числа. Сопряженные полиены обладают высокой термостойкостью, выдерживают нагревание в инертной атмосфере до 400—500⁰C, на воздухе до 300⁰C; незамещенные полиены легко окисляются O₂ воздуха, с введением заместителей (напр., Ph) устойчивость к действию кислорода повышается; присутствие электроноакцепторных заместителей затрудняет процессы галогенирования, гидрирования, окисления. Полиены с цис-конфигурацией двойных связей присоединяют малеиновый ангидрид. Низкомолекулярные полиены способны к полимеризации.

Полиены с сопряженными двойными связями, имеющими транс-конфигурацию, получают с помощью Виттига реакции и р-ции Хорнера (ур-ние 1), конденсацией непредельных аце-талей с виниловыми эфирами и др.; полиены с изолир. двойными связями и цис-конфигурацией цепей-разл. способами введения в молекулу цис-двойных связей, а также тройных связей (см. Полиины)с послед. каталитич. гидрированием; полиены с изолир. и сопряженными двойными связями-с помощью Кэрролла-Каймела реакции. Высокомолекулярные полиены получают полимеризацией ацетилена (см. Полиацетилен) и его производных (ур-ние 2), дегидратацией поливинилового спирта (3), дегидрогалогенлолимеризацией низкомол. соед. (4), низкотемпературным дегидрогалогенированием поливинилиденгалогенидов (5):

К полиенам относят промышленно важные полимеры - бутадиеновые, бутадиен-нитрилъные и нек-рые др. каучуки. Нек-рые полиены используют в качестве высокоомных полупроводниковых материалов (см. Полупроводники).

Соед. ряда бензола, содержащие в молекуле формально три связи C=C, не обладают св-вами полиенов и рассматриваются отдельно. О макроциклических полиенах см. Аннулены, о высокомолекулярных полиенах см. Поливинилены.

Лит.: Успехи органической химии, пер. с англ., т. 4, M., 1966; Берлин А. А., Черкашин M. И., "Высокомол. соед.", 1971, т. (А)13, № 10, с. 2298-2308; Химия полисопряженных систем, M., 1972; Овчинников А. А., Украинский И. И., Квенцель Г. В., "Успехи физ. наук", 1972, т. 108, в. 1,с. 81-111; Общая органическая химия, пер. с англ., т. 1, 1981, M., с. 233-81; Chien James С. W., Polyacetylene: chemistry, physics and material science, Orlando-[a.o.], 1984; Saxman A., Liepins R., Aldissi M., "Progress Polymer Science", 1985, v. 11, p. 57-89. Ю.П. Кудрявцев.