Относительная стабильность алкенов

Энергия, выделяющаяся при реакции алкена с водородом, называется теплотой гидрирования.

Относительная стабильность алкенов определяется путем сравнения их теплоты гидрирования. Чем меньше теплота гидрирования, тем выше стабильность алкена.

Установлено, что увеличение замещения через двойную связь снижает теплоту гидрирования, показывая, что тетразамещенный алкен более стабилен, чем три-, ди- и монозамещенные алкены.

Причина в том, что более замещенные алкены имеют более высокое соотношение связей sp²–sp³, чем связи sp³–sp³. Связь sp²–sp³ имеет меньшую энергию и прочнее, чем связь sp³–sp³, поскольку она имеет более высокий вклад электронов s, которые имеют меньшую энергию.

Другим фактором, ответственным за стабильность замещенных алкенов, является стабилизирующее взаимодействие, называемое гиперконъюгацией, между делокализованной электронной плотностью пи-связи и углерод-водородными сигма-связями на заместителях.

Алкильные заместители обеспечивают дополнительную гиперконъюгацию и приводят к большей стабильности. Таким образом, 2,3-диметил-2-бутен, с четырьмя заместителями на двойной связи, более стабилен, чем пропен, который имеет только один заместитель.

Кроме того, стереохимия заместителей вокруг двойных связей также способствует стабильности алкенов. Трансалкены, как правило, имеют меньшую теплоту гидрирования и более стабильны, чем цис-изомеры.

Причина кроется в стерической деформации, возникающей при взаимодействии между заместителями, присутствующими на одной и той же стороне двойной связи в цис-изомере.