Этиленовые углеводороды, или олефины (ср. XLII, прил. углеводороды, 34, 35), гомологический ряд углеводородов, CnH2n, простейший член которого представляет этилен, C2H4; ещё более простой углеводород, метилен (см.), CH2, не получен, и при различных попытках его получения образовывался этилен. В этилене и его гомологах обычно признаётся двойная связь между атомами углерода и формула строения этилена изображается так: CH2=CH2. Согласно современным воззрениям на строение атомов и некоторым теориям относительно характера связи в органических соединениях признают, что простая связь устанавливается при помощи двух, двойная — четырёх, тройная — шести электронов. В таком случае формула строения этилена будет:
Пространственная (стереохимическая) формула этилена изображается двумя тетраэдрами, соприкасающимися по ребру; в центре тетраэдров находятся атомы углерода, на свободных (4) вершинах — атомы водорода, или радикалы: метил, этил и т. д.
Номенклатура. Названия либо оканчиваются на илен и производятся от тех же корней, как и у предельных углеводородов; либо рассматривают углеводороды этиленового ряда как производные этилена и называют C3H6, или CH3CH=CH2 метил-этиленом, C4H8 этил-этиленом и диметил-этиленом. По женевской номенклатуре названия оканчиваются на ен: этен, пропен и т. д.
Э. у. мало распространены в природе. Встречаются в нефти и образуются при сухой перегонке различных веществ (каменного угля, дерева и пр.), а также при разложении нагреванием под давлением предельных углеводородов (крекинг) — технически важном процессе.
Физические свойства Э. у. в общем сходны со свойствами предельных углеводородов, и закономерности изменения свойств в гомологическом ряду также весьма близки. Кроме молекулярного веса, на некоторых свойствах сказывается влияние строения: к таким свойствам относятся темп. кипения и особенно молекулярная рефракция . Последней величиной пользуются для установления нахождения двойной связи.
Способы получения Э. у. довольно многочисленны и разнообразны, но, в общем, большинство главнейших сводится к косвенному отнятию у предельных углеводородов двух атомов водорода от двух соседних атомов углерода. Сущность приёмов заключается в отнятии элементов воды от спиртов и отнятии Hl или Br2 от галоидных производных предельных углеводородов. Воду отнимают нагреванием с водоотнимающими веществами (H2SO4, P2O5, B2O3, ZnCl2) или пропусканием паров спирта над нагретой окисью алюминия, Al2O3. Иодистый водород отнимают спиртовым раствором KOH, Br2 — посредством цинковой пыли и спирта или вообще металлов (Na). Известны и другие общие способы добывания Э. у., но они имеют меньшее значение.
Химические свойства. Главной особенностью Э. у. является чрезвычайная склонность вступать в реакции прямого присоединения с разнообразными веществами как с элементами, так и с соединениями. Многие из этих реакций обратны способам получения. Так, Э. у. способны при известных условиях присоединять H2, переходя в предельные углеводороды. Энергично соединяются с Br2 (Cl2 и J2), а также с кислотами галоидоводородными и кислородными; при этом молекула кислоты распадается на две части, из которых одной является обычно H, а другой — остальная часть, но иногда OH кислоты присоединяется к одному атому углерода, а остальная часть к другому, напр.:
Кроме кислот, присоединяются и ангидриды кислот, N2O5, N2O4, N2O3 (раб. Н. Я. Демьянова и др.). При действии озона присоединяется озон с образованием озонидов (см. перекиси органические). Указанными реакциями и примерами превращения Э. у. далеко не исчерпываются. Особенно следует указать на способность Э. у. полимеризоваться под влиянием физических условий: нагревания под давлением, действия тихого разряда, нагревания в присутствии катализаторов, действия кислот и солей (H2SO4, ZnCl2 и др.). Процесс этот имеет практическое значение как метод превращения газообразных углеводородов в жидкие.
Наконец, в отличие от прочных, неспособных к изомеризации, предельных углеводородов, Э. у. во многих случаях способны претерпевать более или менее глубокие изомерные превращения, причём не только может перемещаться двойная связь, но и происходить глубокая перестройка углеродного скелета.
Этилен получен в 1795 г. голландскими химиками (см. XXVIII, 288). По способности давать с хлором маслянистую жидкость — хлористый этилен, C2H4Cl2, — называется маслородным газом. Газ с эфирным сладковатым запахом, мало растворимый в воде, несколько более в спирте и эфире. Темп. кип. −102,5° (при 1 атм.), темп. пл. −169°; при 0° сжижается при 43 атм. Так как при испарении сгущённого в жидкость этилена поглощается много тепла, то такой этилен применяется для охлаждения. Горит светящим пламенем. Содержится в светильном газе. Образуется при разложении нагреванием многих органических соединений (даже метана: 2CH4 = C2H4 + 2H2). Технически получается пропусканием паров спирта над нагретой до 300° окисью алюминия, действующей как катализатор:
Обратно из этилена можно получить спирт, соединив этилен, при известных условиях, с крепкой серной кислотой и разложив образующуюся этилосерную кислоту водой:
Полимеризуясь, превращается в сложную смесь жидких и даже твёрдых полимеров, напоминающую продукты, получаемые из нефти.