Для того чтобы понять, для какого вещества характерна реакция замещения с участием бутана, бутена-1, бутина и бутадиена-1,3, нужно рассмотреть особенности каждого из этих соединений и понять, какие реакции замещения могут для них быть характерны.
Бутан (C4H10): Это насыщенный углеводород, алкан, который не имеет кратных связей. Для алканов характерны реакции свободнорадикального замещения, такие как галогенирование. Например, при действии хлора на бутан (в присутствии света или повышенной температуры) может происходить замещение атомов водорода на атомы хлора, образуя хлорбутан.
Бутен-1 (C4H8): Это алкен с одной двойной связью. Алкены активно вступают в реакции электрофильного присоединения, такие как гидрогалогенирование, гидратация и другие. Хотя алкены не так склонны к реакциям замещения, они могут участвовать в реакциях замещения в аллильной позиции (например, при участии аллилхлоридов).
Бутин (бутин-1 или бутадиен-1,3, в зависимости от контекста): Если рассматривать бутин-1 (C4H6), это алкин с тройной связью. Алкины также склонны к реакциям присоединения, но в присутствии подходящих катализаторов могут участвовать в реакциях замещения. Например, терминальные алкины могут образовывать металлорганические соединения при реакции с основаниями, что позволяет далее проводить реакции замещения с различными электрофильными реагентами.
Бутадиен-1,3 (C4H6): Это диен с двумя двойными связями. Двукратные связи в диенах делают их реакционноспособными в реакциях присоединения и полимеризации. Для бутадиена характерны реакции 1,2- и 1,4-присоединения, а также реакции с участием карбкатионов.
Подводя итог, реакция замещения в контексте перечисленных веществ наиболее характерна для бутана, так как именно для алканов наиболее типичны реакции замещения, в частности свободнорадикальное галогенирование. В то время как для бутена-1, бутина и бутадиена-1,3 более характерны реакции присоединения.