Олефины принадлежат к семейству органических соединений, называемых углеводородами. Они состоят из различных молекулярных комбинаций двух элементов, углерода и водорода. Другое название олефина - алкен. Алкены содержат одну или несколько двойных связей между атомами углерода молекулы.
Каждый элемент представляет собой атом, содержащий разное количество протонов, нейтронов и электронов. Протоны и нейтроны живут в центральном ядре атома, в то время как электроны движутся вокруг ядра по определенным схемам, называемым орбитами. Элемент водород имеет только один вращающийся электрон, а элемент углерод - шесть. Электроны образуют пары и живут на разных орбитах вокруг ядра. У стабильных атомов все электроны спарены, а орбитали заполнены.
Непарные электроны притягивают другие атомы, у которых есть неспаренные электроны, чтобы получить еще один электрон и стать стабильными. Непарные электроны живут на самом высоком энергетическом уровне и называются валентными электронами. Водород имеет один валентный электрон, а углерод - четыре. Атомы делятся своими валентными электронами с другими атомами и связываются вместе, образуя молекулу. Существует несколько типов облигаций.
В молекулах олефина два атома углерода образуют двойную связь друг с другом, деля свои валентные электроны друг с другом, а не с атомом водорода. В зависимости от того, где возникают двойные связи, образуются разные молекулярные структуры. Простейшее олефиновое соединение имеет двойную углеродную связь и четыре одинарные водородные связи. Два атома водорода связаны с каждым из атомов углерода на стороне, противоположной двойной связи.
В зависимости от структуры олефины образуют разные соединения. Некоторые из них имеют короткие цепи с двумя, тремя или четырьмя атомами углерода, например этилен. Другие образуют длинные цепочки или замкнутые кольцевые структуры. У некоторых есть комбинация того и другого.
Олефины или алкены естественным образом образуются во многих живых организмах. Согласно книге Брюса Хэтэуэя «Органическая химия», питательное вещество бета-каротин - это натуральный олефин, содержащийся в моркови. Он содержит цепочку атомов углерода, дважды и одинарно связанных вместе с кольцевой структурой, близкой к любому концу. Простой олефин, этилен, способствует созреванию фруктов. Наибольшее коммерческое применение олефинов происходит в нефтяной промышленности, где они используются для производства высокооктанового бензина.