АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Непредельные углеводороды ряда ацетилена

Читайте также:
  1. АЛКИНЫ (АЦЕТИЛЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ).
  2. Ароматические углеводороды
  3. Ароматические углеводороды
  4. Ацетиленовые углеводороды.
  5. Диеновые углеводороды
  6. Названия некоторых органических веществ. УГЛЕВОДОРОДЫ.
  7. Нафтеновые углеводороды
  8. Олефиновые и ароматические углеводороды
  9. Парафиновые углеводороды
  10. Углеводороды
  11. Этиленовые углеводороды.

1 Строение, номенклатура, изомерия алкинов

2 Химические свойства алкинов

3 Способы получения и применение алкинов

Основные понятия по теме

Углеводороды с тройной связью в открытой цепи углерод­ных атомов называют алкинами или ацетиленовыми углево­дородами. Их общая формула – CnН2n-2.

Строение. Атомы углерода при тройной связи находятся в состоянии sр – гибридизации и образуют 2σ-связи и 2π-связи, расположенные перпендикулярно друг к другу; длина тройной связи – 0,121 нм; энергия связи – 812 ±3 кДж/моль.

Валентный угол – 1800, ацетиленовая группировка имеет линейное строение, что делает невозможной цис-транс-изомерию тройной связи.

Номенклатура. Согласно номенклатуре ЮПАК при построении названий алкинов в названиях соответствующих полностью насыщенных углеводородов окончание -ан заменяют окончанием -ин:

Для указания положения тройной связи и замещающих групп цепь нумеруют так же, как и в соответствующих алкенах:

При образовании названий простых алкинов часто пользуются рациональной номенклатурой, тогда их рассматривают как продукты замещения ацетилена.

Химические свойства:

Наличие в составе алкинов тройной связи позволяет им вступать в реакции присоединения.

– присоединение водорода:

Реакция легко идет над катализаторами (Pd, Pt или Ni). Дальнейшее восстановление приводит к алкану:

– присоединение галогенов: галогенирование идет медленнее, чем в случае алкенов. Галогены также присоединяются к тройной связи с образованием или двузамещенного галогенпроизводного этиленового углеводорода (присоединение одной молекулы галогена), или четырехзамещенных галогенпроизводных алкана (присоединение двух молекул галогена) – качественная реакция на тройную связь:

– присоединение галогенводородов: присоединение одной моле­кулы галогенводорода к алкинам ведет к моногалогенпроизводным:

Присоединение второй молекулы галогенводорода приводит к об­разованию геминальных дигалогенпроизводных алканов:

При этом водород направляется к более гидрированному атому углерода (правило Марковникова). В результате получается соеди­нение, содержащее оба атома галогена при одном атоме углерода:

– присоединение воды: вода присоединяется к ацетиленовым углеводородам под действием разных катализаторов, но особенно легко в присутствии солей ртути (II) в сернокислом растворе (Кучеров, 1881). При этом из ацетилена получается уксусный альдегид, а из гомологов ацетилена – кетоны. Первой стадией процесса является присоединение молекулы воды по тройной связи с образованием гипотетического винилового спирта (енольной формы уксусного альдегида):

Он является нестабильным соединением и сразу же перегруппировывается в уксусный альдегид:

Присоединение воды в случае несимметричных гомологов ацети­лена идет по правилу Марковникова:

– реакция димеризации: очень важное техническое значение имеет реакция димеризации ацетилена, происходящая при пропускании его в кислые растворы, содержащие NH4C1 и Сu2С12:

–реакция тримеризации: идетпри нагревании в присутствии активированного угля (реакция Зелинского).

Особенностью алкинов, имеющих концевую тройную связь, является их способность отщеплять протон под действием сильных оснований, т. е. проявлять слабые кислотные свойства. Возможность отщепления протона обуслов­лена сильной поляризацией σ-связи: ≡C←H. Причиной поляризации является высокая электроотрицательность атома углерода в sp -гибридном состоянии. Поэтому алкины, в отличие от алкенов и алканов, способны образовывать соли, называемые ацетиленидами:

Ацетилениды серебра и меди (I) легко образуются и выпадают в осадок при пропускании ацетилена через аммиачный раствор оксида серебра или хлорида меди (I). Эти реакции служат для об­наружения алкинов с тройной связью на конце цепи. Ацетилениды меди, и особенно серебра, термически нестабильны. Производные самого ацетилена взрывчаты.

Сильные окислители (KMnO4, K2Cr2O7 в кислой среде) расщепляют молекулы алкинов по тройной связи с образованием карбоновых кислот, при этом происходит обесцвечивание раствора перманганата калия и данная реакция может рассматриваться как качественная на двойную связь:

Получение алкинов:

– реакции карбидов (промышленный метод):

СаС2 + 2Н2О НС≡СН + Са(ОН)2;

– дегалогенирование галогеналканов или галогеналкенов: реакция происходит в присутствии концентрированного спиртового раствора щелочи при повышенной температуре:

СН3−СНBr−СН2Br + 2NaOHсп.р-р CH3−C≡CH + 2NaBr + 2H2O;

– алкилирование алкинов:

СН3−С≡С−Na + СН3−СН2Cl CH3−C≡C−СН2−СН3 + NaCl.

Вопросы для самоконтроля

1 Какие непредельные углеводороды называются ацетиленовыми?

2 Напишите гомологический ряд и общую формулу ацетиленовых углеводородов.

3 Рассмотрите рациональную и международную номенклатуру ацетиленовых углеводородов, а также виды изомерии.

4 Укажите основные промышленные и лабораторные способы получения ацетилена.

5 Объясните особенности строения и химические свойства ацетиленовых углеводородов. В чем состоит сходство ацетиленовых углеводородов с этиленовыми и в чем их различие?

6 Приведите характерные качественные реакции на тройную связь, напишите уравнения реакций.

7 Рассмотрите промышленное применение ацетилена.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)