Алкины. 2.2.2 Непредельные углеводороды. Алкины. Тема основные классы органических соединений
Скачать 0.98 Mb.
|
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ТЕМА 2. ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 2.2. НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ 2.2.1. АЛКИНЫ АЦЕТИЛЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (АЛКИНЫ) Ациклические углеводороды, содержащие в молекуле , помимо одинарных связей, одну тройную связь между атомами углерода и соответствующие общей формуле – С n H 2n-2 ГОМОЛОГИЧЕСКИЙ РЯД НЕПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ (АЛКИНОВ) Формула Название C 2 H 2 Эт ин (ацетилен) C 3 H 4 Проп ин C 4 H 6 Бут ин C 5 H 8 Пент ин C 6 H 10 Гекс ин C 7 H 12 Гепт ин C 8 H 14 Окт ин C 9 H 16 Нон ин C 10 H 18 Дец ин НОМЕНКЛАТУРА Главная цепь выбирается таким образом, чтобы она обязательно включала в себя тройную связь (т.е. она может быть не самой длинной). Нумерацию углеродных атомов начинают с ближнего к тройной связи конца цепи. Цифра, обозначающая положение тройной связи, ставится обычно после суффикса –ин Для простейших алкинов применяются также исторически сложившиеся названия: ацетилен (этин), аллилен (пропин), кротонилен (бутин-1), валерилен (пентин-1). CH 3 CH CH 2 C C CH 3 CH 3 1 2 3 4 5 6 5-метилгексин-2 CH C CH 2 CH 2 CH 3 пентин-1 CH C CH CH 3 CH 3 3-метилбутин-1 ИЗОМЕРИЯ (Углеродного скелета) CH C CH 2 CH 3 бутин-1 CH 3 C C CH 3 бутин-2 ИЗОМЕРИЯ (Кратных связей) ИЗОМЕРИЯ (Межклассовая) CH C CH 2 CH 3 бутин-1 C H CH 2 CH C H 2 циклобутен C H 2 CH CH CH 2 бутадиен-1,3 sp - гибридизация Валентный угол -180 0 Тройная связь (σ-связь, 2π- связи) Длина связи – 0,120 нм СТРОЕНИЕ Агрегатное состояние: С 2 – С 4 – газы С 5 – С 16 – жидкости С 17 – твердые вещества Плохо растворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях С увеличением молекулярной массы алкинов, в гомологическом ряду, повышаются температура кипения и плавления, увеличивается плотность веществ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА 1. Реакции присоединения: Гидрирование Галогенирование Гидрогалогенирование Гидратация 2. Реакции окисления Горение 3. Реакция полимеризации ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА C H CH + H 2 Ni C H 2 CH 2 ацетилен этилен этан ГИДРИРОВАНИЕ При присоединении одной молекулы водорода к тройной связи получается алкен Реакция легко идет над катализаторами (Pd, Pt, Ni). Дальнейшее восстановление приводит к алкану C H CH CH CH Br Br + Br 2 1,2-дибромэтен CH CH Br Br Br Br + Br 2 CH CH Br Br 1,1,2,2-тетрабромэтан Качественная реакция на алкины ГАЛОГЕНИРОВАНИЕ Галогены присоединяются к тройной связи с образованием или двузамещенного галогенопроизводного этиленового углеводорода (присоединение одной молекулы галогена), или четырехзамещенных галогенопроизводных алкана (присоединение двух молекул галогена) Присоединение одной молекулы галогеноводорода к алкинам ведет к моногалогенопроизводным алкенам C H CH C H 2 CH Br + НBr бромэтен C H 2 CH Br + НBr C H 3 CH Br Br 1,1-диброметан ГИДРОГАЛОГЕНИРОВАНИЕ Присоединение второй молекулы галогеноводорода приводит к образованию геминальных дигалогенопроизводных алканов. При этом водород направляется к более гидрогенизированному атому углерода (правило Марковникова) C H CH + Н 2 О Hg 2+ CH 3 C O H этаналь + H 2 O Hg 2+ CH 3 C CH CH 3 C CH 3 O пропанон (ацетон) ГИДРАТАЦИЯ Вода присоединяется к ацетиленовым углеводородам под действием разных катализаторов, но особенно легко в присутствии солей ртути (II) в сернокислом растворе (реакция Кучерова). При этом из ацетилена получается альдегид (ацетальдегид), а из гомологов ацетилена - кетоны 1. Горение 2C 2 H 5 + 5O 2 → 4CO 2 + 2H 2 O + Q ОКИСЛЕНИЕ 2. Окисление KMnO 4 (реакция Вагнера) щавелевая кислота муравьиная кислота C H CH + 4[O] C O O H C O OH C H O OH + CO 2 C H CH 3 бензол Тримеризация ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ 1. Пиролиз метана этана этилена C H CH t 0 C 2 H 4 + 2H 2 C 2 H 6 1200 0 C C H CH + 3H 2 2CH 4 1500 0 C C H CH + 3H 2 ПОЛУЧЕНИЕ 2. Гидролиз карбида кальция Карбид кальция образуется при нагревании смеси оксида кальция CaO (жженной извести) и кокса до 2500 0 С CaO + 3C → CaC 2 + CO CaC 2 + 2H 2 O C H CH + Ca(OH) 2 3. Дегидрогалогенирование 2,3-дибромбутан бутин-2 CH 3 CH CH CH 3 Br Br + 2KOH CH 3 C C CH 3 + 2KBr + 2H 2 O Для резки и сварки металлов Получение искусственных волокон Получения красителей, лаков, растворителей Для получения духов и одеколонов Для получения лекарств Для получения каучуков ПРИМЕНЕНИЕ |