Алкины (Ацетиленовые углеводороды) C n H 2n-2

2 Ацетилен был открыт в 1836 г. Э. Дэви в светильном газе. Алкины – углеводороды ациклического ряда, содержащие в своей структуре два атома углерода, связанные между собой тремя связями, а оставшиеся валентности этих атомов могут быть затрачены на образование связей с другими атомами углерода или атомами водорода. Алкины образуют гомологический ряд соединений, выраженных общей формулой СnH 2n-2. Первый член гомологического ряда – этин или ацетилен.

3 Электронное строение Ацетилена Тройная связь представляет собой одну s -связь С-С и две p -связи. При переходе от двойной к тройной связи средняя энергия p -связи снижается. Это означает, что тройная связь менее стабильна, чем двойная. Сам ацетилен неустойчивое соединение и способен к спонтанному взрывному распаду на элементы. Молекула ацетилена имеет линейное строение, что обусловлено sp- состоянием атомов углерода. Тройная связь в алкинах характеризуется более высокой поляризуемостью, чем в алкенах RCº C = 5,96; RC=C=4,17.

4 Физические свойства алкинов Алкины представляют собой бесцветные газы или жидкости. Начиная с С 17, алкины являются кристаллическими веществами.

5 Изомерия и номенклатура Согласно IUPAC названия алкинов образуют, заменяя в названиях алканов суффикс -ан на -ин. В качестве родоначальной структуры выбирают самую длинную цепь, содержащую тройную связь. Нумерацию этой цепи начинают с того конца, к которому ближе находится тройная связь. Примеры: Названия остатков алкинов образуют, присоединяя суффикс –ил к названию алкина: HCC- этинил СН 3 -С С- пропинил-1 НС С-СН 2 - пропинил-2.

6 В рациональной номенклатуре замещенные алкины рассматриваются как производные ацетилена: Этин (Ацетилен) Пропин (Метилацетилен) 2-Бутин (Диметилацетилен) Структурная изомерия начинается с 4-го С, изомерия, связанная с изомерией углеродного скелета начиная с 5 С. По числу изомеров ацетиленовые углеводороды занимают промежуточное положение между алканами и алкенами.

7 Способы получения Получение из простых веществ (М. Бертло, XIX век) Промышленные способы: Крекинг метана Каталитическое взаимодействие водорода и оксида углерода (II) Лабораторные методы Из карбида кальция (Ф.Велер, 1862) Из дигалогеналканов (тетрагалогенидов )

8 Способы получения Реакции пиролиза метана или этана 2CH 4 C 2 H 2 + 3H 2 CH 3 - CH 3 C 2 H 2 + 2H 2 При пиролизе метана необходимо строго выдерживать время реакции.

9 Способы получения Карбидный метод CaC 2 + 2H 2 O C 2 H 2 + Ca(OH) 2 Аналогично реагируют карбиды стронция и бария SrC 2, BaC 2. Карбид магния с водой образует пропин Mg 2 C 3 +4H 2 O CH 3 CCH + 2Mg(OH) 2

10 Способы получения Реакции нуклеофильного отщепления дигалогеналканов и моногалогеналкенов CH 3 -CHBr-CH 2 Br + 2NaOH CH 3 -CCH + 2NaBr + 2H 2 O CH 3 -BrC=CH 2 + NaOH CH 3 -CCH + NaBr + H 2 O

11 Способы получения Алкилирование алкинов Реакции проводятся через синтез ацетиленидов а) R-C CH + NaNH 2 R-C C-Na+ + NH 3 R-C CNa + R'Hal RC CR' + NaHal б) R-CC-H +CH 3 -MgHal R-CC-MgHal + CH 4 R-C C-MgHal + RHal R-C C-R + MgHal 2

12 Химические свойства Реакции присоединения По механизму А Е : галогеннирование, гидрогалогенирование, гидратация (реакция Кучерова), Присоединение карбоновых кислот, цианистого водорода меркаптанов и др. По механизму А N Присоединение спиртов Присоединение водорода (в присутствии катализаторов) Реакции окисления С перманганатом в щелочной среде Горение Реакции полимеризации Реакции образования ацетиленидов

13 Домашнее задание Показать механизм А N на примере взаимодействия ацетилена со спиртами