алкины хим Flashcards
Алкины (ацетиленовые УВ) —
непредельные (ненасыщенные) алифатические (ациклические) углеводороды, в молекулах которых имеется одна тройная связь C≡C.
CnH2n-2, n>=2
Гидрирование
алкины
- CH≡CH+H2 -(t, Ni, Pb2+)-> CH2=CH2
- CH2=CH2 + H2 -(t, Ni)-> CH3-CH3
Суммарно: CH≡CH + 2H2 -(t, Ni, Pb2+)-> CH3-CH3
Условия: температура, катализатор Ni, Pt, Pd, соли свинца (Pb2+)
Чтобы затормозить реакцию на первой стадии используют катализатор (ингибитор) Линдлара. Это палладий, обработанный ацетатом свинца и нанесенный на карбонат кальция.
Галогенировнаие
алкины
CH≡CH + 2Br2 –> CHBr2-CHBr2
(поэтапно)
Алкины, как и алкены, легко обесцвечивают бромную воду, поэтому их нельзя отличить друг от друга с помощью этой реакции.
Гидрогалогенирование
алкины
CH≡CH + HCl -(t, HgCl2)-> CH2=CHCl
температура, катализатор – Hg2+ (HgCl), по правилу Марковникова
При избытке реагента идет вторая стадия (также по правилу Марковникова!):
CH2=CHCl + HCl -(t, HgCl2)-> CH3-CHCl2
Гидратация
алкины
CH≡CH + H₂O -(t, Hg²⁺, H⁺)-> CH₃-COH
CH≡C-CH₃ -(t, Hg²⁺, H⁺)-> CH₃-C(=O)-CH3
Условия: температура, кислая среда H+, катализатор –– ионы ртути Hg2+
Ацетилен образует альдегид, остальные алкины –– кетоны. (реакция Кучерова)
Димеризация
алкины
2CH≡CH -(CuCl, NH₄Cl)-> CH₂=CH-C≡CH
Условия: температура, катализаторы CuCl, NH₄Cl, HCl
Винилацетилен, присоединяя хлороводород, образует хлоропрен:
CH₂=CH-C≡CH + HCl -(t, HgCl₂)-> CH₂=CH-CCl=CH₂
тримеризация или циклотримеризация (Реакция Зелинского-Казанского)
алкины
3HC≡CH -(600ºC, C)-> ⏣
Условия: - температура 400-600°С, активированный уголь C акт
Мягкое окисление перманганатом калия
алкины
CH≡CH + KMnO₄ -(0ºC)-> KOOC-COOK + MnO₂ + KOH + H₂O
Условия: нейтральная или слабощелочная среда, холодный раствор (0-10°С)
Жесткое окисление перманганатами и дихроматами
алкины
В кислой среде:
CH₃-CH₂-C≡C-CH₃ + KMnO₄ + H₂SO₄ -t-> CH₃CH₂COOH + CH₃COOH + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O
Происходит так же, как и окисление алкенов.
Условия:
- кислая, нейтральная или щелочная среда
- горячий (кипящий) раствор
Жесткое окисление перманганатами и дихроматами
алкины
В нейтральной и щелочной среде:
CH≡CH + KMnO₄ -(t, H₂O)-> K₂CO₃ + CO₂ + MnO₂ + H₂O
CH≡CH + KMnO₄ + KOH -t-> K₂CO₃ + K₂MnO₄ + H₂O
(??????)
| Происходит так же, как и окисление алкенов.
Условия:
- кислая, нейтральная или щелочная среда
- горячий (кипящий) раствор
качественная реакция
алкины
Обесцвечивание раствора перманганата калия является качественной реакцией на непредельные углеводороды. Различить алкены и алкины с её помощью нельзя.
Горение
алкины
C₂H₂ + O₂ -t-> CO₂ + H₂O
Температура горения ацетилена в кислороде –– 3150°С. В связи с этим кислород-ацетиленовое пламя используют для сварки и плавления металлов.
алкиниды это
Полярность связи Csp—H выше, чем Csp²—H, следовательно, проще происходит её гетеролитический разрыв с отщеплением протона Н⁺ (диссоциация как кислоты).
Благодаря этому алкины с концевой тройной связью (концевые алкины) проявляют слабые кислотные свойства. Концевой атом водорода может замещаться на металл. Образуются солеподобные соединения - алкиниды.
С натрием
алкины
в присутствии жидкого аммиака
CH≡CH + Na -(NH₃)-> CH≡C-Na + H₂
CH≡CH + Na -(NH₃)-> Na-C≡C-Na + H₂
гидроацетиленид натрия, ацетиленид натрия Na₂C₂
С гидридом и амидом натрия
алкины
CH₃-C≡CH + NaH –> CH₃-C≡C-Na + H₂
CH₃-C≡CH + NaNH₂ –> CH₃-C≡C-Na + NH₃
пропинид натрия
С аммиачными раствором оксида серебра(I)
алкины
CH≡CH + [Ag(NH₃)₂]OH –> Ag-C≡C-Ag↓ + NH₃ + H₂O
качественная реакция на концевую тройную связь
При пропускании ацетилена через аммиачный раствор оксида серебра образуется серый (белый) осадок ацетиленида серебра.
С аммиачными раствором хлорида меди(I)
алкины
CH≡CH + [Cu(NH₃)₂]Cl –> Cu-C≡C-Cu↓ + HCl
качественная реакция на концевую тройную связь
При пропускании ацетилена через аммиачный раствор хлорида меди (I)образуется красный осадок ацетиленида меди(I).
Алкилирование
алкиниды
CH₃-C≡C-Na + Cl-CH₃ –> CH₃-C≡C-CH₃ + NaCl
Данная реакция используется для удлинения углеродной цепи.
Алкилирование –– реакции, в результате которых происходит введение в молекулу органического вещества нового органического радикала.
С кислотами
алкиниды
Cu-C≡C-Cu + HCl –> H-C≡C-H + CuCl
Алкиниды тяжелых металлов легко гидролизуются кислотами.
С кислотами и водой
алкиниды
Na-C≡C-Na + H₂O –> H-C≡C-H + NaOH
Алкиниды щелочных и щ/з металлов разлагаются и кислотами, и даже водой.
Карбидный способ (реакция Вёлера)
Получение ацетилена
CaC₂ + H₂O –> Ca(OH)₂ + C₂H₂
В промышленности и в лаборатории ацетилен получают, помещая кусочки карбида кальция в сосуд с водой или кислотой.
Этот способ не может удовлетворить всё возрастающую потребность в ацетилене, так как на производство карбида кальция затрачивается большое количество энергии.
CaO + 3C -(2000ºC)-> CaC₂ + CO
Пиролиз метана (дегидродимеризация)
Получение ацетилена
2CH₄ -(1500ºC)-> C₂H₂ + 3H₂
Условия: температура 1500°С - резкое охлаждение
Дегидрирование
Получение любых алкинов
алканов и алкенов
Дегидрогалогенирование
Получение любых алкинов
CH₂Br-HCBr-CH₃ + KOH -спирт-> CH≡C-CH₃ + KBr + H₂O
CH₃Br-CBr₂-CH₃ + KOH -спирт-> CH≡C-CH₃ + KBr + H₂O
Условия:
- температура
- спиртовой раствор щелочи
- по правилу Зайцева
Атомы галогенов могут быть связаны как с одним атомом углерода, так и с соседними.
Дегалогенирование
Получение любых алкинов
CHCl₂-CCl₂=CH₃ + 2Zn –> CH≡C-CH₃ + 2ZnCl₂
CHBr=CBr-CH₃ + Mg –> CH≡C-CH₃ + MgBr₂
Условия: порошок Zn или Mg, нагревание
