 |
Взаимодействие с альдегидами и кетонами
|
|
|
|
При взаимодействии альдегидов с ацетиленом образуются вторичные спирты (алкинолы):
___________ Н
½ ¯ Cu-CºC-Cu ½
НСºСН + СН3-СОН --------------------® СН3- С-СºСН
уксусный ½
альдегид ОН
3-гидроксибутин-1
(алкинол)
При взаимодействии со второй молекулой уксусного альдегида приводит к образованию алкиндиола:
ОН ОН ОН
½ Cu-CºC-Cu ½ ½
СН3-С-СºСН + СН3-СОН ---------------® СН3-С-СºС-С-СН3
½ ½ ½
Н Н Н
2,5-дигидроксигексин-3
(алкиндиол)
При действии кетонов образуются третичные спирты:
_____
½ ¯
½ О СН3 СН3 СН3
½ ½½ КОН(тв) ½ (СН3)2С=О ½ ½
Н-СºС-Н + С-СН3 -----------® НСºС-С-СН3 ---------------® Н3С-С-СºС-С-СН3
½ ½ ½ ½
СН3 ОН ОН ОН
ацетон 3-гидрокси- 2,5-дигидрокси-
3-метил- 2,5-диметил-
бутин-1 гексин-3
(алкинол) (алкиндиол)
РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ
Алкины более устойчивы к действию обычных окислителей, чем алкены. Окисление перманганатом приводит к разрыву С-С связей и образованию карбоновых кислот:
О О
[О] ½½ ½½ [О],Н2О
СН3-СºС-СН3 -------® СН3-С - С-СН3 --------------® 2СН3-СООН
диметилацетилен дикетон уксусная кислота
Особое значение в технике имеет горение ацетилена. Так, ацетилен на воздухе горит коптящим пламенем, а в струе кислорода сгорает полностью и образует при этом температуру до 2800оС, что используется в технике в автогенной сварке металлов:
2НСºСН +5О2 --------® 4СО2 + 2Н2О
3.4.РЕАКЦИИ ИЗОМЕРИЗАЦИИ (реакция Фаворского)
КОН(спирт. р-р)
СН3-СН2-СºСН ----------------------® СН3-СºС-СН3
бутин-1 ТоС бутин-2
РЕАКЦИИ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
Для ацетилена возможна циклическая и линейная полимеризация. Н.Д.Зелинский и Б.А.Казанский (1924-1930гг.) нашли, что при пропускании ацетилена над нагретым до 400оС активированным углем образуется, с количественным выходом, бензол:
|
|
|
 |
Ю.Ньюленд установил, что в присутствии хлорида меди (I) и хлорида аммония, растворенных в соляной кислоте, ацетилен полимеризуется линейно: две молекулы ацетилена обьединяются и образуют бутен-1-ин-3 (винилацетилен). Такая димеризация имеет важное промышленное значение, поскольку винилацетилен легко присоединяет по месту тройной связи хлороводород (по правилу Марковникова) и образует 2-хлорбутадиен-1,3 (хлоропрен) – важный мономер для производства хлопренового каучука:
________
¯ ö CuCl, NH4Cl, HCl HCl
H-CºC-H + H-CºCH --------------------® H2C=CH-CºCH -------® H2C=CH-C=CH2
_______ ø винилацетилен HgCl2 ½
Cl
хлоропрен
Каталитическим окислением можно осуществить окислительную поликонденсацию ацетилена и постепенно получить бутадиин-1,3; гексатриин-1,3,5; и т.д. до образования карбина (аллотропное видоизменение углерода) в его полииновой модификации:
О2 НСºСН,О2
2НСºСН ---® НСºС-СºСН -------------® НСºС-СºС-СºСН --®……..--® (-СºС-)п
-Н2О -Н2О
бутадиин-1,3 гексатриин-1,3,5 карбин
ПРИМЕНЕНИЕ АЛКИНОВ
Из алкинов большое промышленное значение имеет только ацетилен, который является сырьем для производства многих органических соединений.
Тест по теме «Углеводороды-Алкины»
1.Какое из соединений относится к ацетиленовым углеводородам?
А) пропан
Б) пропен
В) пропин
2.Как будет называться по систематической номенклатуре
этилацетилен?
А) бутен-1
Б) бутин-1
В) бутин-2
3.Как будет называться по рациональной номенклатуре пентин-2?
А) метилэтилацетилен
Б) диметилацетилен
В) диэтилацетилен
4.Сколько изомерных алкинов состава C5H8 можно написать?
А) пять
Б) четыре
В) три
5.Для алкина какого состава можно написать шесть изомеров?
|
|
|
А) C5H8
Б) C6H10
В) C7H12
6.При дегидрировании какого углеводорода получается метилацетилен?
А) этилен
Б) пропилен
В) бутен-1
7.Какой углеводород получается при гидрировании (1моль H2) бутина-2?
А) симм.-диметилэтилен
Б) несимм.-диметилэтилен
В) бутен-1
8.Какое соединение получается при гидрогалогенировании (2моль HCl) пропина?
А) 1,1-дихлорпропан
Б) 1,2-дихлорпропан
В) 2,2-дихлорпропан
9.К какому классу органических веществ относится соединение, образующееся при гидратации бутина-1?
А) кетоны
Б) альдегиды
В) олефины
10.При гидратации какого соединения получится бутанон?
А) ацетилен
Б) метилацетилен
В) этилацетилен
Вопросы для самоконтроля по теме «Углеводороды-Алкины»
1. Изобразите графические формулы всех изомерных углеводородов состава С5Н8, С6Н10 и назовите их по международной номенклатуре.
2. Какие вещества образуются при взаимодействии ацетилена и бутина-2 с Br2, HCl? Назовите образующиеся соединения по ИЮПАК.
3. Какие вещества образуются при взаимодействии ацетилена и бутина-1 с Н2О в присутствии солей ртути? Назовите образующиеся соединения.
4. Получите ацетилен из CaCO3? Напишите уравнения реакций соответствующие стадиям процесса.
5. Получите бензол из ацетилена. Укажите условия проведения реакции.
6. Какие из ниже приведенных соединений будут реагировать с металлическим натрием: 1) ацетилен; 2) метилацетилен; 3) диметилацетилен. Написать уравнения реакций. Назвать образующиеся соединения.
7. Получите мономер для хлоропренового каучука. Назовите используемые и образующиеся соединения.
8. С помощью каких химических реакций можно различить следующие вещества: н-пентан, пентен-1, пентин-1 и пентин-2?
9. Получите синтетический бутадиеновый каучук из ацетилена.
10. Предложите схему синтеза бутина-2 из бутина-1. Напишите соответствующие уравнения реакций.
Ответы на тестовые задания по теме «Углеводороды-Алкины»
1-В); 2-Б); 3-А); 4-В); 5-Б); 6-Б); 7-А); 8-В); 9-А); 10-В)
Рекомендуемая литература
1. Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Г. Органическая химия –
Санкт-Петербург, «Иван Федоров», 2002
2. Нечаев А.П., Еременко Т.В. Органическая химия –
Москва, «Высшая школа», 1985
3. Перекалин В.В., Зонис С.А. Органическая химия –
|
|
|
Москва, «Просвещение», 1982
|
|
|
