Химические свойства ацетиленовых углеводородов
Химические свойства алкинов объясняет наличие тройной связи в молекуле алкина. Типичная реакция для алкинов – реакция присоединения, которая протекает в 2 стадии. На первой происходит присоединение и образование двойной связи, а на второй – присоединение к двойной связи. Реакция у алкинов протекает медленнее, чем и алкенов, т.к. электронная плотность тройной связи «размазана» более компактно, чем у алкенов, и поэтому менее доступна для реагентов.
1. Галогенирование. Алкины также, как алкены, обесцвечивают бромную воду, поэтому эта реакция является качественной и для алкинов. Галогены присоединяются к алкинам в 2 стадии:
2. Гидрогалогенирование. Галогенводороды присоединяются к тройной связи несколько труднее, чем к двойной. Для ускорения (активации) процесса используют сильную кислоту Льюиса – AlCl3. Из ацетилена при таких условиях можно получить винилхлорид, который идет на производства полимера – поливинилхлорида, имеющего важнейшее значение в промышлености:
Если же галогенводород в избытке, то реакция (особенно у несимметричных алкинов) идет по правилу Марковникова:
3. Гидратация. Реакция протекает только в присутствии солей ртути (II) в качестве катализатора:
Только ацетилен превращается в альдегид, его гомологи - в кетоны. Реакция протекает по правилу В.В. Марковникова:
Эта реакция носит названия – реакции М.Г. Кучерова.
4. Гидрирование. Протекает в две стадии под действием катализаторов (Ni, Pt, Pd):
5. Полимеризация. При участии катализаторов алкины могут реагировать друг с другом, причем в зависимости от условий, могут образовываться различные продукты. Например, под воздействием хлорида меди (I) и хлорида аммония:
Винилацетилен (полученное соединение) присоединяет хлороводород, образуя хлорпрен, который служит сырьем для получения синтетического каучука:
6. Получение бензола. Если ацетилен пропускать через уголь при 600ºС, получают ароматическое соединение – бензол.
.
Из гомологов ацетилена, получают гомологи бензола:
7. Присоединение циановодородной кислоты:
Ацетилен Акрилонитрил
Акрилонитрил – мономер для получения синтетического волокна – полиакрилонитрила.
8. Присоединение спирта (реакция А.Е.Фаворского):
Ацетилен Этиловый спирт Этилвиниловый эфир
9. Реакция окисления.и восстановления. Алкины легко окисляются пер-манганатом калия. Раствор обесцвечивается, т.к. в исходном соединении есть тройная связь. При окислении происходит расщепление тройной связи с образованием карбоновой кислоты:
10. Реакция восстановления.В присутствие металлических катализаторов происходит восстановление водородом:
11.Присоединение ацетона. Это реакции, имеющие большое практическое значение. Например, из ацетилена и ацетона можно получить изопрен (реакция Фаворского):
Ацетон Ацетилен
Изопрен
11. Замещение атома водорода при тройной связи. Те алкины, которые имеют концевую тройную связь, могут отщеплять протон под действием сильных кислотных реагентов. Это обусловлено сильной поляризацией связи , причиной этого является высокая электроотрицательность атома углерода в состоянии sp- гибридизации. Поэтому алкины образуют ацетилениды:
Ацетилениды меди и серебра легко образуются и выпадают в осадок (при пропускании ацетилена через аммиачный раствор оксида серебра или хлорида меди). Эти реакции являются качественнымина концевую тройную связь:
Полученные соли легко разлагаются под действием HCl, в результате выделяется исходный алкин, поэтому алкины легко выделить из смеси других углеводородоров:
Дата добавления: 2021-10-28; просмотров: 728;