Алкины.

Алкины- ненасыщенные углеводороды с одной тройной связью, относящиеся к гомологическому ряду соединений с общей формулой

C_nH_2n-2 . Название алкинов образуется из названий соответствующих алканов заменой суффикса -ан на суффикс -ин. Для алкинов возможна структурная изомерия, обусловленная изомерией углеродного скелета, изомерия положения тройной связи и межклассовая изомерия (алкины и алкадиены).

По физическим свойствам алкины напоминают алканы и алкены. Низшие алкины С₂ –С₄ представляют собой бесцветные газы, С₅-С₁₆- жидкости, высшие алкины– твердые вещества.

Температуры кипения алкинов несколько выше, чем у соответствующих алкенов. Подобно алканам и алкенам, алкины нерастворимы в воде, но растворимы в полярных растворителях.

Получение алкинов.

1. Реакция пиролиза (промышленный способ получения ацетилена путем высокотемпературного крекинга метана):

1500^о С

2СН₄ НС≡СН + 3Н₂

1200^оС

2 С₂Н₆ С₂Н₂ + 2Н₂

2. Взаимодействие карбидов металлов с водой

(получение в лаб. условиях)

СаС₂ + 2Н₂О НС≡СН + Са(ОН)₂

3. Прямой синтез (проводится при температурах выше 3000 градусов по Цельсию, реакция проводится на электрической дуге между угольными электродами в атмосфере водорода):

2С + Н₂ НС≡СН

4. Дегидрогалогенирование дигалогеналканов:

КОН,спирт,t

СН₃-СН₂-СНВr₂ СН₃ -С≡СН + 2НВr

KOH,спирт,t

СН₃-СНВr-СН₂Вr СН₃-С≡СН + 2НВr

5. Из галогеналканов под действием цинка:

Zn,пыль

СН₃Вr₂СHВr₂ СН₃-С≡СН + 2 ZnВr₂

Химические свойства алкинов

Химические свойства алкинов обусловлены наличием в их молекулах тройной связи. Атомы углерода при тройной связи находятся в состоянии sр-гибридизации, тройная связь является сочетанием одной сигма и двух пи-связей. Типичными для алкинов являются реакции электрофильного присоединения. Однако эти реакции для алкинов протекают медленнее, так как sр-гибридизованные орбитали более электроотрицательны чем sp² , π-электроны более прочно связаны с ядром углерода и, следовательно, менее активно реагируют с электрофильным агентом, чем алкены и диены.

1. Галогенирование

Галогены присоединяются к алкинам в две стадии:

НС≡СН + Вr₂ ВrСН=СНВr

НС≡СН +2Вr₂ Вr₂СН-СНВr₂

НС=СН +CI₂ CHCI=CHCI

Хлорирование проводят в инертном растворителе, например, в тетрахлориде углерода ССI₄, так как при проведении реакции в газовой фазе происходит разрушение углеродного скелета:

С₂Н₂ + СI₂ 2НСI + 2С

2. Гидрогалогенирование.

Галогеноводороды присоединяются к тройной связи труднее,чем к двойной. Для активации реакции используется А1С1₃- сильная кислота Льюиса. Из ацетилена при этом можно получить винилхлорид (хлорэтен), который используется для получения важного полимера- поливинилхлорида:

А1СI₃

НС≡СН + НСI СН₂=СНСI

В случае избытка галогеноводорода происходит полное гидрогалогенирование, причем для несимметричных алкинов на каждой стадии присоединение идет по правилу Марковникова:

AlCI₃

СН₃-С≡СН + НСI СН₃-СС1=СН₂

AlCI₃

СН₃-ССI=СН₂ + 2НСI СН₃-ССI₂-СН₃