4. Алкины
Алкины (ацетиленовые углеводороды) – ненасыщенные углеводороды, имеющие в своем составе тройную С≡С связь. Общая формула алкинов с одной тройной связью СnН2n-2. Простейший представитель ряда алкинов CH≡CH имеет тривиальное название ацетилен. По систематической номенклатуре названия ацетиленовых углеводородов производят от названий соответствующих алканов (с тем же числом атомов углерода) путем замены суффикса –ан на -ин : этан (CH3—CH3) – этин (CH≡CH) и т. д. Главная цепь выбирается таким образом, чтобы она обязательно включала в себя тройную связь. Нумерацию углеродных атомов начинают с ближнего к тройной связи конца цепи.
В образовании тройной связи участвуют атомы углерода в sp -гибридизованном состоянии. Каждый из них имеет по две sp- гибридных орбитали, направленных друг к другу под углом 180°, и две негибридных p -орбитали, расположенных под углом 90° по отношению друг к другу и к sp -гибридным орбиталям.
Пространственное строение ацетилена:
Виды изомерии: 1) изомерия положения тройной связи; 2) изомерия углеродного скелета; 3) межклассовая изомерия с алкадиенами и циклоалкенами.
Способы получения алкинов
1. СаО + ЗС →t → СаС2 + CO;
СаС2 + 2Н2O → Са(OH)2 + CH≡CH (получение ацетилена)
2. 2CH4 →t>1500 °C → HC = CH + ЗН2 (крекинг углеводородов)
3. CH3—CHCl2 + 2KOH →в спирте → HC≡CH + 2KCl + Н2O (дегалогенирова-ние)
CH2Cl—CH2Cl + 2KOH →в спирте → HC≡CH + 2KCl + Н2O
Химические свойства алкинов
Для алкинов характерны реакции присоединения, замещения. Алкины полиме-ризуются, изомеризуются, вступают в реакции конденсации.
1. (гидрирование)
2. HC≡CH + Br2 → CHBr=CHBr;
CHBr=CHBr + Br2 → CHBr2—CHBr2 (присоединение галогенов, качественная реакция)
3. CH3—С≡CH + HBr → CH3—CBr=CH2;
CH3—CBr=CH2 + HBr → CH3—CBr2—CHg (присоединение галогеноводородов по правилу Марковникова)
4. (гидратация алинов, реация Кучерова)
5.(присоединение спиртов)
6.(присоединение карбоновых ислот)
7. CH≡CH + 2Ag2O →NH3 → AgC≡CAg↓ + H2O (образование ацетиленидов, качественная реакция на концевую тройную связь)
8. CH≡CH + [О] →КMnO4 → HOOC—COOH → HCOOH + CO2 (окисление)
9. CH≡CH + CH≡CH → CH2=CH—С≡CH (катализатор – CuCl и NH4Cl, димеризация)
10. 3HC≡CH →C, 600 °C → С6Н6 (бензол) (циклоолигомеризация, реакция Зелинского)
5. Диеновые углеводороды
Алкадиены (диены) – непредельные углеводороды, молекулы которых содержат две двойные связи. Общая формула алкадиенов СnН2n_2. Свойства алкадиенов в значительной степени зависят от взаимного расположения двойных связей в их молекулах.
Способы получения диенов
1. (метод СВ. Лебедева)
2. (дегидратация)
3. (дегидрирование)
Химические свойства диенов
Для сопряженных диенов характерны реакции присоединения. Сопряженные диены способны присоединять не только по двойным связям (к C1 и С2, С3 и С4), но и к концевым (С1 и С4) атомам углерода с образованием двойной связи между С2 и С3.
6. Ароматические углеводороды
Арены, или ароматические углеводороды, – циклические соединения, молекулы которых содержат устойчивые циклические группы атомов с замкнутой системой сопряженных связей, объединяемые понятием ароматичности, которая обуславливает общие признаки в строении и химических свойствах.
Все связи С—С в бензоле равноценны, их длина равна 0,140 нм. Это означает, что в молекуле бензола между углеродными атомами нет чисто простых и двойных связей (как в формуле, предложенной в 1865 г. немецким химиком Ф. Кекуле), а все они выровнены (дел окал изованы).
