10. Алкины. Номенклатура, изомерия, способы получения.

Непредельные УВ, содержащие в молекуле тройную связь, называют ацетиленовыми УВ или алкинами.

По систематической номенклатуре ацетиленовые УВ называют, заменяя в названиях алканов суффикс –ан на –ин. Главная цепь должна обязательно включать тройную связь, которая определяет и начало нумерации цепи, т.е. цепь нумеруют с того конца, к которому ближе расположена тройная связь. ПО рациональной номенклатуре эти соединения называют как производные ацетилена:

СН≡С-СН₂-СН₃ бутин-1, или этилацетилен

Если молекула содержит одновременно двойную и тройную связи, то предпочтение в нумерации отдаётся двойной связи.

Изомерия ацетиленовых УВ определяется двумя факторами: строением углеродной цепи и положением в ней тройной связи. Структурная изомерия, связанная только со строением углеродной цепи, начинается с углеводорода С₄Н₈, а изомерия цепи и положения в ней тройной связи – с С₅Н₈. Для алкинов, имеющих линейную конфигурацию, невозможна цис-, транс-изомерия при тройной связи.

Ацетилен и его гомологи можно получать следующими способами:

1. При разложении водой карбида кальция, который, в свою очередь, получают прокаливанием смеси угля и негашеной извести в электропечах:

3C+Ca===^2500C CaC₂+CO

CaC₂+2H₂O===C₂H₂+Ca(OH)₂

2. Из дигалогенопроизводных, содержащих два атома галогена при одном углеродном атоме или двух соседних, действием спиртового раствора щёлочи:

CH₃-CH₂-CHCl₂+2KOH===CH₃-C≡CH+2KCl+2H₂O

3. Из природного газа или углеводородов нефти при их термическом разложении (крекинге):

2CH₄====^1500C C₂H₂+3H₂

4. Алкилированием металлических производных ацетилена:

СH₃-I+Na-C≡CH===CH₃-C≡CH+NaI

11. Алкины. Тип Гибридизации атома углерода в алкинах. Номенклатура, изомерия. Кислотные свойства терминальных алкинов.

Тройная связь в молекуле ацетилена представляет собой сочетание одной сигма и двух п-связей. Атомы углерода, связанные тройной связью находятся в третьем валентном состоянии (sp-гибридизация), т.е. из четырёх орбиталей (одна 2s-и три 2р-) гибридизованы только две. Одна из них, перекрываясь с такой же орбиталью второго углеродного атома, образует сигма-связь С-С. Вторая гибридная орбиталь с 1s-орбиталью атома водорода даёт сигма-связь С-Н. Оставшиеся негибридизованными две 2р-орбитали, перекрываясь с аналогичными орбиталями соседнего атома углерода в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, образуют две п-связи. Все четыре атома в молекуле ацетилена расположены на одной прямой линии, представляющей собой ось трёх сигма-связей, образованных гибридными орбиталями атомов углерода.

По систематической номенклатуре ацетиленовые УВ называют, заменяя в названиях алканов суффикс –ан на –ин. Главная цепь должна обязательно включать тройную связь, которая определяет и начало нумерации цепи, т.е. цепь нумеруют с того конца, к которому ближе расположена тройная связь. ПО рациональной номенклатуре эти соединения называют как производные ацетилена:

СН≡С-СН₂-СН₃ бутин-1, или этилацетилен

Если молекула содержит одновременно двойную и тройную связи, то предпочтение в нумерации отдаётся двойной связи.

Изомерия ацетиленовых УВ определяется двумя факторами: строением углеродной цепи и положением в ней тройной связи. Структурная изомерия, связанная только со строением углеродной цепи, начинается с углеводорода С₄Н₈, а изомерия цепи и положения в ней тройной связи – с С₅Н₈. Для алкинов, имеющих линейную конфигурацию, невозможна цис-, транс-изомерия при тройной связи.

Ацетиленовые УВ легко окисляются при действии окислителей. При энергичном окислении углеродная цепь разрывается по месту тройной связи. Если в ацетиленовых УВ при углероде с тройной связью имеется атом водорода, то этот атом способен замещаться металлом. Так. при пропускании ацетилена через аммиачный раствор азотнокислотного серебра выпадает белый осадок ацетиленистого серебра. Аммиачный раствор хлористой меди даёт красно-бурый осадок ацетиленида меди. Ацетилениды меди и серебра в сухом виде при нагревании или при ударе легко взрываются. При действии кислот на ацетиленистые металлы снова выделяется ацетилен:

Ag-C≡C-Ag+2HNO₃===H-C≡C-H+2AgNO₃