Полимеризация

Алкины, как и алкены, способны полимеризоваться. В зависимости от условий получаются самые разнообразные продукты. Однако очень важным является тримеризация ацетилена в бензол при 100°С. Катализатором этой реакции является активированный уголь: 3НCСНС6Н6 Эта реакция важна, поскольку позволяет получить ароматические соединения из неорганических (через стадию карбида кальция).

Идентификация алкинов

Качественной реакцией на алкины с концевой тройной связью является взаимодействие с аммиакатом серебра или

10. Ароматическое состояние. Бензоидные и небензоидные ароматические соединения.

Ароматические соединения , класс органических циклических соединений, все атомы которых участвуют в образовании единой сопряжённой системы; p-электроны такой системы образуют устойчивую, т. е. замкнутую, электронную оболочку. Простейшее ароматическое соединение — бензол (1). К ароматическим соединениям относятся также нафталин (II), антрацен (III), фенантрен (IV) и др. соединения, содержащие конденсированные бензольные кольца, а также различные их производные.

  Выделение ароматических соединений в особый класс органических соединений обусловлено рядом соображений. Бензол C₆H₆, содержащий формально 3двойные связи, должен обладать свойствами сильно ненасыщенного соединения; между тем бензол и др. ароматические соединения не изменяются при действии перманганата калия на холоду, не присоединяют тотчас же бром, как это наблюдается в случае олефинов, содержащих двойные связи. Для ароматических соединений характерна лёгкость замещения атомов водорода, связанных с атомами углерода в бензольном кольце, при действии различных электрофильных реагентов. Так, при действии азотной кислоты на бензол  образуется  нитробензол:

C₆H₆ + HNO₃ = C₆H₅NO₂ + H₂O.

  Аналогичные процессы электрофильного замещения происходят и при сульфировании, галогенировании, ацетилировании ароматических соединений, которые при этом ведут себя скорее как насыщенные, чем как ненасыщенные соединения. Следует, однако, иметь в виду, что лёгкость реакций замещения и затруднённость реакций присоединения к ароматическим соединениям носят лишь количественный характер; в определённых условиях бензол присоединяет три молекулы хлора с образованием гексахлорциклогексана C₆H₆Cl₆; гидрирование нафталина ведёт к присоединению пяти молекул водорода с образованием декалина.

  Ароматические соединения очень устойчивы; образуются из других классов соединений в жёстких условиях. Так, бензол можно получить из ацетилена при 650°C в присутствии активного угля;  бензол образуется также при дегидрировании («ароматизации») циклогексана (V).

  Заместители в ароматических соединениях приобретают особые свойства. Например, фенолы обладают более кислыми свойствами, чем спирты, анитрофенолы в этом отношении приближаются к карбоновым кислотам. Ароматические амины значительно более слабые основания, чем алифатические; для ароматических аминов, например анилина   C₆H₅NH₂, характерна реакция с азотистой кислотой — диазотирование, приводящая к диазосоединениям.  Характерные особенности этого класса соединений могут быть объяснены тем, что ароматические соединения на самом деле не содержат чередующихся простых и кратных связей; все связи в бензоле равноценны и совершенно выравнены; расстояния между атомами углерода в бензоле   промежуточны между значениями межатомных расстояний в случае простой   двойной   связей. Для бензола и др. ароматических соединений характерно, что все p-электроны образуют устойчивую «замкнутую» электронную оболочку.

  Позже было найдено, что сходными с ароматическими соединениями свойствами обладают и многие другие «небензоидные» соединения. В первую очередь следует назвать ненасыщенные пятичленные гетероциклические соединения типа фурана, тиофена, пиррола. Ароматическими свойствами обладают и шестичленные гетероциклические соединения типа пиридина.

  Известны небензоидные ароматические соединения, скелет которых состоит только из атомов углерода; к их числу относятся такие стабильные органические ионы, как катион тропилия (VI), анион циклопентадиенила (VII), биполярные соединения типа азуленов   (VIII) и др.

Ароматическими свойствами обладают и некоторые неорганические соединения, например боразол (IX), фосфонитрилхлорид (X). Ароматичностьбензоидных и небензоидных соединений, проявляющаяся в способности вступать в реакции электрофильного замещения, соответствует ряду: анион VII >пиррол > бензол ® пиридин > тропилий; способность к реакциям нуклеофильного замещения изменяется в обратном порядке.

Единой характеристики, позволяющей надежно классифицировать соединение как ароматическое или неароматическое не существует. Основными характеристиками ароматических соединений являются:

• склонность к реакциям замещения,

• выигрыш по энергии, в сравнении с системой несопряженных двойных связей. Также называется Энергией Резонанса 

• наличие кольцевого магнитного тока, этот ток обеспечивает смещение химсдвигов протонов, связанных с ароматическим кольцом в слабое поле, а протонов расположенных над/под плоскостью ароматической системы — в сильное поле (спектр ЯМР).

• наличие самой плоскости (минимально искаженной), в которой лежат все атомы образующие ароматическую систему. При этом кольца пи-электронов, образующиеся при сопряжении двойных связей лежат над и под плоскостью ароматической системы.

• практически всегда соблюдается Правило Хюккеля: ароматичной может быть лишь система, содержащая (в кольце) 4n+2 электронов (где n = 0, 1, 2, …). Система, содержащая 4n электронов является антиароматичной (в упрощенном понимании это обозначает избыток энергии в молекуле, неравенство длин связей, низкая стабильность — склонность к реакциям присоединения).