2) Оптическая изомерия органических соединений с двумя асимметрическими атомами углерода
Так, при наличии в молекуле двух асимметрических атомов углерода число изомеров равно 2 - 4, трех — 2 - 8, четырех — 24 - 16 и т. д.
Например, бромяблочная кислота, содержащая два асимметрических атома углерода, существует в виде четырех стереоизоме-ров
5 Билет)
1) Алкины. Строение, получение, свойства
Алки́ны (иначе ацетиленовые углеводороды) — углеводороды, содержащие тройную связь между атомами углерода, образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n-2. Атомы углерода при тройной связи находятся в состоянии sp-гибридизации.
Для алкинов характерны реакции присоединения. В отличие от алкенов, которым свойственны реакции электрофильного присоединения, алкины могут вступать также и в реакции нуклеофильного присоединения. Это обусловлено значительным s-характером связи и, как следствие, повышенной электроотрицательностью атома углерода. Кроме того, большая подвижность атома водорода при тройной связи обуславливает кислотные свойства алкинов в реакциях замещения. Простейшим алкином является этин (ацетилен C2H2). По номенклатуре IUPAC названия алкинов образуются от названий соответствующих алканов заменой суффикса «-ан» на «-ин»; положение тройной связи указывается арабскими цифрами.
Углеводородные радикалы, образованные от алкинов имеют суффикс «-инил», так CH≡C- называется «этинил».
Ниже представлены некоторые представители алкинов и их названия:
Основным промышленным способом получения ацетилена является электро- или термокрекинг метана, пиролиз природного газа и карбидный метод.
Карбидный метод (промышленный способ)[править]
Прокаливанием в электрических печах смеси оксида кальция с коксом при 1800—2000°С получают карбид кальция:
При действии на полученный карбид воды образуется гидроксид кальция и ацетилен:
Пиролиз углеводородов (промышленный способ)[править]
Суть способа заключается в пропускании над специальной огнеупорной насадкой смеси природного газа с воздухом, который сгорая поднимает температуру до 1500 °C. Затем на насадке происходит пиролиз метана[13]:
Крекинг природного газа (промышленный способ)[править]
Электрокрекинг[править]
Метод заключается в пропускании метана между двумя металлическими электродами с огромной скоростью. Температура 1500—1600°С. С химической точки зрения метод аналогичен методу пиролиза, отличаясь лишь технологическим и аппаратным исполнением[14].
Термоокислительный крекинг[править]
В этом методе используется частичное окисление метана благодаря использованию теплоты, образующейся при его сгорании[14]:
Метод прямого синтеза[править]
Углерод напрямую взаимодействует с водородом при очень высоких температурах:
Этот метод имеет чисто историческое значение (получение ацетилена в 1863 году М. Бертло).
Электролиз солей непредельных карбоновых кислот[править]
В 1864 году Кекуле получил ацетилен электролизом фумарата и малеата натрия[15]:
Аналогично получается ацетилен и из акрилата натрия.
Этот метод носит чисто историческое значение.
Дегидрогалогенирование галогеналканов и галогеналкенов (лабораторный способ)[править]
Реакция дегидрогалогенирования проводят действием сильного основания на дигалогеналканы:
В качестве дегидрогалогенирующего агента удобно использовать амид натрия в жидком аммиаке [16]:
Образование алкинидов[править]
Алкины с концевой тройной связью являются С-H кислотами (сильнее чем аммиак и алкены, но слабее, чем спирты) которые с очень сильными основаниями могут образовывать соли — алкиниды[6]:
(ацетиленид
динатрия)
(ацетиленид
калия)
(пропинилмагнийбромид)
Реакции электрофильного замещения алкинидов[править]
Алкиниды являются сильными нуклеофилами и легко вступают в реакции нуклеофильного замещения:
Это, в частности, широко используется для синтеза гомологов ацетилена:
Получение алкингалогенидов[править]
Действием галогена на монозамещенные ацетилены в щелочной среде можно получить галогеналкины[14]:
Реакция нуклеофильного замещения алкинидов[править]
В препаративном синтезе часто используют комплекс ацетиленида лития с этилендиамином как удобный источник ацетиленид-аниона[8].
Следует отметить, что в случае реакции с вторичными или третичными галогеналканами реакция во многом идет по альтернативному пути (элиминирование):
Реакции нуклеофильного присоединения[править]
Нуклеофильное присоединение к алкинам инициируется под воздействием отрицательно заряженной частицы — нуклеофила. В общем случае, катализатором таких реакций являютсяоснования. Общая схема первой стадии реакции нуклеофильного присоединения:
