2.Методы получения

В 1862 г. Ф.Велер впервые получил ацети­лен из карбида кальция, действуя на него водой. Карбидный метод получения ацетилена (после того, как А.Муассан в 1892 г. разработал технологичный спо­соб производства карбида кальция из угля и карбоната кальция) приобрел ши­рокое промышленное применение:

T,^oC уголь (+3C), 3000^oC

CaCO₃ --------- CaO ---------------------------- CaC₂ + CO

карбонат -CO₂ карбид

кальция кальция

HO-H + C  C + H-OH ---------- H-CC-H + HO-Ca-OH

Ca ацетилен

карбид

кальция

Однако карбидный метод получения ацетилена достаточно дорогой. В промышленных масштабах ацетилен получают окислительным пиролизом ме­тана:

1500^oC

6CH₄ + O₂ --------- 2HCCH + 2CO +10H₂

Гомологи ацетилена получают следующими методами:

1. Дегидрогалогенированием вицинальных дигалогеналканов, которые, в свою очередь, получают галогенированием алкенов, например:

2KOH, спирт

H₃C-CH=CH₂ + Br₂ -- H₃C-CH-CH₂ --------------- H₃C-CCH + 2KCl + 2H₂O

пропен   T,^oC пропин

Br Br

2. Дегалогенированием тетрагалогенопроизводных алканов, нагревая их с порошкообразным цинком:

Br Br

 

H₃C-C-CH + 2Zn --------- H₃C-CCH + 2ZnBr₂

 

Br Br

1,1,2,2-тетрабромпропан

3. Алкилированием ацетиленидов щелочных металлов:

Н₃С-СС-Na + I-CH₃ ------- H₃C-CC-CH₃ + NaI

Метилацетилинид бутин-2

натрия

3.Химические свойства

Химические свойства алкинов обусловлены наличием в их молекулах тройной связи -СС-, которая состоит из одной - и двух -связей (sp-гибридизация). Для алкинов характерны реакции присоединения, протекающие ступенчато сначала с образованием алкенов (или их производных), затем алканов. Можно было бы предположить, что алкины, содержащие в молекуле две -связи, должны бы присоединять электрофильные реагенты значительно легче, чем алкены. На практике это не подтверждается.

В молекулах алкинов ненасыщенные (sp-гибридизованные) углеродные атомы расположены ближе друг к другу, чем в молекуле алкенов (0,12 и 0,134 нм соответственно) и обладают повышенной электроотрицательностью. Поэтому электроны атомов углерода в sp-гибридизованном состоянии более глубоко втягиваются в середину молекулы, более сконцентрированы между углеродными ядрами и сильнее удерживаются электроотрицательными углеродными атомами, чем в связи С=С. В результате ацетиленовые углеводороды, несмотря на большую ненасыщенность, проявляют меньшую реакционную способность к присоединению электрофильных реагентов, чем этиленовые. В то же время в алкинах внешние области ядер атомов углерода с тройной связью становятся относительно обедненными электронной плотностью. Поэтому они проявляют большую способность, чем алкены к реакциям присоединения нуклеофильных реагентов, таких как спирты, амины, синильной кислоты и т.д.

Алкины вступают в реакции присоединения, которые могут осуществляться по радикальному, электрофильному и нуклеофильному механизмам, а также в реакции замещения атомов водорода, расположенных около атома углерода с тройной связью.