🗊Презентация Алкины. Номенклатура и изомерия

Алкины Алкинами называются соединения, молекулы которых содержат углеродный атом, имеющий тройную связь с другим атомом углерода СН ≡ СН - ацетилен Формула для алкинов записывается в следующем виде: CnH2n-2

i. Номенклатура и изомерия рациональная систематическая номенклатура номенклатура СН ≡ НС ацетилен этин СН3 – С ≡ СН метилацетилен пропин СН3 – С ≡ С – СН3 диметилацетилен бутин – 2 СН ≡ С – СН2 – СН2 – СН3 пропилацетилен пентин – 1 СН ≡ С – СН – СН3 изопропил- З – метил - | ацетилен бутин – 1 СН3

II.Способы получения алкинов 1. Промышленные способы получения ацетилена 1) из карбида кальция: t CaCO3 CaO + CO2 t CaO + 3C CaC2 + CO CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2 2) окисление метана: O2,1000° 2CН4 С2Н2 + ЗН2

2. Лабораторные способы получения 2. Лабораторные способы получения 1) получение из дигалогенопроизводных углеводородов: Cl | NaOH(спирт.р-р) NaNH2 CH3 – CH CH2 = CH CH ≡ CH | -NaCl | - NaCl Cl - H2O Cl -NH3 Если избыток NaOH, значит реакция идет до конца NaOH(спирт.р-р) NaNH2 CH2 – CH2 CH = CH2 CH ≡ CH | | -NaCl | - NaCl Cl Cl - H2O Cl -NH3

2) из тетрагалогенидов: 2) из тетрагалогенидов: Cl Cl | | CH – CH + 2 Zn CH ≡ CH + 2 ZnCl2 | | пыль Cl Cl З) дегидрирование алканов и алкенов: Pt;Pd,Ni Pt;Pd,Ni CH3 – CH3 CH2 = CH2 CH ≡ CH 200-300° 4) Из ацетиленидов щелочных металлов: HC ≡ CNa + CH3Cl HC ≡ C – CH3 + NaCl ацетиленид натрия необходимо учитывать реакционную способность галогеналкила

Реакционная способность: Реакционная способность: CH3 | CH3Hal > CH3 – CH2 > CH3 – CH – CH3 > CH3 – C – CH3 | | | Hal Hal Hal первичные > вторичные > третичные В случае третичного галогеналкила происходит реакция элиминирования: CH3 | CH3 HC ≡ C – C – CH3 + NaCl | | CH ≡ CNa + CH3 – C – Cl CH3 | CH3 HC ≡ CH + CH2 = C – CH3 + NaCl | CH3

В случае вторичного галогеналкила: В случае вторичного галогеналкила: HC ≡ CNa + CH3 – CH – CH3 HC ≡ C – CH – CH3 + NaCl | | Cl CH3 HC ≡ CH + CH2 = CH + NaCl | CH3

III. Строение алкинов длина связи (нм) Есв(кДж/моль) алканы δ 0,154 350 алкены δ + π 0,134 350+257,1=607,1 алкины δ + 2π 0,120 350+257,1+215,6=822,7

IV. Химические свойства алкинов 1. Кислотные свойства (получение ацетиленидов щелочных и тяжелых металлов): HC ≡ CH + NaOH HC ≡ CNa + H2O ацетиленид натрия HC ≡ CH + NaNH2 HC ≡ CNa + NH3 HC ≡ CH + AgNO3 HC ≡ CAg + HNO3 ацетиленид серебра качественная реакция на концевую тройную связь CH ≡ C – CH2 – CH3+AgNО3 Ag – C ≡ C – CH2 – CH3↓+HNO3 CH3 – C ≡ C – CH3 + AgNO3 нет водорода при тройной связи.

2. Реакции электрофильного присоединения 1) гидрирование или реакции восстановления: Pt;Pd,Ni + H2 HC ≡ CH + H2 CH2= CH2 CH3 – CH3 H H катал. \ / CH3 – C ≡ C – CH3 + H2 C = C / \ цис-изомер CH3 CH3 CH3 H \ / транс-изомер C = C химич. / \ H CH3 Существует 2 вида восстановления: 1) каталитическое (Н2 подается из резервуара и процесс идет в присутствии катализатора); 2) химическое восстановление (Н2 выделяется в результате химической реакции).

2)реакции галогенирования: 2)реакции галогенирования: H Br Br Br \ / | | HC ≡ CH + Br2 C = C СН – СН / \ | | Br H Br Br качественная реакция: произошло обесцвечивание раствора

3) реакции гидрогалогенирования: 3) реакции гидрогалогенирования: HC ≡ CH + HCl CH2 = CH | Cl CH3 – C ≡ CH + HCl CH3 – C = CH2 | Cl Реакция идёт по правилу Марковникова

3. Реакции нуклеофильного присоединения: 3. Реакции нуклеофильного присоединения: 1) реакции гидратации (реакция Кучерова): HgSO4 HC ≡ CH + H2O CH2 = CH CH3 – C = O | \ OH H енол По пр.Эльтекова при образовании енола происходит кетоенольная таутомерия +H2O HC ≡ CH + Hg2+ HC = +CH HC = CH CH2 = CH CH3 – C = O | | | | \ Hg+ Hg+ H-O+-H OH H альдегид HgSO4 CH3 – C ≡ CH + H2O CH3 – C = CH2 CH3 – C – CH3 | ║ OH O кетон

2) реакции со спиртом: 2) реакции со спиртом: +H+ CH3 – C ≡ CH + (C2H5O)-H+ CH3 – C = CH - CH3 – C = CH2 | | O – C2H5 O – C2H5 3) реакции с карбоновыми кислотами: +H+ CH3 – C ≡ CH + (CH3 – C = O)-H+ CH3 – C = CH - CH3 – C = CH2 \ | | О O – C = O O – C =O \ \ CH3 CH3 реакции идут по правилу Марковникова

4. Реакции конденсации с карбонильными соединениями (альдегидами и кетонами): 4. Реакции конденсации с карбонильными соединениями (альдегидами и кетонами): HC ≡ CH + CH3 – C = O CH3 – CH – C ≡ CH \ | H OH бутин-3-ол-2 CH3 | HC ≡ CH + CH3 – C – CH3 CH3 – C – C ≡ CH || | O ОH 2-метилбутин-3-ол-2 CH3 – C ≡ C – CH3 + CH3 – C = O \ H

5. Реакции окисления: 5. Реакции окисления: Если имеется концевая тройная связь, то в результате реакции образуется CO2. [O] CH3 – C ≡ CH CH3 – C = O + CO2 \ OH [O] CH3 – CH – C ≡ C – CH2 – CH3 CH3 – CH – C = O + CH3 – CH2 – C = O | | \ \ CH3 CH3 OH OH [O] CH3 – CH – C ≡ CH CH3 – CH – C = O + CO2 | | \ CH3 CH3 OH [O] CH3 – C ≡ C – CH3 2 CH3 – C = O \ OH

6. Реакции полимеризации 6. Реакции полимеризации 1) тримеризация CH СН /// \\\ эл. искра СН CH СН ≡ CH бензол CH СН /// \\\ уголь СН CH 400°C СН ≡ CH

2) димеризация с последующей полимеризацией: 2) димеризация с последующей полимеризацией: HCl HC ≡ CH + HC ≡ CH CH2 = CH – C ≡ CH CH2 = CH – C =CH2 | хлоропрен Cl n CH2 = CH – C= CH2 [ – CH2 – C = CH – CH2 – ] n | | Cl Cl хлоропреновый каучук CH2 = CH – C= CH + HC ≡ CH CH2 = CH – C ≡ C – CH = CH2 дивинилацетилен 3) полимеризация в присутствии катализатора Cu: Cu HC ≡ CH [ – CH = CH – ] n купрен