Взаимные превращения производных карбоновых кислот

Реагенты, отмеченные кружочком позволяют получить соответствующие им ацилпроизводные из любых других, расположенных по схеме правее.

Алкины

  • Алкины (ацетиленовые углеводороды) – непредельные алифатические углеводороды, молекулы которых содержат одну тройную связь.

Общая формула алкинов СnH2n-2.

Простейшие представители:

 

Тройную связь осуществляют 6 общих электронов: .

Строение тройной связи

Тройная связь является комбинацией из одной -и двух -связей, образуемых двумя sp-гибридизованными атомами (часть I, раздел 4.3.3).
-Связь возникает при осевом перекрывании sp-гибридных орбиталей соседних атомов углерода; одна из  -связей образуется при боковом перекрывании рy-орбиталей, другая – при боковом перекрывании
рz-орбиталей. Образование связей на примере молекулы ацетилена можно изобразить в виде схемы:

-связь (перекрывание 2sp-2sp),
-связь (2рy-2рy),
-связь (2рz-2рz),
С–Н -связь (перекрывание 2sp-АО углерода и 1s-АО водорода).

Номенклатура алкинов

По систематической номенклатуре названия ацетиленовых углеводородов производят от названий соответствующих алканов (с тем же числом атомов углерода) путем замены суффикса –ан на –ин:

2 атома С  этан  этин; 3 атома С  пропан  пропин и т.д.

Главная цепь выбирается таким образом, чтобы она обязательно включала в себя тройную связь (т.е. она может быть не самой длинной).

Нумерацию углеродных атомов начинают с ближнего к тройной связи конца цепи. Цифра, обозначающая положение тройной связи, ставится обычно после суффикса –ин. Например:

Для простейших алкенов применяются также исторически сложившиеся названия: ацетилен (этин), аллилен (пропин),кротонилен (бутин-1), валерилен (пентин-1).

В номенклатуре различных классов органических соединений наиболее часто используются следующие одновалентные радикалы алкинов:

Получение алкинов

Ацетилен получают в промышленности двумя способами.

  1. Термический крекинг метана:

  1. Гидролиз карбида кальция:

Карбид кальция образуется при нагревании смеси оксида кальция СаО (жженой извести) и кокса до 2500С:


Вследствие большой энергоемкости этот метод экономически менее выгоден.

Для синтеза гомологов ацетилена применяют следующие методы.

    1. Дегидрогалогенирование дигалогеналканов спиртовым раствором щелочи (щелочь и спирт берутся в избытке):

    1. Удлинение цепи (алкилирование ацетиленидов) при действии на ацетилениды алкилгалогенидами:

Реакции присоединения к алкинам

Гидрирование

В присутствии металлических катализаторов (Pt, Ni) алкины присоединяют водород с образованием алкенов (разрывается первая

-связь), а затем алканов (разрывается вторая -связь):

При использовании менее активного катализатора
[Pd/CaCO3/Pb(CH3COO)2] гидрирование останавливается на стадии образования алкенов.

Галогенирование

Электрофильное присоединение галогенов к алкинам протекает медленнее, чем для алкенов (первая -связь разрывается труднее, чем вторая):

Алкины обесцвечивают бромную воду (качественная реакция).

Гидрогалогенирование

Присоединение галогеноводородов также идет по электрофильному механизму. Продукты присоединения к несимметричным алкинам определяются правилом Марковникова:

Гидрохлорирование ацетилена используется в одном из промышленных способов получения винилхлорида:

Винилхлорид является исходным веществом (мономером) в производстве поливинилхлорида (ПВХ).