4.4.3. Способы получения
Ацетилен получается при пиролизе метана или этана (или этена):
2
CН4
H-CC-H
+ 2 H2
СH3-СH3 СH2=СH2 + H2 HСCН + 2 H2
2. Гидролизом карбидов металлов можно получать этин и пропин. Дикарбид кальция при реакции с водой образует ацетилен:
СaС2 + 2 H2O HСCН + Сa(OH)2
Аналогично реагируют SrС2 и BaС2. Трикарбид димагния Mg2С3 с водой образует пропин:
Mg2С3 + 4 H2O CH3-СCН + 2 Mg(OH)2
3. Алкины могут быть получены реакцией отщепления (дегидрогалогенирования) из дигалогеналканов, например:
СH3-CHBr-CHBr-СH3
СH3-CH=CBr-СH3
СH3-СC-CН3
Для проведения первой стадии обычно достаточно использования спиртового раствора щёлочи при обычных условиях, а второй — более сильных оснований (гл. 5.2.1).
4. Возможно проведение дегалогенирования вицинальных тетрагалогеналканов цинковой пылью — эта реакция аналогична реакции дегалогенирования дигалогеналканов с образованием алкенов (гл. 4.2.4):
СH3-CBr2-CBr2-СH3
СH3-CC-СH3
.
5. Одним из способов получения алкинов является реакция алкилирования ацетилена через образование его металлических производных — это реакция нуклеофильного замещения в ряду галогеналканов, в которой нуклеофилом является ацетиленид металла; эта реакция была рассмотрена в химических свойствах (гл. 4.4.2).
4.4.4. Физиологическое действие и Важнейшие представители
Алкины также действуют по типу наркотических средств, при этом действие нарастает с увеличением числа атомов в молекуле. Средние члены ряда вызывают судорожный эффект. Первый член ряда — ацетилен в смеси с воздухом вызывает удушье из-за уменьшения содержания кислорода. Длительный контакт с ацетиленом вызывает функциональные нарушения нервной системы.
Ацетилен является бесцветным газом с эфирным запахом, обладающим наркотическим действием. Горит ярким, коптящим пламенем. Малорастворим в воде, спирте, хорошо растворим в ацетоне и диметилформамиде (в одном объёме ацетона растворяется до 300 объёмов ацетилена). Хорошая растворимость его в ацетоне (особенно под давлением) используется для хранения и транспортировки в баллонах. Сжиженный газ без разбавителя взрывоопасен.
Получают реакцией карбида кальция с водой (это как лабораторный, так и промышленный способ получения)
СaС2 + 2 H2O HСCН + Сa(OH)2
и крекингом метана (крупнотоннажный способ производства) — см. выше (гл. 4.4.3).
Для промышленного органического синтеза используется около 70% произведённого ацетилена (главным образом как сырьё для получения уксусного альдегида и винилхлорида) и около 30% — для сварки и резки металлов.
Глава 5. Функциональные производные непредельнЫх углеводороДов
В этой главе рассматриваются соединения, содержащие одновременно кратную связь в углеводородном радикале и функциональные группы -F, -Cl, -Br, -I, -OH, -OR. Другими словами, это галогенопроизводные непредельных углеводородов, непредельные спирты и эфиры.
5.1. ОБщность строения и химических свойств
Распределение электронной плотности в молекулах рассматриваемых соединений и пространственное строение этих молекул должно определяться природой атомов углерода в них и природой взаимодействия функциональных групп с углеводородной частью молекул.
Химические свойства непредельных функциональных производных должны выражаться, с одной стороны, в способности этих соединений к реакциям по непредельному углеводородному радикалу (как для непредельных углеводородов), а с другой стороны — в способности к взаимодействиям, связанным с наличием гетероатомной функциональной группы (как для функциональных производных алканов). К тому же непредельный углеводородный радикал может содержать (как рассматривалось в предыдущей главе) одну или несколько двойных или тройных связей.
В молекулах функциональных производных непредельных углеводородов различной структуры возможны самые разные взаимодействия между гетероатомом и ненасыщенным углеводородным радикалом. С этим связаны особенности химического поведения таких соединений. Но так как кратность связей и их количество на свойствах непредельных соединений существенно не отражаются, то в этой главе будут рассматриваться соединения на примере производных, содержащих одну двойную связь.