4 Алкины

Изомерия и номенклатура. Получение ацетилена. Промышленные методы. Получение ацетиленовых углеводородов из галогенопроизводных, алкилированием ацетилена.

Физические свойства ацетиленовых углеводородов. Химические свойства. Общая характеристика. Реакции присоединения и их промышленное значение. Присоединение водорода, галогенов, галогеноводородов, воды, спиртов, карбоновых кислот, синильной кислоты. Кислотный характер алкинов с концевой тройной связью. Реакции замещения; обра­зование ацетиленидов. Изомеризация алкинов. Работы А.Е. Фаворского.

Использование ацетиленовых углеводородов в промышленности.

Методические указания

Тройная связь в алкинах имеет цилиндрическое строение, π-электроны связи сильно втянуты внутрь молекулы, поэтому для алкинов характерны реакции присоединения как с электрофильными, так и нуклеофильными реагентами по месту тройной связи. В отличие от алкенов, атом водорода в алкинах с концевой тройной связью легко замещается на атомы различных металлов с образованием солей–ацетиленидов. Это связано с линейной sp-гибридизацией атома углерода, а также с возрастанием долиs-электрона в гибридизации. По реакционной способности тройная связь подобна двойной, присоединение идет в одну или в две стадии. Подвижность атома водорода концевой ацетиленовой группы ≡ С – Н используется в реакциях конденсации с альдегидами и кетонами. Следует обратить внимание на технические методы получения ацетилена и его промышленное применение.

Вопросы для самопроверки

1. Напишите уравнения реакций присоединения этилового спирта, уксусной кислоты к пропину.

2. Какие продукты образуются при гидратации 4-метилпентина-2?

3. С помощью каких реакций можно различить бутин-1 и бутен-1?

4. Напишите уравнения реакций этилацетилена с аммиачным раствором окиси серебра, бромистым водородом.

5 Алкадиены

Три типа диеновых углеводородов. Номенклатура. Углеводороды с сопряженными двойными связями. Природа сопряжения.

Способы получения дивинила: из бутан-бутеновой фракции крекинг-газов; из спирта (С. В. Лебедев) и из бутандиола-1,3. Получение изопрена из пентан-пентеновой фракции, из пропилена и изобутилена.

Физические свойства. Химические свойства. Реакции присоединения водорода, галогенов, галогеноводородов. Диеновый синтез. Полимеризация диенов.

Понятие о высокомолекулярных соединениях, о натуральном и синтетическом каучуках.

Методические указания

При проработке этой темы обратить внимание на особенности электронного строения диенов с сопряженными двойными связями, с которыми связаны особенности их химических свойств (реакции присоединения в положение 1,4). В бутадиене-1,3 все четыре атома углерода имеют sp²-гибридизацию. В результате взаимного перекрывания четырех р-орбиталей освобождается энергия – энергия сопряжения или энергия резонанса. Однако при более низких температурах и в неполярных растворителях имеет место 1,2-присоединение.

Большое практическое значение имеют реакции полимеризации сопряженных диенов, лежащие в основе получения различных видов синтетических каучуков.

Вопросы для самопроверки

1. Напишите структурные формулы всех диеновых углеводородов состава С₅Н₈и назовите их по систематической номенклатуре.

2. Напишите уравнение реакции одного изомера С₅Н₈с малеиновым ангидридом, дайте объяснение.

3. Напишите формулы диенов, применяемых для получения синтетических каучуков, и уравнения реакций их 1,4-полимеризации.

4. Получите 2-метилбутадиен-1,3 двумя способами и напишите формулу цис-полиизоопрена.