GL_06_Алкины (О.А. Реутов, А.Л. Курц, К.П. Бутин — Органическая химия в 4-х томах (Word))

Влияние тройной связи на свойства алкинов

Алкины, имеющие тройную связь на конце (концевую), обладают повышенным дипольным моментом, если сравнивать с иными углеводородами с равноценным числом атомов углерода. Это говорит о большей поляризуемости тройной связи при действии алкильных групп. Алкины более прочны, по сравнению с другими классами веществ. Они не растворимы в воде, но растворяются в неполярных либо слабополярных растворителях (эфиры, бензол).

Наличие тройной связи во многом определяет свойства алкинов. Им, естественно, свойственны реакции присоединения галогеноводородов, воды, спиртов, карбоновых кислот, они легко окисляются и восстанавливаются. Отличительной особенностью алкинов с концевой тройной связью является их CH-кислотность.

Алкинам присуща реакция электрофильного присоединения. Исходя из того, что степень ненасыщенности в них выше, чем в алкенах, то и реакционная способность первых должна быть выше, но, скорее всего, из-за прочности тройной связи реакционная возможность электрофильного присоединения алкенов и алкинов практически идентична.

Общая характеристика тройной связи

Атомы углерода, образующие тройную связь, имеют sp-гибридизацию. Исходя из метода локализованных электронных пар, эта связь, как известно, образуется перекрыванием двух р-орбитали, находящихся в перпендикулярном положении и одной s-орбитали, соединяющей атомы. Таким образом, перекрывание гибридной орбитали обеспечивает образование одной сигма-связи, а двух негибридных — образование двух пи-связей. Стоит отметить, что тройная связь короче двойной, а энергия, выделяющаяся при ее разрыве, намного больше. Поэтому и тройная связь намного прочнее.

2721229.jpg

Итак, выше рассмотрели строение алкинов, изомерия и номенклатура будут изучены в следующих пунктах.

Номенклатура

Номенклатура и изомерия алкинов играет немаловажную роль в обозначении веществ данного класса соединений.

Приведем различные примеры названий алкинов, исходя из систематической и заместительной (ЮПАК) номенклатур. Например, простейший представитель гомологического ряда алкинов — C2H2 по систематической номенклатуре носит название этин, а по номенклатуре, предложенной ЮПАК, называется ацетилен.

Приведем пример, как называть соединения по систематической номенклатуре. Суффикс -ин обозначает наличие тройной связи, а его местонахождение в цепи определяется номером. Для начала выберем соединение, найдем у него главную цепь. Она должна обязательно иметь большее количество углеродов и тройную связь. Затем пишем название цепи, указывая впереди все заместители, обозначая их расположение соответствующими цифрами. Далее, приписываем суффикс -ин и на конце через тире добавляем цифру, показывающую положение тройной связи.

Обозначение соединений по номенклатуре, предложенной ЮПАК, также не отличается сложностью. Два углеводорода с тройной связью называем ацетилен, а последующие присоединенные углеводороды обозначаем соответствующими им названиями. Например: пропин будет называться метилацетилен, а гексин-1 — бутилацетилен. Если углеводороды, соединенные тройной связью, используются в качестве заместителя, то их названия будут — этинил (2 углерода), пропинил (3 углерода), и по увеличению количества углеводородов соответственно.

2721244.jpg

Геометрическая изомерия алкинов

Геометрическая изомерия, обусловленная различными положениями молекулы в пространстве (-цис,-транс), у алкинов не встречается из-за того, что под влиянием тройной связи цепь углеводородов принимает только линейное положение.

2721540.jpg

Однако линейный фрагмент этой цепи, содержащий тройную связь, может быть включен в большие замкнутые углеродные циклы, которые могут подвергаться геометрической (пространственной) изомерии. Эти циклы должны содержать достаточное количество углеродов, чтобы пространственное напряжение, вызванное сильной тройной связью, не было ощутимо.

Циклононин — первое соединение из стабильных циклоалкинов. Он наиболее устойчив среди прочих подобных ему. С увеличением числа углеродов данные соединения теряют свою прочность.

История открытия

Впервые ацетилен был получен в 1836 годуЭдмундом Дэви, двоюродным братом знаменитого английского химика Гемфри Дэви, нагреванием уксуснокислого калия с древесным углем и последующей реакцией с водой образовавшегося карбида калия [1]. Дэви назвал свой газ «двууглеродистым водородом».

В 1862 году немецкий химик и врач Ф. Вёлер вновь открыл ацетилен, действуя водой на карбид кальция.

В 1863 году французский химик М. Бертло получил ацетилен, пропуская водород над раскалёнными электрической дугой графитовыми электродами[2]. Именно он дал газу имя ацетилен (от латинских слов acetum — уксус и греческого иле — дерево). Русское название «ацетилен» впервые было применено Д. И. Менделеевым[3].

Большую роль в изучении химии ацетилена и его производных в конце XIX века сыграл А. Е. Фаворский.

В 1895 годуЛе Шателье обнаружил, что ацетилен, сгорая в кислороде, даёт очень горячее пламя, что впоследствии легло в основу ацетиленовой технологии сварки и резки тугоплавких металлов[4].

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий