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).

Гидратация (реакция Кучерова)

Присоединение воды происходит в присутствии катализатора соли ртути (II) и идет через образование неустойчивого непредельного спирта, который изомеризуется в уксусный альдегид (в случае ацетилена):

 

 

или в кетон (в случае других алкинов):

 

Полимеризация

1. Димеризация под действием водно-аммиачного раствора CuCl:

 

 

2. Тримеризация ацетилена над активированным углем приводит к образованию бензола (реакция Зелинского):

 

 

Возможно образование молекул, содержащих большее число звеньев ацетилена, как циклического, так и линейного строения

… -СН=СН-СН=СН-СН=СН-…

 

(такие полимеры обладают полупроводниковыми свойствами).

Следует также отметить, что высокомолекулярное вещество – карбин (третья аллотропная модификация углерода) – образуется не в результате полимеризации ацетилена, а при окислительной поликонденсации ацетилена в присутствии CuCl:

 

Получение алкинов

Ацетилен получают в промышленности двумя способами.

1. Термический крекинг метана:

 

 

2. 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):

 

 

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

 

Применение алкинов

Наибольшее практическое значение имеют ацетилен и винилацетилен (бутен-3-ин-1).

Ацетилен используется для получения самых разнообразных веществ:

 

Винилацетилен является важным промежуточным продуктом в производстве масло- и бензостойкого синтетического хлоропренового каучука:

 

ГЛАВА III . МОИ УРОКИ

Контроль знаний учащихся 10-го класса по темам "Алкены" и "Алкины "

· 1 вариант – облегченный;

· 2 вариант – средний уровень;

· 3 вариант – усложненный.

Контрольная работа

Задание

1вариант.

Чему равно число изомерных алкенов состава С₅Н₁₀? Составьте их формулы и назовите их.

2вариант.

Составьте формулы изомеров для предложенного вещества, назовите их, укажите типы изомерии.

 

 

3вариант.

Какие из предложенных пар веществ являются изомерами?

Назовите вещества, укажите типы изомерии.

 

 

Задание

1вариант.

Составьте уравнения реакций, назовите все вещества.

 

 

2вариант.

Осуществите превращения, укажите названия веществ, типы химических реакций, условия их проведения:

 

 

3 вариант.

Дана цепочка превращений:

 

 

Осуществите превращения, назовите вещества, укажите типы реакций.

Задание

1 вариант

Как распознать следующие вещества: этан, этен, этин ?

Составьте уравнения реакций.

2 вариант.

Предложите способ распознания соединений: бутан, бутен – 1, пропин.

Составьте уравнения реакций.

3 вариант.

Предложите способ распознания веществ: пропан, пентен – 2, пентин – 2, пентин – 1.

Напишите уравнения реакций.

Задание

Задача.

1 вариант

Сколько литров водорода потребуется для полного гидрирования 16,2 г бутина – 2?

2 вариант

Какую массу карбида кальция, содержащего 15% примесей, необходимо взять для получения 40 л ацетилена (н.у.)?

3 вариант

Углекислый газ, полученный при сжигании 8,4 л этилена (н.у.), пропущен через 472 мл 6%-ного раствора NaOH (плотность = 1,06 г / мл). Каков состав образующейся соли и какова ее массовая доля в растворе?