4.8. Реакції заміщення.
4.8.2. Реакції приєднання до карбонільним з'єднанням.
номенклатура
Алкінілу, ацетиленовими вуглеводнями називають вуглеводні, до складу молекул яких входять як мінімум два вуглецевих атома, що знаходяться в стані sp-гібридизації і з'єднані один з одним трьома зв'язками.
Алкіни утворюють гомологічний ряд із загальною формулою Сn Н2N-2.
Першим членом гомологічного ряду є ацетилен має молекулярну формулу С2 Н2 і структурну формулу СНСН. В силу особливості sp-гібридизації молекула ацетилен має лінійну будову. Наявність двох π-зв'язків розташованих в двох взаємно перпендикулярних площинах передбачає розташування α-атомів заміщають груп на лінії перетину площин, в яких розташовані π-зв'язку. Тому зв'язку атомів вуглецю, витрачені на з'єднання з іншими атомами або групами жорстко розташовані на лінії під кутом 180 0 один до одного. Будова системи потрійного зв'язку в молекулах алкинов визначать їх лінійну будову.
Особливість будови молекул алкинов передбачає існування ізомерії положення потрійного зв'язку. Структурна ізомерія, зумовлена будовою вуглецевого скелета, починається з п'ятого члена гомологічного ряду.
1. Ізомерія положення потрійного зв'язку. наприклад:
2. Структурні ізомери. наприклад:
Перший член гомологічного ряду носить тривіальне назва «ацетилен».
За раціональної номенклатурі ацетиленові вуглеводні розглядаються як похідні ацетилену, Наприклад:
За номенклатурою ІЮПАК назви алкинов утворюються заміною суфікса «ан» на «ін». Головну ланцюг вибирають таким чином, щоб в неї потрапила потрійний зв'язок. Нумерацію вуглецевих атомів починають з того кінця ланцюга, до якого ближче потрійний зв'язок. При наявності в молекулі подвійного і потрійного зв'язків подвійний зв'язок має менший номер. наприклад:
Потрійна зв'язок може бути кінцевий (термінальної, наприклад, в пропініл) або «внутрішньої», наприклад в 4-метил-2-пентіне.
При складанні назв радикал -ССН називають «етініл».
2. Способи отримання.
2.1 Промислові способи.
У промислових умовах отримують головним чином ацетилен. Існують два способи отримання ацетилену.
1. Карбідний спосіб отримання ацетилену
Ацетилен вперше карбідним способом було отримано Фрідріхом Велером в 1862г. Поява карбідного способу поклало початок широкому застосуванню ацетилену, в тому числі і в якості сировини в органічному синтезі. До теперішнього часу карбідний спосіб є одним з основних промислових джерел ацетилену. Спосіб включає дві реакції:
2. Піроліз етилену і метану
Піроліз етилену і метану при дуже високій температурі веде до отримання ацетилену. У цих умовах ацетилен термодинамічно нестабільний, тому піроліз проводять за дуже короткі проміжки часу (соті секунди):
Термодинамічна нестабільність ацетилену (вибухає навіть при стисканні) випливає з високого позитивного значення теплоти його освіти з елементів:
Це властивість створює певні труднощі при зберіганні ацетилену і роботі з ним. Для забезпечення безпеки і спрощення роботи з ацетиленом використовують його властивість легко скраплюватися. Зріджений ацетилен розчиняють в ацетоні. Розчин ацетилену в ацетоні зберігають в балонах, наповнених пемзою або активованим вугіллям. Такі умови зберігання запобігають можливості довільного вибуху.