Химические свойства алкинов

 

Реакции присоединения
1. Галогенирование – стадийно, до производных алканов: (как и алкены обесцвечивают бромную воду!)   СH≡CH + Br2 → CHBr=CHBr (1,2-дибромэтен)   CHBr=CHBr + Br2 → CHBr2-CHBr2 (1,1,2,2-тетрабромэтан)
2. Гидрогалогенирование (труднее, чем у алкенов) –стадийно: AlCl3 CH≡CH +HCl → CH2=CHCl (винилхлорид)   AlBr3 * CH3-C≡CH + HBr → CH3-CBr=CH2 2-бромпропен * - используется пр. Морковникова
3. Гидратация –( р. М.Г. Кучерова)   Hg2+,H+ CH≡CH + H2O → [CH2=CH-OH] → CH3-CH=O непредельный уксусный спирт – енол альдегид
4. Полимеризация –р.тримеризации t=600, акт.уголь 3C2H2 → C6H6 (р. Зелинского)   – р.димеризации CuCl,NH4Cl HC≡CH + HC≡CH → СH2=CH-C≡CH (винилацетилен)

 

Реакции окисления и восстановления      
1. Горение – пламя сильно коптящее t CnH2n-2 + (3n-1)/2O2 → nCO2 + (n-1)H2O + Q      
2. Окисления Качественная реакция - обесцвечивают раствор марганцовки R-C≡C-R’ + 3[O] +H2SO4 →R-COOH+R’-COOH (смесь карбон.кислот) 3CH≡CH + 10KMnO4+2H2O → 6CO2 + 10 MnO2+10KOH   5CH≡CH + 8KMnO4+12H2SO4 → 5HOOC-COOH + 8MnSO4 +4K2SO4 + 12H2O      
3. Восстановление( kat – Ni,Pd или Pt) t,kat C2H2 + H2 → C2H4 t,kat C2H2 + 2H2 → C2H6        
     
Реакции замещения      
1.* Кислотные свойства (в отличие от алкенов, образуют соли – ацетилениды)   R-C≡C-H + NaH → R-C≡C-Na + H2↑   Качественные реакции на алкины с тройной связью в конце цепи: R-C≡CH + [Ag(NH3)2]OH → R-C≡C-Ag↓ +2NH3 + H2O серо-белый осадок   R-C≡C-H + [Cu(NH3)2]Cl → R-C≡C-Cu↓ + NH4Cl +NH3 красный осадок   Ацетилениды серебра и меди (I)- разлагаются соляной кислотой: R-C≡C-Cu↓ +HCl → R-C≡C-H + CuCl   Ацетилениды металлов – взрывчатые вещества!      
   
           

 

Ароматические углеводороды (Арены) – это органические соединения, в молекулах которых имеется одно или несколько бензольных колец.

Общая формула - CnH2n-6

1. Представители:

МОНОЯДЕРНЫЕ

  1. С6H6 – бензол, родоначальник гомологического ряда аренов

  1. С6H5 – CH3 – толуол (метилбензол)

  1. С6H5 – CH=СH2 – стирол (винилбензол)
  2. Ксилол (орто-, пара- ,мета-ксилол)

 

МНОГОЯДЕРНЫЕ (КОНДЕНСИРОВАННЫЕ)

  1. Нафталин

  1. Антрацен

2. Строение ароматических углеводородов:

SP2 –гибридизация:

  1. Плоское тригональное строение
  2. Угол – HCH - 120°
  3. Связи σ, π
  4. В бензоле нет простых и двойных связей, под влиянием единой π – электронной системы расстояние между центрами атомов углерода становится одинаковым – 0,139 нм, все св\зи полуторные

  1. Ещё подробне: строение молекулы бензола
  2. Схема образования -связей в молекуле бензола

  1. Негибридные 2p-орбитали углерода в молекуле бензола

  1. Молекула бензола. Расположение -электронного облака

  1. Внимание! (-С6Н5) – радикал бензола ФЕНИЛ

3. Физические свойства:

  1. Бензол – легкокипящая (tкип = 80,1°С), бесцветная жидкость, не растворяется в воде
  2. Внимание! Бензол – яд, действует на почки, изменяет формулу крови (при длительном воздействии), может нарушать структуру хромосом.
  3. Большинство ароматических углеводородов опасны для жизни, токсичны.

4. Изомерия, номенклатура:

Для аренов характерна изомерия заместителей и их положения в цикле

 

орто-ксилол (1,2-диметилбензол)

 

 

мета-ксилол (1,3-диметилбензол)

 

 

пара-ксилол (1,4-диметилбензол)

 

 

5. Получение аренов:

В промышленности
  • выделяют из нефти и угля методом фракционной перегонки, риформингом;
  • из каменноугольной смолы и коксового газа
1. Дегидроциклизацией алканов с числом атомов углерода больше или равным 6:   t, kat C6H14 → C6H6 + 4H2  
2. Тримеризация ацетилена (только для бензола) – р. Зелинского:   600°C, акт. уголь 3С2H2 → C6H6  
3. Дегидрированием циклогексана и его гомологов:   300°C, Ni C6H12 → C6H6 + 3H2 t,kat C6H11-CH3 → C6H5-CH3 + 3H2 метилцикло- толуол гексан  
4. Алкилирование бензола (получение гомологов бензола) – р Фриделя-Крафтса.   t, AlCl3 C6H6 + C2H5-Cl → C6H5-C2H5 + HCl хлорэтан этилбензол t,AlCl3 C6H6 + СH2=CH-CH3 → C6H5-CH-CH3 пропилен │ CH3 кумол (изопропилбензол)  
В лаборатории
1. Сплавление солей бензойной кислоты с твёрдыми щелочами:   t C6H5-COONa + NaOH → C6H6 + Na2CO3 бензоат натрия  
2. Реакция Вюрца-Фиттинга:   С6H5-Cl + 2Na + CH3-Cl → C6H5-CH3 + 2NaCl   С6H5-Г + 2Na + R-Г → C6H5-R + 2NaГ