Алкины. Гомологический ряд, изомерия, номенклатура.

Алкины – это углеводороды, в составе которых имеется одна тройная связь. В формировании тройной связи участвуют два соседних атома углерода, находящихся в состоянии sp-гибридизации. при образовании тройной связи происходит перекрывание электронных облаков одной пары гибридизированных орбиталей и двух пар негибридизированных. При этом формируется одна σ-связь и две π-связи.

Общая формула гомологического ряда: CnH2n-2, где n≥2

• Гомологический ряд алкинов формируется аналогичным с алканами и алкенами образом. Родоначальником алкинов является этин (ацетилен) – С2Н2.

Номенклатура В названии линейных формул алкинов используются названия алканов с аналогичным количеством атомов углерода, но окончание -ан заменяется на -ин. Разветвлённые структуры называются по общепринятым правилам, таким же, как и для алкенов: В главной цепи должна быть тройная связь., нумерацию главной цепи начинают от конца, к которому ближе тройная связь, цифра, обозначающая положение тройной связи ставится после названия цепи через дефис

Изомерия

Изомерия структорного скелета(пентин-1 и 3-метилбутин-1)

Изомерия положения тройной связи (пентин-1 и пентин-2)

Межклассовая с циклоалкенами, алкадиенами

Алкины. Способы получения.

1. Термическое разложение метана: 1500⁰ 2CH4 → СН ≡ СН(ацетилен) + 3Н2↑

2. Из карбида кальция:

3. Из дигалогеналкилов

H2C Br - CH Br - CH3 + 2NaOH(спиртовой раствор) ->HC=(тройная связь)-C -CH3 + 2H2 O+ 2NaBr

Алкины. Химические свойства.

Алкины, являясь непредельными соединениями, легко вступают в реакции присоединения. Важной особенностью ацетилена является его способность к реакции замещения, причём на водород замещаются металлы, образуя необычные органические вещества – ацетилениды. Кроме того, алкины способны к окислению и конденсации.

Реакции присоединения

1 Гидрирование. Гидрирование алкинов приводит к образованию алкенов. В данном случае насыщение тройной связи происходит за счёт разрыва одной из π связей.

 

Галогенирование

3. Гидрогалогенирование идет по правилу Морковникова

5. Гидратация алкинов

Алкины способны присоединять воду, в реакциях этого типа действует правило Марковникова. Рассмотрим гидратацию ацетилена(первая реакция)

. При присоединении воды образуется непредельный спирт, в данном случае – виниловый. Однако, если при одном и том же атоме углерода находится и двойная связь и гидроксигруппа, то такой спирт быстро перестраивается в более энергетически выгодный изомер – альдегид или кетон. В первой реакции уксусный альдегид. Если воду присоединяют гомологи ацетилена, то продуктом реакции является кетон. Например, при гидратации пропина образуется ацетон(вторая реакция)

 

6. Присоединение синилной кислоты

 

Реакции замещения

Так как тройная связь предполагает сильное смещение электронной плотности на себя, следовательно, каждый из атомов водорода в молекуле ацетилена приобретает некоторую подвижность. Более того, в отличие от одинарной, тройная связь оказывается поляризованной, поэтому становится возможным образовать связь с одновалентными металлами по типу ионной

(реакцию см в презентации)

Реакции окисления

Алкины способны окисляться в обычных условиях. Подобно алкенам, алкины окисляются при воздействии перманганата калия:

3C2H2+ 10KMnO4 + 2H2O = 6CO2 + 10KOH + 10MnO2

Алкины горят, полностью окисляясь до углекислого газа и воды:

2 С2H2 + 5O2 =4СО2 + 2H2 O

Реакции изомеризации

Алкины вступают в реакции изомеризации, в результате которых происходит перемещение тройной связи. В качестве катализатора используется металлический натрий (спиртовой раствор).