55 през (1) (1) (1)

1. План урока

1) Общая информация: определение, общая формула класса,
гибридизация атомов углерода, номенклатура, типы
изомерии, физические свойства и применение алкинов
2) Химические свойства алкинов
3) Основные способы получения алкинов
4) Ответы на вопросы

2. Алкины Алкины — непредельные углеводороды, в молекулах которых содержится одна тройная связь между атомами углерода.

Общая формула: СnH2n-2, где n≥2.
Тип гибридизации: атомы С, соединённые тройной связью,
находятся в sp -гибридизации.
Номенклатура: окончание −ин.
Виды изомерии:
1) углеродного скелета (n≥5)
2) положения кратной связи (n≥4)
3) межклассовая (изомерны алкадиенам и циклоалкенам)
Физические свойства: С2-С 4 (газы), С5-С 16 (жидкости), >C17 (твёрдые),
не растворяются в воде, но растворяются в неполярных растворителях.
Применение: ацетилен используется для получения бензола, а также для сварки
металлов – ацетиленовая сварка.

3. Тривиальная номенклатура

Тривиальная номенклатура
Молекулярная
формула
Структурная
формула
Систематическая
номенклатура
Тривиальная
номенклатура
С2Н2
НС≡СН
этин
ацетилен
С4Н4
CH2=CH−C≡СН
бутен-1-ин-3
винилацетилен

4. Структурная изомерия и номенклатура

Структурная изомерия и номенклатура
Тип изомерии
Молекулярная
формула
Структурная формула
1. Структурная изомерия
Углеродного
скелета
С5Н8
Положения
кратной связи
С4Н6
Межклассовая
изомерия
С5Н8

5. Химические свойства алкинов

Химические свойства алкинов
σ-связь
σ-связь
σ-связь
π-связь
π-связь
Для алкинов, как и для алкенов, алкадиенов, характерны реакции
присоединения, но реакции присоединения к алкинам протекают
в две стадии. Ацетилен и его гомологи с концевой тройной связью
проявляют очень слабые кислотные свойства.
Для алкинов характерны реакции:
1. Присоединения (ионный механизм реакции, электрофильное присоединение)
2. Димеризации и тримеризации
3. Окисления
4. Замещения Н (кислотные свойства, терминальные алкины)

6. 1. Реакции присоединения

1. Реакции присоединения
Присоединение 1 молекулы:
Присоединение 2 молекул:
Название реакции
Реагент
Гидрирование
H2
Галогенирование
Cl2, Br2
Гидрогалогенирование
HCl, HBr
Гидратация
H2O

7. 1. Реакции присоединения

1. Реакции присоединения
1) Гидрирование (+ Н2)
Гидрирование ацетилена
1 моль H 2
2 моль H 2
Условия:
Pt/Pd/Ni, t°

8. 1. Реакции присоединения

1. Реакции присоединения
1) Гидрирование (+ Н2)
Гидрирование пропина
1 моль H 2
2 моль H 2
Условия:
Pt/Pd/Ni, t°

9. 1. Реакции присоединения

1. Реакции присоединения
2) Галогенирование (+ Cl2 , + Br2(Н2О))
Бромирование ацетилена
1 моль Br2
2 моль Br2
Важно
Обесцвечивание бромной воды (раствора Br2 в воде) − качественная реакция на кратную связь.

10. 1. Реакции присоединения

1. Реакции присоединения
2) Галогенирование (+ Cl2 , + Br2(Н2О))
Хлорирование бутина-1
1 моль Cl2
2 моль Cl2

11. 1. Реакции присоединения

1. Реакции присоединения
3) Гидрогалогенирование (+ НCl, HBr)
Гидрохлорирование ацетилена
1 моль HCl
2 моль HCl
Правило Марковникова
Водород присоединяется к более гидрированному, т.е. содержащему большее количество атомов
водорода, а гидроксогруппа или галоген — к менее гидрированному атому углерода при двойной связи.

12. 1. Реакции присоединения

1. Реакции присоединения
3) Гидрогалогенирование (+ НCl, HBr)
Гидробромирование пропина
1 моль HBr
2 моль HBr
Правило Марковникова
Водород присоединяется к более гидрированному, т.е. содержащему большее количество атомов
водорода, а гидроксогруппа или галоген — к менее гидрированному атому углерода при двойной связи.

13. 1. Реакции присоединения

1. Реакции присоединения
4) Гидратация (+ Н2 О)
Реакция Кучерова
Условия:
Hg2+, H+, t°
Гидратация ацетилена
Важно
При гидратации ацетилена образуется этаналь (ацетальдегид),
при гидратации любого другого алкина образуются кетоны.

14. 1. Реакции присоединения

1. Реакции присоединения
4) Гидратация (+ Н2 О)
Реакция Кучерова
Условия:
Hg2+, H+, t°
Гидратация пропина
Правило Марковникова
Водород присоединяется к более гидрированному, т.е. содержащему большее количество атомов
водорода, а гидроксогруппа или галоген — к менее гидрированному атому углерода при двойной связи.

15. 1. Реакции присоединения

1. Реакции присоединения
4) Гидратация (+ Н2 О)
Реакция Кучерова
Гидратация бутина-1
Гидратация бутина-2
Условия:
Hg2+, H+, t°

16. 1. Реакции присоединения

1. Реакции присоединения
4) Гидратация (+ Н2 О)
Реакция Кучерова
Гидратация фенилацетилена
Гидратация бутадиина-1,3
Условия:
Hg2+, H+, t°

17. 2. Реакции димеризации и тримеризации

2. Реакции димеризации и тримеризации
Димеризация ацетилена
Гидрирование винилацетилена
Гидрохлорирование винилацетилена
Условия:
CuCl + NH4Cl, t°

18. 2. Реакции димеризации и тримеризации

2. Реакции димеризации и тримеризации
Тримеризация ацетилена
Условия:
Cакт, 600°С
Тримеризация пропина
Важно
Тримеризация алкинов – способ получения бензола и его гомологов.

19. 3. Реакции окисления

3. Реакции окисления
1. Некаталитическое горение алкинов
Общее уравнение реакции горения алкинов:
СnН2n-2 + ((3n-1)/2)О2 = nСО 2 + (n-1)Н2О
2. Окисление алкинов перманганатом КМnO 4
1) Мягкое окисление ацетилена водным раствором КМnO 4 при н.у.;
2) Жёсткое окисление подкисленным раствором КМnO 4
или K 2 Cr 2 O 7 при нагревании.

20. 1) Мягкое окисление ацетилена

1) Мягкое окисление ацетилена
Схема реакции:
Условия:
Н2О, 0°С

21. 2) Жёсткое окисление алкинов

2) Жёсткое окисление алкинов
Схема реакции:
Этин + KMnO 4
+ Н+
Условия:
Н+, t°
Важно
Обесцвечивание раствора перманганата калия − качественная реакция на кратную связь.

22. 2) Жёсткое окисление алкинов

2) Жёсткое окисление алкинов
Схема реакции:
Бутин-1 + KMnO 4
+ Н+
Условия:
Н+, t°
Важно
Обесцвечивание раствора перманганата калия − качественная реакция на кратную связь.

23. 2) Жёсткое окисление алкинов

2) Жёсткое окисление алкинов
Схема реакции:
Бутин-2 + KMnO 4
+ Н+
Условия:
Н+, t°
Важно
Обесцвечивание раствора перманганата калия − качественная реакция на кратную связь.

24. 2) Жёсткое окисление алкинов

2) Жёсткое окисление алкинов
Схема реакции:
Пентин-2 + KMnO 4
+ Н+
Условия:
Н+, t°
Важно
Обесцвечивание раствора перманганата калия − качественная реакция на кратную связь.

25. 4. Реакции замещения Кислотные свойства алкинов

4. Реакции замещения
Кислотные свойства алкинов
Алкины c концевой (терминальной) тройной
связью проявляют слабые кислотные свойства.
1. Взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра(I)
ацетилен
пропин
Важно
Качественная реакция на алкины, содержащие концевую (терминальную)
тройную связь, – выделение
ацетиленидов серебра(I).

26. 4. Реакции замещения Кислотные свойства алкинов

4. Реакции замещения
Кислотные свойства алкинов
Алкины c концевой (терминальной) тройной
связью проявляют слабые кислотные свойства.
1. Взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра(I)
фенилацетилен
бутадиин-1,3
Важно
Качественная реакция на алкины, содержащие концевую (терминальную)
тройную связь, – выделение
ацетиленидов серебра(I).

27. 4. Реакции замещения Кислотные свойства алкинов

4. Реакции замещения
Кислотные свойства алкинов
Алкины c концевой (терминальной) тройной
связью проявляют слабые кислотные свойства.
1. Взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра(I)
бутен-1-ин-3
Важно
Качественная реакция на алкины, содержащие концевую (терминальную)
тройную связь, – выделение
ацетиленидов серебра(I).

28. 4. Реакции замещения Кислотные свойства алкинов

4. Реакции замещения
Кислотные свойства алкинов
2. Взаимодействие с натрием в жидком
аммиаке/амидом натрия NaNH 2 */гидридом натрия *
ацетилен с 1 моль Na
ацетилен с 2 моль Na
пропин

29. 4. Реакции замещения Кислотные свойства алкинов

4. Реакции замещения
Кислотные свойства алкинов
2. Взаимодействие с натрием в жидком
аммиаке/амидом натрия NaNH 2 */гидридом натрия *
пропин с амидом натрия
пропин с гидридом натрия

30. 4. Реакции замещения Кислотные свойства алкинов

4. Реакции замещения
Кислотные свойства алкинов
3. Взаимодействие с аммиачным раствором хлорида меди(I)*
ацетилен
пропин
Важно
Качественная реакция на алкины, содержащие концевую
(терминальную) тройную связь, – выделение красного осадка
ацетиленидов меди(I).

31. Гидролиз ацетиленидов

лиз ацетиленидов
Гидролиз ацетиленидов
Гидролиз ацетиленида натрия
Гидролиз ацетиленида серебра
Гидролиз метилацетиленида натрия

32. Химические свойства алкинов

Химические свойства алкинов
Химические свойства алкинов
1) Реакции
присоединения
Гидрирование
Галогенирование
2) Дии тримеризация
3) Реакции
окисления
4) Кислотные свойства
алкинов с концевой
тройной связью
Горение
Взаимодействие
с аммиачными растворами
оксида серебра(I)
и хлорида меди(I)
Мягкое окисление
ацетилена
Гидрогалогенирование
Жёсткое окисление
Гидратация
Взаимодействие с амидами
и гидридами щелочных
металлов и с щелочными
металлами

33. Химические свойства алкинов

Химические свойства алкинов
Na
[Ag(NH 3) 2]OH
NaNH2/NaH/[Cu(NH3)2]Cl*
Реагенты, с которыми взаимодействуют алкины
Н2
Cl2, Br2(Н2О)
НCl, НBr
H2О
O2
KMnO 4

34. Способы получения ацетилена

Способы получения ацетилена
1) Пиролиз метана:
2) Гидролиз карбида кальция:

35. Способы получения алкинов

Способы получения алкинов
Реакции отщепления (элиминирования)
Название реакции
Молекула, которая
отщепляется
Условие протекания
реакции/реагент
Дегидрирование
-H 2
Ni, t°
Дегалогенирование
-Cl2, -Br2
Zn/Mg
Дегидрогалогенирование
-HCl, -HBr
Спиртовой
раствор щёлочи

36. Способы получения алкинов

Способы получения алкинов
1) Дегидрирование алканов и алкенов
СnH2n+2 ⟶ СnH2n-2 + 2Н2
С n H 2n ⟶ СnH2n-2 + Н2
Дегидрирование пропана:
Дегидрирование бутена-2:
Условия:
Pt/Ni, t°

37. Способы получения алкинов

Способы получения алкинов
2) Дегалогенирование
тетрагалогеналканов (-Сl2, Br2)
Дегалогенирование 1,1,2,2-тетрахлорэтана
Дегалогенирование 2,2,3,3-тетрабромбутана
Условия:
Mg/Zn, t°

38. Способы получения алкинов

Способы получения алкинов
3) Дегидрогалогенирование
дигалогеналканов (-HСl, HBr)
Дегидрогалогенирование 1,2-дихлорэтана
Дегидрогалогенирование 1,1-дихлорэтана
Условия:
спирт. р-р щёлочи, t°

39. Способы получения алкинов

Способы получения алкинов
3) Дегидрогалогенирование
дигалогеналканов (-HСl, HBr)
Условия:
спирт. р-р щёлочи, t°
Дегидрогалогенирование 2,3-дибромбутана
Дегидрогалогенирование 1,2-дибромбутана
Правило Зайцева
Водород отщепляется от менее гидрированного атома углерода.

40. Способы получения алкинов

Способы получения алкинов
4) Алкилирование ацетиленидов – взаимодействие Na/K солей
алкинов с галогеналканами
ацетиленид натрия + бромметан
ацетиленид динатрия + 1 моль бромметана
ацетиленид динатрия + 2 моль бромметана
Важно
Алкилирование ацетиленидов Щ М галогеналканами − способ удлинения углеродного скелета.

41. Способы получения алкинов

Способы получения алкинов
4) Алкилирование ацетиленидов – взаимодействие Na/K солей
алкинов с галогеналканами
метилацетиленид натрия + хлорэтан
Важно
Алкилирование ацетиленидов Щ М галогеналканами − способ удлинения углеродного скелета.

42. Способы получения алкинов

Способы получения алкинов
Получение алкинов
Промышленные способы
Лабораторные способы
Неполный пиролиз метана
Дегалогенирование
тетрагалогеналканов
Дегидрирование алканов и алкенов
Дегидрогалогенирование
дигалогеналканов
Гидролиз карбида кальция
Взаимодействие галогеналканов
с ацетиленидами Щ М