Особенности строения, реакционной способности и методы синтеза алкинов

1. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ, РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ И МЕТОДЫ СИНТЕЗА АЛКИНОВ

1

2. Алкины

Алкинами называются
ненасыщенные углеводороды,
молекулы которых содержат
одну тройную связь.
СnН2n-2
ацетилены
2

3. Алкины

Номенклатура
1) в алкинах с неразветвленной цепью нумерацию
производят с того конца, ближе к которому находится
тройная связь. В названии алкана, соответствующего
этой родоначальной структуре, суффикс -ан
заменяется на –ин.
HC
HC C CH3
CH
пропин
этин
H3C C C CH2 CH2 CH3
гексин-2
3

4. Алкины

Номенклатура
2) в случае разветвления главной считается цепь,
включающая тройную связь, даже если эта цепь и не
является самой длинной. Нумерация производится
таким образом, чтобы атом углерода, от которого
начинается тройная связь, получил наименьший
номер
H3C CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH3
C
CH
2-пропилгексин-1
4

5. Алкины

Номенклатура
3) Углеводородные заместители обозначаются
префиксом. Положение их указывается цифрой,
соответствующей номеру того атома углерода, у
которого находится заместитель. Заместители
перечисляются в алфавитном порядке. В случае
нескольких одинаковых углеводородных
заместителей перед их названием ставится
умножительная приставка ди-, три- и т. д.
5

6. Алкины

Представители гомологического ряда алкинов
HC
CH
этин, ацетилен
HC
C CH3
пропин, метилацетилен
HC
C CH2 CH3
H3C
C C CH2 CH3
HC
C CH2 CH2 CH3
1-бутин, этилацетилен
2-пентин, метилэтилацетилен
1-пентин, пропилацетилен
6

7. Алкины

Способы получения
Получение ацетилена гидролизом карбида кальция
CaO + 3C
CaС2+ Н2О
0
2500 С
CaC2 + CO
C2Н2 + CаO
7

8. Алкины

Способы получения
Алкилирование ацетилена
HC CH
NaNH2 (NH3)
HC CNa + RCl
HC
HC
CNa
CR + NaCl
8

9. Алкины

Способы получения
Дегидрогалогенирование дигалогенпроизводных алканов
CH3 CH2 CHCl2
CH3 C
CH +2HCl
CH3 CHCl CH2Cl
CH3 C
CH + 2HCl
9

10. Алкины

Химические свойства
Гидрирование
CH CH
+
CH2 CH2
H2
C C
CH3
H
CH3
CH3CH3
H
H3C
Na, NH3
H2
транс-бутен-2
C C CH3
2-бутин
CH3
H3C
H2
Pd/C
C C
H
цис-бутен-2
H
10

11. Алкины

Химические свойства
Окисление
CH3CH2C CCH3
[O]
CH3CH2COOH
+
CH3COOH
11

12. Алкины

Химические свойства
Изомеризация
R C C CH3
Na
R CH2 C
CH
RONa
12

13. Алкины

Химические свойства
Полимеризация
CH CH
Cu2Cl2
CH C CH CH2
Cl
CH C CH CH2 + HCl
o
CH2
C CH CH2
600-800 C/
o
400 C, Cакт
3CH CH
Ni(CN)2 , ТГФ
o
60-70 C, 20 атм
4CH CH
13

14. Алкины

Химические свойства
Кислотность
CH CH + Na
CH CH + Na H
H3C C CH + Na NH2
CH3CH2C
CH + Na
CH C Na
+ 1/2H2
CH CNa
H3C C C Na
CH3CH2C
C Na + 1/2H2
14

15. Алкины

Химические свойства
Кислотность
CH CH + Na NH2
CH C Na
CH CH + NaOH
CH C Na + H2O
H2O
+ NH3
CH CH
NH3
15

16. Алкины

Химические свойства
Кислотность
CH CH + 2[Ag(NH3)2] OH
AgC
CH CH + 2[Cu(NH3)2] OH
CuC CCu + 4NH3 + 2H2O
RC CH + [Ag(NH3)2] NO3
RC CAg + NH4NO3 +NH3
RC CH + R MgBr
CAg + 4NH3 + 2H2O
RC CMgBr + R H
16

17. Алкины

Химические свойства
Галогенирование
CH3
CH3
Br2
C C CH3
CCl4
C C CH3
Br Br
Br
H3C
Br2
C C
CH3 CCl4
Br
Br2, эфир
-200
H3C
C C
Br
CH3
Br
Br
H3C
C C
выход 66%
CH3
Br
Br Br
CH3
C C CH3
Br2 (избыток)
-200C
H3C
C C
Br
CH3 выход 95%
Br
17

18. Алкины

Химические свойства
Механизм галогенирования
CH3
C C CH3
Br
H3C
C C
Br
Br2
_ Br
CH3C CCH3
Br
Br
H3C
C C
CH3
Br
Br
Br Br
Br Br
Br2
CH3 _ Br
H3C
C C
Br
CH3
Br
H3C
C C
Br
CH3
Br
18

19. Алкины

Химические свойства
Гидрогалогенирование
HC CH + HCl
CH3C CH + HBr
CH2
h
-600C
CHCl
HCl
CH3CHCl2
CH3CH CHBr выход 88%
19

20. Алкины

Химические свойства
Гидратация (реакция Кучерова)
2+
Hg , H2SO4
HC CH + H2O
CH3CHO
2+
Hg , H2SO4
CH3C CH + H2O
O
CH3CCH3
20

21. Алкины

Химические свойства
Механизм гидратации алкинов
O
CH3C CH + H2O
CH3C CH2
CH3CCH3
OH
CH CH
+
H
CH2 CH + H2O
CH2 CH
CH2 CH OH2
CH2 CHOH
+
H
21

22. Алкины

Химические свойства
Механизм гидратации алкинов
+
C C
2+
+ Hg
+
OH2
C C
C C
Hg
Hg+
2+
OH
C C
C C
Hg+
Hg+
OH
H+
OH2
H O
C C
C C
H
H
22

23. Алкины

Химические свойства
Присоединение карбоновых кислот
2+
CH CH
CH2
+
Hg , H2SO4
CH3COOH
CHOCOCH3
+
CH3COOH
CH2
CHOCOCH3
OCOCH3
CH3 CH
OCOCH3
23

24. Алкины

Химические свойства
Присоединение спиртов
CH CH
+
CH2 CH
H
HOR
CH2 CH OH
CH2 CHOR + H
R
RO
+
CH CH
CH2 CHOR
CH
+
CHOR
ROH
HOR
CH2 CHOR + RO
OR
CH3CH
OR
24

25. Алкины

Химические свойства
Присоединение карбонильных соединений
CH CH + CH2O
CH C
Cu2C2
CH2O
CH CCH2OH
O
KOH пор
CH CH + CH3CCH3
HOCH2C CCH2OH
CH3
CH C C CH3
OH
Возможный механизм:
CH CH + OH
O
+
CH3CCH3
CH C
H3C
O
H2O
C
H3C
C CH
-OH
H3C
OH
C
H3C
C CH 25

26. Алкины

Химические свойства
Присоединение синильной кислоты
CH CH
+
CN
CH
CH CN
+
H
CH2 CHCN
26