Углеводороды (Алкины): Учебно-практическое пособие, страница 4

Изомерия

Для алкинов свойственна изомерия, обусловленная поло­жением тройной связи, например:

                      НСºС-СН₂-СН₃                              Н₃С-СºС-СН₃

                          бутин-1                                             бутин-2

и разветвлением углеродной цепи, например:

                НСºС-СН₂-СН₂-СН₃                          НСºС-СН-СН₃ 

                                                                                        ½

                                                                                        СН₃

                      пентин-1                                            3-метилбутин-1

1.ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Ацетиленовые углеводороды от С₂Н₂ до С₄Н₆ в обычных условиях – газообразные вещества (см. таблица 1.), начиная с С₅Н₈ – жидкости, а С₁₆Н₃₀ и высшие алкины – твердые вещества. Закономерности в изменении температур кипения и плавления в гомологическом ряду алкинов аналогичны изменениям в рядах алканов и алкенов. Алкины имеют более высокие температуры кипения, чем подобные им алканы и алкены с таким же количеством углеродных атомов в молекуле. Плотность ацетиленовых углеводородов также выше, чем алканов и алкенов.

Алкины-1 имеют небольшие дипольные моменты (0,75-1Д), что свидетельствует о полярности их молекул.

В ИК-спектрах ацетиленовые углеводороды имеют характеристические полосы поглощения валентных колебаний связи -СºС- при 2100-2300 см^-1. УФ-свет алкины поглощают в области до 200 нм.

В ПМР-спектрах протоны группы -СºС-Н дают сигналы в области 2-3 млн^-1.

2.МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ

В 1862 г. Ф.Велер впервые получил ацети­лен из карбида кальция, действуя на него водой. Карбидный метод получения ацетилена (после того, как А.Муассан в 1892 г. разработал технологичный спо­соб производства карбида кальция из угля и карбоната кальция) приобрел ши­рокое промышленное применение:

                        T,^oC                    уголь (+3C), 3000^oC

  CaCO₃      ---------®  CaO   ----------------------------®    CaC₂  +  CO

карбонат        -CO₂                                                            карбид

кальция                                                                             кальция

HO-H    +    C º C  +   H-OH  ----------®   H-CºC-H      +    HO-Ca-OH

                     ëCaû                                         ацетилен

                   карбид

                  кальция

Однако карбидный метод получения ацетилена достаточно дорогой. В промышленных масштабах ацетилен получают окислительным пиролизом ме­тана:

                         1500^oC

6CH₄   +   O₂  ---------®  2HCºCH   +   2CO   +10H₂

Гомологи ацетилена получают следующими методами:

1.  Дегидрогалогенированием вицинальных дигалогеналканов, которые, в свою очередь, получают галогенированием алкенов, например:

                                                               2KOH, спирт

H₃C-CH=CH₂ + Br₂ --® H₃C-CH-CH₂ ---------------® H₃C-CºCH + 2KCl + 2H₂O

    пропен                                ½     ½            T,^oC              пропин

                                                              Br   Br 

2.  Дегалогенированием тетрагалогенопроизводных алканов, нагревая их с порошкообразным цинком:

        Br Br

        ½  ½

H₃C-C-CH       +       2Zn        ---------®       H₃C-CºCH      +       2ZnBr₂