что такое терминальная тройная связь

Что такое терминальная тройная связь

Алкины – углеводороды ациклического ряда, содержащие в своей структуре два атома углерода, связанные между собой тремя связями, а оставшиеся валентности этих атомов могут быть затрачены на образование связей с другими атомами углерода или атомами водорода.

Алкины образуют гомологический ряд соединений, выраженных общей формулой СnH2n-2. Первый член гомологического ряда – этин или ацетилен.

Согласно IUPAC названия алкинов образуют, заменяя в названиях алканов суффикс “-ан” на “-ин”. В качестве родоначальной структуры выбирают самую длинную цепь, содержащую тройную связь. Нумерацию этой цепи начинают с того конца, к которому ближе находится тройная связь.

Названия остатков алкинов образуют, присоединяя суффикс –ил к названию алкина:

СН3-С º С- пропинил-1

НС º С-СН2— пропинил-2.

В рациональной номенклатуре замещенные алкины рассматриваются как производные ацетилена:

Структурная изомерия начинается с 4-го “С”, изомерия, связанная с изомерией углеродного скелета начиная с 5 “С”. По числу изомеров ацетиленовые углеводороды занимают промежуточное положение между алканами и алкенами.

CaC2 + 2H2O ® C2H2 + Ca(OH)2
Аналогично реагируют карбиды стронция и бария SrC2, BaC2.
Карбид магния с водой образует пропин

Реакции проводятся через синтез ацетиленидов

а) R-C º CH + NaNH2 ® R-C º C-Na+ + NH3

R-C º CNa + R’Hal ® RC º CR’ + NaHal

б) R-C º C-H +CH3-MgHal ® R-C º C-MgHal + CH4

По сравнению с алкенами алкины характеризуются большими значениями потенциалов ионизации. Это означает, что электрон на ВЗМО у ацетилена связан прочнее чем у этилена. Это обусловливает более высокую электрофильность алкенов по сравнению с алкинами. Потенциал ионизации алкинов резко снижается при введении в них алкильных групп.

В спектрах ПМР химический сдвиг атома водорода º С-Н равен 1,7-2 м.д.

Реакция имеет ступенчатый характер:

Сat: металлические Ni, Pl, Pd.

На первой стадии количественно образуется алкен, и после практического исчерпывания алкина начинается гидрирование алкена. Это связано с более высоким сродством алкинов к поверхности катализатора. Обычно реакция протекает нестереоселективно и образуется смесь цис- и транс-продуктов присоединения.

Модификация катализаторов приводит к стереоселективному синтезу. Так, промотируя палладий оксидом свинца (II) и CaCO3, получают катализатор Линдлара, на котором осуществляется стереоспецифичный синтез цис-изомера.

Источник

Алкины

Номенклатура и изомерия алкинов

Названия алкинов формируются путем добавления суффикса «ин» к названию алкана с соответствующим числом: этин, пропин, бутин и т.д.

При составлении названия алкина важно учесть, что главная цепь атомов углерода должна обязательно содержать тройную связь. Нумерация атомов углерода в ней начинается с того края, к которому ближе тройная связь. В конце названия указывают атом углерода у которых начинается тройная связь.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Для алкинов характерна изомерия углеродного скелета, положения тройной связи, межклассовая изомерия с алкадиенами.

Пространственная геометрическая изомерия для них невозможна, ввиду того, что каждый атом углерода, прилежащий к тройной связи, соединен только с одним единственным заместителем.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Получение алкинов

При нагревании метана до 1200-1500 °C происходит димеризация молекул метана, в ходе чего отщепляется водород.

Осуществляется напрямую, из простых веществ. Протекает на вольтовой (электрической) дуге, в атмосфере водорода.

2C + H2 → (t, вольтова дуга) CH≡CH

В результате разложения карбида кальция образуется ацетилен и гидроксид кальция II.

Получение гомологов ацетилена возможно в реакциях дегидрогалогенирования дигалогеналканов, в которых атомы галогена расположены у одного атома углерода или у двух соседних атомов.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Химические свойства алкинов

Водород присоединяется к атомам углерода, образующим тройную связь. Пи-связи (π-связи) рвутся, остается единичная сигма-связь (σ-связь).

CH≡C-CH3 + H2 → (t, Ni) CH2=CH-CH3 (в реакции участвует 1 моль водорода)

CH≡CH + 2H2 → (t, Ni) CH3-CH3 (в реакции участвует 2 моль водорода)

Реакция с бромной водой является качественной для непредельных соединений, содержащих двойные (и тройные) связи. В ходе такой реакции бромная вода обесцвечивается, что указывает на присоединение его по кратным связям к органическому веществу.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Алкины вступают в реакции гидрогалогенирования, протекающие по типу присоединения.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Только в реакции с ацетиленом образуется уксусный альдегид. Во всех остальных реакциях (с гомологами ацетилена) образуются кетоны.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Так, при окислении пропина, образуется уксусная кислота и муравьиная кислота, окисляющаяся до угольной кислоты, которая распадается на углекислый газ и воду.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

В случае если тройная связь прилежит к краевому атому углерода, то имеющийся у данного атома водород может быть замещен атомом металла. Если тройная связь спрятана внутри молекулы, то образование солей невозможно.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Химические свойства алкинов

Алкины – это непредельные (ненасыщенные) нециклические углеводороды, в молекулах которых присутствует одна тройная связь между атомами углерода С≡С.

Остановимся на свойствах, способах получения и особенностях строения алкинов.

Химические свойства алкинов

Алкины – непредельные углеводороды, в молекулах которых есть одна тройная связь. Строение и свойства тройной связи определяют характерные химические свойства алкинов. Химические свойства алкинов схожи с химическими свойствами алкенов из-за наличия кратной связи в молекуле.

Для алкинов характерны реакции окисления. Окисление алкенов протекает преимущественно по тройной связи, хотя возможно и жесткое окисление (горение).

1. Реакции присоединения

Тройная связь состоит из σ-связи и двух π-связей. Сравним характеристики одинарной связи С–С, тройной связи С ≡ С и связи С–Н:

Энергия связи, кДж/моль Длина связи, нм
С – С3480,154
С ≡ С8140,120
С – Н4350,107

Для алкинов характерны реакции присоединения по тройной связи С ≡ С с разрывом π-связей.

1.1. Гидрирование

Гидрирование алкинов протекает в присутствии катализаторов (Ni, Pt) с образованием алкенов, а затем сразу алканов.

Например, при гидрировании бутина-2 в присутствии никеля образуется сначала бутен-2, а затем бутан.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

При использовании менее активного катализатора (Pd, СaCO3, Pb(CH3COO)2) гидрирование останавливается на этапе образования алкенов.

Например, при гидрировании бутина-1 в присутствии палладия преимущественно образуется бутен-1.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

1.2. Галогенирование алкинов

Присоединение галогенов к алкинам происходит даже при комнатной температуре в растворе (растворители — вода, CCl4).

При взаимодействии с алкинами красно-бурый раствор брома в воде (бромная вода) обесцвечивается. Это качественная реакция на тройную связь.
Например, при бромировании пропина сначала образуется 1,2-дибромпропен, а затем — 1,1,2,2-тетрабромпропан.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Аналогично алкины реагируют с хлором, но обесцвечивания хлорной воды при этом не происходит, потому что хлорная вода и так бесцветная)

Реакции протекают в присутствии полярных растворителей по ионному (электрофильному) механизму.

1.3. Гидрогалогенирование алкинов

Алкины присоединяют галогеноводороды. Реакция протекает по механизму электрофильного присоединения с образованием галогенопроизводного алкена или дигалогеналкана.

Например, при взаимодействии ацетилена с хлороводородом образуется хлорэтен, а затем 1,1-дихлорэтан.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

При присоединении галогеноводородов и других полярных молекул к симметричным алкинам образуется, как правило, один продукт реакции, где оба галогена находятся у одного атома С.

При присоединении полярных молекул к несимметричным алкинам образуется смесь изомеров. При этом выполняется правило Марковникова.

Правило Марковникова: при присоединении полярных молекул типа НХ к несимметричным алкинам водород преимущественно присоединяется к наиболее гидрогенизированному атому углерода при двойной связи.
Например, при присоединении хлороводорода HCl к пропину преимущественно образуется 2-хлорпропен.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

1.4. Гидратация алкинов

Гидратация (присоединение воды) алкинов протекает в присутствии кислоты и катализатора (соли ртути II).

Сначала образуется неустойчивый алкеновый спирт, который затем изомеризуется в альдегид или кетон.

Например, при взаимодействии ацетилена с водой в присутствии сульфата ртути образуется уксусный альдегид.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Гидратация алкинов протекает по ионному (электрофильному) механизму.

Для несимметричных алкенов присоединение воды преимущественно по правилу Марковникова.

Например, при гидратации пропина образуется пропанон (ацентон).

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

1.5. Димеризация, тримеризация и полимеризация

Присоединение одной молекулы ацетилена к другой (димеризация) протекает под действием аммиачного раствора хлорида меди (I). При этом образуется винилацетилен:

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Тримеризация ацетилена (присоединение трех молекул друг к другу) протекает под действием температуры, давления и в присутствии активированного угля с образованием бензола (реакция Зелинского):

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Алкины также вступают в реакции полимеризации — процесс многократного соединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера) друг с другом с образованием высокомолекулярного вещества (полимера).

nM → Mn (M – это молекула мономера)

Например, при полимеризации ацетилена образуется полимер линейного или циклического строения.

… –CH=CH–CH=CH–CH=CH–…

2. Окисление алкинов

Реакции окисления в органической химии сопровождаются увеличением числа атомов кислорода (или числа связей с атомами кислорода) в молекуле и/или уменьшением числа атомов водорода (или числа связей с атомами водорода).

2.1. Горение алкинов

Алкины, как и прочие углеводороды, горят с образованием углекислого газа и воды.

Уравнение сгорания алкинов в общем виде:

Например, уравнение сгорания пропина:

2.2. Окисление алкинов сильными окислителями

Алкины реагируют с сильными окислителями (перманганаты или соединения хрома (VI)). При этом происходит окисление тройной связи С≡С и связей С-Н у атомов углерода при тройной связи. При этом образуются связи с кислородом.

При окислении трех связей у атома углерода в кислой среде образуется карбоксильная группа СООН, четырех — углекислый газ СО2. В нейтральной среде — соль карбоновой кислоты и карбонат (гидрокарбонат) соответственно.

Таблица соответствия окисляемого фрагмента молекулы и продукта:

Окисляемый фрагмент KMnO4, кислая среда KMnO4, H2O, t
R-C ≡R-COOH-COOMe
CH ≡CO2Me2CO3 (MeHCO3)

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

При окислении алкинов сильными окислителями в нейтральной среде углеродсодержащие продукты реакции жесткого окисления (кислота, углекислый газ) могут реагировать с образующейся в растворе щелочью в соотношении, которое определяется электронным балансом с образованием соответствующих солей.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Аналогичные органические продукты образуются при взаимодействии алкинов с хроматами или дихроматами.

Окисление ацетилена протекает немного иначе, σ-связь С–С не разрывается, поэтому в кислой среде образуется щавелевая кислота: что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

В нейтральной среде образуется соль щавелевой кислоты – оксалат калия:

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Обесцвечивание раствора перманганата калия — качественная реакция на тройную связь.

3. Кислотные свойства алкинов

Гибридизация:spsp 2sp 3
Число s-орбиталей111
Число p-орбиталей123
Доля s-орбитали50%33%25%
Ацетилен и его гомологи с тройной связью на конце молекулы R–C ≡ C–H проявляют слабые кислотные свойства, атомы водорода на конце молекулы могут легко замещаться на атомы металлов.

Алкины с тройной связью на конце молекулы взаимодействуют с активными металлами, гидридами, амидами металлов и т.д.

Например, ацетилен взаимодействует с натрием с образованием ацетиленида натрия.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Например, пропин взаимодействует с амидом натрия с образованием пропинида натрия.

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Алкины с тройной связью на конце молекулы взаимодействуют с аммиачным раствором оксида серебра (I) или аммиачным раствором хлорида меди (I).

При этом образуются нерастворимые в воде ацетилениды серебра или меди (I):

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Алкины с тройной связью на конце молекулы взаимодействуют с аммиачным раствором оксида серебра или аммиачным раствором хлорида меди (I) с образованием белого или красно-коричневого осадка соответственно. Это качественная реакция на алкины с тройной связью на конце молекулы.

Соответственно, алкины, в которых тройная связь расположена не на конце молекулы, не реагируют с аммиачными растворами оксида серебра или хлорида меди (I).

Источник

Алкин

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Содержание

Структура и связь [ править ]

что такое терминальная тройная связь. Смотреть фото что такое терминальная тройная связь. Смотреть картинку что такое терминальная тройная связь. Картинка про что такое терминальная тройная связь. Фото что такое терминальная тройная связь

Терминальные и внутренние алкины [ править ]

Название алкинов [ править ]

Иногда перед ним ставится число между дефисами, чтобы указать, между какими атомами находится тройная связь. Этот суффикс возник как свернутая форма окончания слова « ацетилен ». Последний «-e» исчезает, если за ним следует другой суффикс, начинающийся с гласной. [4]

Синтез [ править ]

Взлом [ править ]

2 СН 4 + 3 / 2 O 2 → HC≡CH + 3 H 2 O

Пропин, который также используется в промышленности, также получают термическим крекингом углеводородов.

Дегидрогалогенирование и родственные реакции [ править ]

Реакции, в том числе приложения [ править ]

Гидрирование [ править ]

RC≡CR ′ + H 2 → цис-RCH = CR′H RCH = CR′H + H 2 → RCH 2 CR′H 2

Добавление одного эквивалента H 2 к внутренним алкинам дает цис-алкены.

Добавление галогенов и соответствующих реагентов [ править ]

Алкины обычно способны добавлять два эквивалента галогенов и галогенидов водорода.

Гидратация [ править ]

Таутомерия [ править ]

Терминальные алкилкины проявляют таутомерию. Пропин находится в равновесии с алленом :

Циклоприсоединения и окисление [ править ]

RC≡CR + R′C≡CR ′ ⇌ 2 RC≡CR ′

Реакции, специфичные для терминальных алкинов [ править ]

Терминальные алкины легко превращаются во многие производные, например, реакциями сочетания и конденсации. В результате конденсации с формальдегидом и ацетиленом образуется бутиндиол : [5] [13]

2 CH 2 O + HC≡CH → HOCH 2 CCCH 2 OH

В реакции Соногаширы терминальные алкины соединяются с арил- или винилгалогенидами.

Эта реакционная способность основана на том факте, что концевые алкины являются слабыми кислотами, для которых типичные значения p K a около 25 помещают их между значениями аммиака (35) и этанола (16):

Металлические комплексы [ править ]

Алкины в природе и медицине [ править ]

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *