Ацетилен

МБОУ «ООШ»
г. Кирсанова учебный корпус №2:
Гвоздева Е. А.

(ненасыщенные) углеводороды, содержащие в молекуле одну тройную связь и имеющие

общую формулу CnH2n-2.
Родоначальником гомологического ряда этих углеводородов является ацетилен HCCH.

ацетилена находятся в состоянии sp-гибридизации. Это означает, что каждый атом

углерода обладает двумя гибридными sp-орбиталями, оси которых расположены на одной линии под углом 180° друг к другу, а две p-орбитали остаются негибридными. Длина С-С связи - 0,120 нм

sp- Гибридные орбитали двух атомов углерода в состоянии, предшествующем образованию тройной связи и связей C–H

углерода взаимно перекрываются, приводя к образованию s- связи между атомами

углерода. Каждая оставшаяся гибридная орбиталь перекрывается с s- орбиталью атома водорода, образуя s- связь С–Н.


Две негибридные p-орбитали каждого атома углерода, расположенные перпендикулярно друг другу и перпендикулярно направлению σ-связей, взаимно перекрываются и образуют две π- связи. Таким образом, тройная связь характеризуется сочетанием одной σ- и двух π-связей.

углеводородов производят от соответствующего алкана с заменой суффикса –ан на

–ин.
Главную цепь нумеруют с того конца, к которому ближе расположена тройная связь.
Положение тройной связи обозначают номером того атома углерода, который ближе к началу цепи.
1 2 3 4 5
CH3 – C ≡ C – CH(CH3) – CH3 4-метилпентин-2

CH≡C-CH2-CH2-CH3 CH≡C- CH(CH3)- CH3

пентин-1 3-метилбутин-1
2) изомерия положения тройной связи (начиная с C4H6)
CH≡C-CH2-CH2-CH3 CH3-C≡C-CH2-CH3
пентин-1 пентин-2
3) межклассовая изомерия (алкадиены). CH≡C-CH2-CH2-CH3 CH2=CH-CH=CH-CH3
пентин-1 пентадиен-1,3

алкины напоминают алкены и алканы. Температуры их плавления и кипения

увеличиваются с ростом молекулярной массы.




В обычных условиях алкины С2–С3 – газы, С4–С16 – жидкости, высшие алкины – твердые вещества. Алкины плохо растворимы в воде, лучше – в органических растворителях.
Наличие тройной связи в цепи приводит к повышению температуры кипения, плотности и растворимости их в воде по сравнению с олефинами и парафинами.

1500ºС

2CH4  →   HC≡CH + 3H2
2) Дегидрирование алканов
Ni, t
CH3 – CH3 ↔ 2H2 + CH  CH
3) Ацетилен получают карбидным способом при разложении карбида кальция водой.
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + HC≡CH

при этом могут быть расположены как у соседних атомов углерода,

так и у одного углеродного атома.
СH3–CH(Br)–CH2(Br) + 2 KOH→CH3–C≡CH+ 2KBr + 2H2O спирт. р-р

у них после присоединения первой молекулы реагента остается еще одна

π-связь (алкин превращается в алкен), которая вновь может вступать в реакцию присоединения со второй молекулой реагента. Кроме того, "незамещенные" алкины проявляют кислотные свойства, связанные с отщеплением протона от атома углерода, составляющего тройную связь (≡С–Н).
1. Реакции присоединения
1) Гидрирование осуществляется при нагревании с теми же металлическими катализаторами (Ni, Pd или Pt), что и в случае алкенов, но с меньшей скоростью.
CH3–C≡CH + H2  → CH3–CH=CH2   
CH3–CH=CH2 + H2 →  CH3–CH2–CH3

бромную воду (качественная реакция на тройную связь). Реакция галогенирования алкинов

протекает медленнее, чем алкенов. HC≡CH + Br2 → CHBr=CHBr
CHBr=CHBr + Br2 → CHBr2–CHBr2
3) Гидрогалогенирование. Образующиеся продукты определяются правилом Марковникова. CH3–C≡CH + HBr → CH3–CBr=CH2  
CH3–CBr=CH2 + HBr → CH3–CBr2–CH3

осуществляется в присутствии сульфата ртути. Эту реакцию открыл и исследовал

в 1881 году М.Г.Кучеров. Присоединение воды идет по правилу Марковникова, образующийся при этом неустойчивый спирт с гидроксильной группой при двойной связи (так называемый, енол) изомеризуется в более стабильное карбонильное соединение - кетон. HgSO4
C2H5–C≡CH + H2O  →  C2H5 – C – CH3
H2SO4 ||
O
В случае гидратации собственно ацетилена конечным продуктом является уксусный альдегид. HC≡CH + H2O  ––HgSO4→  CH3 – CH = O

ввиду наличия тройной связи склонны к реакциям полимеризации, которые могут

протекать в нескольких направлениях:
a) Под воздействием комплексных солей меди происходит димеризация и линейная тримеризация ацетилена.
kat HC≡CH + HC≡CH  →CH2=CH–C≡CH  
kat
CH2=CH–C≡CH + HC≡CH →CH2=CH–C≡C–CH=CH2
б) Тримеризация (для ацетилена)
Cакт.,t
3СH≡CH → С6Н6 (бензол)

способны замещаться металлами с образованием ацетиленидов. Так, при действии на

ацетилен металлического натрия или амида натрия образуется ацетиленид натрия.
HC≡CH + 2Na →  NaC≡CNa + H2
Ацетилениды серебра и меди получают взаимодействием с аммиачными растворами соответственно оксида серебра и хлорида меди. HC≡CH + Ag2O → AgC≡CAg↓+ H2O
(аммиачный р-р)
HC≡CH + CuCl2 → CuC≡CCu↓+ 2HCl
(аммиачный р-р)

+ 4O2 →CO2 + 2H2O + 3C↓ Так как много углерода

в молекулах алкинов, они горят коптящим пламенем. При вдувании кислорода - светятся, t = 2500ºC.
2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O +Q
8) В присутствии перманганата калия ацетилен легко окисляется в до щавелевой кислоты (обесцвечивание раствора KMnO4 является качественной реакцией на наличие тройной связи).
3C2H2 + 8KMnO4 + 4H2O → 3HOOC-COOH + +8MnO2 + 8KOH