Чтение онлайн

Названия простейших алкинов:

С 2Н 2– этин (традиционно: ацетилен)

С 3Н 4– пропин (метилацетилен)

С 4Н 6– бутин

Изомеры бутина:

Ацетилен, пропин и бутин-1 – бесцветные газы при комнатной температуре, бутин-2 – легкокипящая жидкость, обладает легким «эфирным» запахом.

В алкинах атомные орбитали углерода у тройной связи имеют sp-гибридизацию (линейное строение). Наличие двух -связей обусловливает их химические свойства, в частности высокую способность к реакциям ступенчатого присоединения водорода, хлора, брома, галогеноводородов, воды:

а)

б)

в)

(присоединение НCl к хлорэтену происходит по правилу Марковникова; хлорэтен традиционно называют хлорвиниломили винилхлоридом);

г) реакция Кучерова(гидратация на катализаторе)

При циклизацииацетилена образуется бензол:

Упомянутый выше хлорвинил способен полимеризоваться:

Поливинилхлорид (ПВХ) – полимер, основа пластмассы, волокон и пленок, применяется в производстве труб, искусственной кожи, электроизоляции, пеноматериалов.

Качественные реакции:

1) на алкины любого строения – обесцвечивание раствора КMnO 4, чаще всего происходит разрыв углеродной цепи по месту тройной связи (ср. с алкенами);

2) на алкины с концевой тройной связью – замещение концевого атома водорода на медь (I) с образованием ярко-красного осадка:

Получение:в промышленностиацетилен ранее получали гидролизом дикарбида (ацетиленида) кальция:

(неприятный «карбидный» запах газа обусловлен примесями, главным образом фосфином РН 3).

Современный способ — пиролиз(термическое разложение) метана:

В лабораториидля получения ацетилена и его гомологов используют взаимодействие дигалогенопроизводных алканов со щелочами в спиртовом растворе при нагревании:

(обязательное условие – атомы галогенов должны находиться при соседних атомах углерода). Эта реакция может проходить в одну стадию (как показано выше), но чаще – в две стадии:

а)

б)

Алкины, особенно ацетилен, используются как исходное сырье в химической промышленности для многих органических синтезов. Кроме того, ацетилен благодаря высокой теплотворной способности сгорания:

применяется для автогенной сварки и резки металлов.

Арены – это непредельные углеводороды, которые можно рассматривать как производные простейшего из них — бензолаС 6Н 6. Общая формула углеводородов гомологического ряда бензола С nН 2n- 6(при n >= 6).

В молекуле бензола все атомы углерода находятся в sр 2– гибридизации, каждый атом углерода соединен в одной плоскости– связями с двумя другими атомами углерода и одним атомом водорода. У атома углерода остается еще облако четвертого валентного электрона, расположенное перпендикулярноплоскости. Эти облака участвуют в образовании -связи, причем в молекуле образуются не три отдельные -связи (как думали раньше, см. формулу Кекуле, 1865 г.), а единая шестицентровая (С 6) -связь (все атомы равноценны):

Формула Кекуле часто применяется в тех случаях, когда необходимо более наглядно представить протекание реакции с участием бензольного кольцаС 6; его изображение:

В обеих формулах атомы С кольца и не участвующие в реакции атомы Н опускаются (для краткости). Некоторые простейшие гомологи бензола:

Радикал бензола С 6Н 5называется фенил,радикал толуола С 6Н 5СН 2— бензил.

Бензол и его ближайшие гомологи – жидкости без цвета, но с характерным запахом, имеют широкий интервал жидкого состояния. Практически не растворяются в воде, но хорошо смешиваются между собой и с другими органическими растворителями. Пар бензола сильно ядовит.

Несмотря на формальную непредельность, бензол отличается высокой устойчивостью к нагреванию и окислению (в гомологах бензола окисляется только боковая цепь). Характерными для бензола являются реакции замещения:

а) нитрованиев присутствии концентрированной серной кислоты на холоду:

б) галогенированиев присутствии галогенидов железа (III):

в) алкилированиев присутствии хлорида алюминия:

Особый характер ненасыщенности бензола и его гомологов иллюстрируется этими химическими свойствами и называется «ароматическим» характером.

В производных бензола атом или группа, заместившие водород кольца, и само бензольное кольцо влияют друг на друга. По характеру влияния различают:

1) заместители I рода – CI, Br, I, СН 3, С nН 2n+1, ОН и NH 2. Они облегчают реакции дальнейшего замещения и направляют второй заместитель по отношению к себе в орто-(о-, или 2-) положение и в пара-( п– , или 4-) положение [для запоминания: орто – около, пара – против], например: