Алкины

Понятие об алкинах
Алкины – непредельные углеводороды, содержащие в молекуле, помимо одинарных связей, одну тройную связь между атомами углерода, и соответствующие общей формуле
СnН2n - 2, где n ≥ 2.
Алкины относятся к непредельным углеводородам, так как их молекулы содержат меньшее число атомов водорода, чем насыщенные.

Характеристика
тройной связи
Вид гибридизации – sp
Валентный угол – 180
Длина связи − С ≡ С – 0,12 нм
Строение ─ линейное
Вид связи – ковалентная полярная
По типу перекрывания – δ и 2 π

Схема образования
sp -гибридных орбиталей

Схема образования
sp -гибридных орбиталей

Гомологический
ряд алкинов
C2H2
C3H4
C4H6
C5H8
C6H10
C7H12
Этин
Пропин
Бутин
Пентин
Гексин
Гептин

Изомерия алкинов
Структурная изомерия
1. Изомерия положения тройной связи (начиная с С4Н6):
СН ≡С−СН2−СН3 СН3−С≡С−СН3 бутин-1 бутин-2
2. Изомерия углеродного скелета (начиная с С5Н8):
СН ≡С−СН2−СН2−СН3 СН ≡С−СН−СН3
⏐
СН3
пентин-1 3-метилбутин-1
3. Межклассовая изомерия с алкадиенами и циклоалкенами, (начиная с С4Н8):
СН = СН
СН ≡С–СН2–СН3 СН2=СН–СН=СН2 ⏐ │
СН2 –СН2
бутин-1 бутадиен-1,3 циклобутен

Номенклатура
Наличие тройной связи в молекулах алкинов отражается суффиксом –ин, а ее положение в цепи-номером атома углерода.
4-метилпентин-2

Физические свойства
Температуры кипения и плавления алкинов, так же как и алкенов, закономерно повышаются при увеличении молекулярной массы соединений.
Алкины имеют специфический запах. Они лучше растворяются в воде, чем алканы и алкены.

Получение алкинов
Ацетилен получают в промышленности двумя способами:
1. Метановый способ:
1500°С
2СН4 ⎯⎯→ С2Н2 ↑+ 3Н2
2. Карбидный способ:
CaC2 + 2H2O ⎯⎯→ C2H2 ↑ + Ca(OH)2

Химические свойства алкинов
Химические свойства ацетилена и его гомологов в основном определяются наличием в их молекулах тройной связи. Наиболее характерны для алкинов реакции присоединения.

Реакции присоединения
1. Галогенирование
Обесцвечивание бромной воды является качественной реакцией на все непредельные углеводороды.
CH≡CH+Br2→CHBr═CHBr
1,2-дибромэтен
CHBr═CHBr+Br2→CHBr2-CHBr2
1,1,2,2-тетрабромэтан

2. Гидрогалогенирование (по правилу Марковникова).
СH3-C≡CH + HBr→CH3-CBr═CH2
2-бромпропен
CH3-CBr═CH2 + HBr→CH3-CBr2-CH3
2,2 – дибромпропан
3. Гидрирование.
СH3-C≡CH +H2 →CH3-CН═CH2
пропен
CH3-CН═CH2 + H2 →CH3-CН2-CH3
пропан
4. Гидратация (реакция Кучерова)
HgSO4
Н−C≡C−H + H2O ⎯→ CH3−CОH

Окисление
Алкины обесцвечивают раствор KMnO4, что используется
для их качественного определения.
R−C≡C−R’ + [O] + H2O ⎯→ R−COOH + R’−COOH

Горение ацетилена
Ацетилен горит коптящим пламенем с выделением большого количества теплоты
2HC≡CH + 5О2 ⎯→ 4СО2 +2Н2О + 2600 кДж

Реакции замещения
При взаимодействии ацетилена (или R−C≡C−H) с аммиачными
растворами оксида серебра выпадают осадки нерастворимых ацетиленидов:
HC≡CH + 2[Ag(NH3)2]OH ⎯→ AgC≡CAg ↓ + 4NH3 + 2H2O
Качественная реакция на
концевую тройную связь

Реакции полимеризации
1. Димеризация под действием водного раствора CuCl и NH4Cl:
НC≡CH + НC≡CH ⎯→ Н2C=CH−C≡CH
винилацетилен
2. Тримеризация ацетилена над активированным углем приводит к образованию бензола (реакция Зелинского):
С, 400 °С
3НC≡CH ⎯⎯→ С6H6
бензол

Применение алкинов