ЧАСТЬ И

ОБЩАЯ ХИМИЯ

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

АЛКІНИ

Химические свойства алкінів

Химические свойства алкінів обусловлены наличием в их молекулах тройной связи. Типичными реакциями для ацетилена и его гомологов являются реакции присоединения. Отличие алкінів от алкенов заключается в том, что реакции присоединения могут протекать в две стадии. На первой стадии идет присоединение к тройной связи образованием двойной связи, а на второй стадии - присоединение по двойным связью. Реакции присоединения для алкінів протекают медленнее, чем для алкенов.

1. Галогенування. Галогены присоединяются к алкінів в две стадии. Например, присоединение брома к ацетилена приводит к образование диброметену, который, в свою очередь, реагирует с избытком Вr₂ с образованием тетраброметану:

Алкіни, так же как и алкены, обесцвечивают бромную воду.

2. Гідрогалогенування. Галогеноводні присоединяются к тройной связи труднее, чем до двойного. Для активации галогеноводню используют АlСl₃. Из ацетилена при этом можно добывать винилхлорид (хлоретен), который используют для добыча важного полимера - поливинилхлорида:

В при избытке галогеноводню происходит полное гідрогалогенування, причем для несимметричных алкінів на каждой стадии присоединение идет по правилу Марковникова, например:

3. Гіоратація. Присоединение воды к алкінів катализируется солями ртути (II):

На первой стадии реакции образуется ненасыщенный спирт, в котором гідроксильна группа находится непосредственно у атома Углерода при двойной связи. Такие спирты принято называть виниловыми, или енолами. Отличительной чертой является их енолів неустойчивость. В момент образования они ізомеризуються в более стабильные карбонильные соединения (альдегиды или кетоны) за счет переноса протона от гидроксильной группы к соседнему атому Углерода при двойной связи. При этом двойная связь между атомами Углерода разрывается и образуется двойную связь с атомом Углерода и атомом Кислорода. Причиной изомеризации является большая прочность двойной связи С=О по сравнению с двойным С=С.

В результате реакции гидратации только ацетилен превращается в альдегид; гидратация гомологов ацетилена протекает по правилу Марковникова, и образованные енолов ізомеризуються в кетоны. Например, пропін превращается в ацетон:

Реакцию гидратации алкінів открыл М.Г. Кучеров (1881 г.), именно поэтому ее и называют реакцией Кучерова.

4. Кислотные свойства. Особенностью алкінів, что имеют конечный кратный связь, является их способность відщеплювати протон под действием сильных основ, то есть проявлять слабые кислотные свойства. Таким образом, алкіни, в отличие от алкенов и алканов, способны образовывать соли, которые называют ацетиленідами:

Ацетиленіди Аргентуму и Купруму(I) легко образуются и выпадают в осадок при пропускании ацетилена через аммиачный раствор аргентум оксида или купрум(И) хлорида. Эти реакции служат для выявления алкінів с тройной связью в конце цепи:

Ацетиленіди Арґентуму и Купруму как соли очень слабых кислот легко разлагаются при действии хлороводневої кислоты с выделением исходного алкіну:

Таким образом, используя реакции образования и разложения ацетиленідів, можно выделять алкіни из смесей с другими углеводородами.

5. Полимеризация. В присутствии катализаторов алкіни могут реагировать друг с другом, причем в зависимости от условий образуются различные продукты. Так, под действием водного раствора СuСl и NH₄Cl ацетилен димеризується, образуя вінілацетилен:

Вінілацетилен имеет большую реакционную способность, присоединяя хлороводень, он образует хлоропрен, который используют для получения искусственного каучука:

При пропускании ацетилена над активированным углем при температуре +600 °С происходит тримеризація ацетилена с образованием бензену:

В аналогичные реакции тримеризації могут также поступать и ближайшие гомологи ацетилена, например:

6. Реакции окисления и восстановления. Алкіни легко окисляющиеся различными окислителями, в частности калий перманганатом. При реакции раствор калий перманганата обесцвечивается, что свидетельствует о наличии тройного связи. При окислении обычно происходит расщепление тройной связи, образуются карбоновые кислоты:

В присутствии металлических катализаторов алкіни восстанавливаются путем последовательного присоединение молекул водорода, превращаясь сначала в алкены, а затем в алканы: