Кислотные свойства

Ацетилен и его гомологи с концевой тройной связью R-C=C-H (алкины-1) вследствие полярности связи С(sp)-Н проявляют слабые кислотные свойства и способны отщеплять протон под действием достаточно сильных оснований. Подвижный атом водорода может замещаться на металл с образованием солей - ацетиленидов. Например:

Ацетилениды щелочных и щелочноземельных металлов используются для получения гомологов ацетилена.

При взаимодействии ацетилена или алкинов-1 с аммиачными растворами оксида серебра или хлорида меди (I) выпадают осадки нерастворимых ацетиленидов:

Образование белого осадка ацетиленида серебра (или красно-коричне­вого ацетиленида меди) служит качественной реакцией на концевую тройную связь. Если тройная связь находится не на конце цепи, то кислотные свойства отсутствуют (нет подвижного атома водорода) и ацетилениды не образуются.

В сухом состоянии ацетилениды тяжелых металлов чувствительны к удару и легко взрываются. Их разлагают, пока они еще влажные, действи­ем сильных минеральных кислот.

Реакции образования ацетиленидов с последующим их разложением могут ис­пользоваться для выделения алкинов из смесей с другими углеводородами.

Реакции окисления

Ацетилен и его гомологи окисляются перманганатом калия с расщеп­лением тройной связи и образованием карбоновых кислот:

Алкины обесцвечивают раствор KMnO₄, что используется для их ка­чественного определения.

При сгорании (полном окислении) ацетилена выделяется большое ко­личества тепла:

Температура ацетиленово-кислородного пламени достигает 2800-3000°С. На этом основано применение ацетилена для сварки и резки металла. Ацетилен образует с воздухом и кислородом взрывоопасные смеси. В сжатом, и особенно в сжиженном, состоянии он способен взрываться от удара. Поэтому ацетилен хранится в стальных баллонах в виде растворов в ацетоне, которым пропитывают асбест или кизельгур.

Способы получения

Ацетилен производится в промышленности двумя способами.

1. Пиролиз углеводородов:

а) метана

б) этана или этилена

2. Гидролиз карбида кальция:

Карбид кальция образуется при нагревании смеси оксида кальция СаО (жженой

извести) и кокса до 2500 °С:

Вследствие большой энергоемкости этот метод экономически менее выгоден.

В лабораторной практике ацетилен также получают гидролизом кар­бида кальция.

Для синтеза гомологов ацетилена применяют другие методы.

Дегидрогалогенирование дигалогеналканов спиртовым раствором щелочи (щелочь и спирт берутся в избытке):

Удлинение цепи при действии на ацетилениды алкилгалогенидами (алкилирование ацетиленидов):

Контрольные задания

Напишите уравнения реакций с аммиачным раствором оксида серебра (если они невозможны, то объясните почему) для следующих углеводородов:

1)	2,3-диметил-1-пентена;	2)	2,7-диметил-4-октена
3)	2,5-диметил-3-гексена	4)	3,3-диметил-1-бутена
5)	2-пентена	6)	4-метил-2-гексена
7)	3-метил-1-гексена	8)	2-метил-3-гексена
9)	2-метил-2-пентена	10)	3-метил-1-пентена
11)	1-бутена	12)	2-бутена
13)	1-гексена	14)	2-гептена
15)	2-гексена	16)	2-метил-1-пентена
17)	4-метил-2-гексен	18)	2-этил-1-бутена
19)	4,4-диметил-2-пентена	20)	2-гексена
21)	2,5-диметил-1-гексена	22)	3,3-диметил-1-пентена
23)	2,3-диметил-1-гептена	24)	3-гексена
25)	4-метил-2-пентена	26)	3-гептена

АРЕНЫ

Арены или ароматические (бензоидные) углеводороды – это со­единения, молекулы которых содержат устойчивые циклические группы атомов (бензольные кольца) с замкнутой системой сопряженных связей.

Представители аренов:

Строение бензола

Бензол С₆Н₆ – родоначальник ароматических углеводородов. Каждый

из шести атомов углерода в его молекуле находится в состоянии sp гибридизации и связан с двумя соседними атомами углерода и атомом водорода π- связями. Валентные углы между каждой па-

рой π-связей равны 120°. Таким образом,

скелет π-связей представляет собой правиль­ный шестиугольник, в котором все атомы и все π-связи С-С и С-Н лежат в одной плоскости.

р-АО углерода расположены перпендикулярно плоскости π-скелета. Они образуют единое циклическое π-электронное облако, сосредоточенное над и под плоскостью кольца.

Все углерод-углеродные связи в бензоле равноценны, их длина равна 0,140 нм, что соответствует промежуточному значению между длиной простой связи С-С (0,154 нм) и двойной С=С (0,134 нм). Это означает, что в молекуле бензола между углеродными атомами нет чисто простых и двойных связей (как в формулах с осциллирующими связями, предложен­ных Ф. Кекуле в 1865 г.), а все они выровнены (делокализованы). Поэтому структурную формулу бензола изображают в виде правильного шести­угольника (π-скелет) и кружка внутри него, обозначающего делокализо-ванные π-связи.