'

Структура алкинов

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

АЛКИНЫ Углеводороды, содержащие тройную углерод –углерод-ную связь ?С?С? называются алкинами. Общая формула алкинов: СnH2n-2 Структура алкинов Главной особенностью строения алкинов является наличие тройной ?С?С?связи: sp С* 2s 2p У Х s + p > sp


Слайд 1

АЛКИНЫ Ацетилен С2H2: строение схема ?-связей негибридизо- ванные облака схема ?-связей ? ? ? H?C?C? H H?C ? C?H Молекула ацетилена линейна: 1,2A0 1,06A0


Слайд 2

ПОЛУЧЕНИЕ АЛКИНОВ Промышленные способы получения ацетилена: 1. Из природного газа при крекинге нефти: 2CH4 C2H2 + 3H2^ 2. Пиролиз смеси метана с его гомологами: C2H6 C2H2 + 2H2^ 2C3H8 3C2H2 + 5H2^


Слайд 3

Лабораторные способы получения ацетилена: CaC2 + 2H2O 3C2H2 + Са(ОH)2 ОБЩИЕ МЕТОДЫ СИНТЕЗА АЛКИНОВ Тройная ?С?С? связь образуется таким же путем, как и двойная: в результате отщепления атомов или групп от двух соседних атомов углерода: ?C?C? W Z ?C = C? W Z X Y ?C– C? ПОЛУЧЕНИЕ АЛКИНОВ


Слайд 4

1. Дегидрогалогенирование дигалогеналканов: Общая схема: Пример: Br2 KOH (спирт) Br Br CH3CH?CH2 СH3?CH=CH2 МЕТОДЫ СИНТЕЗА АЛКИНОВ


Слайд 5

NaNH2 пропин СH3CH=CH Br CH3?C?CH Na+NH2- или Na ?C?CR + Na+X– RX ?C?C–:Na+ ?С?СH (R-первичный алкил; X=Cl,Br,I) МЕТОДЫ СИНТЕЗА АЛКИНОВ 2. Реакция ацетиленидов натрия с первичными алкилгалогенидами: - НBr - НBr


Слайд 6

Пример: CH?C?Na + CH3I CH?C?CH3 + NaI ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКИНОВ Напоминают алкены и алканы: низшие алкины С2-С4 представляют собой газы; С5-С16 – жидкости; высшие-твердые вещества. Растворимость в воде мала. МЕТОДЫ СИНТЕЗА АЛКИНОВ


Слайд 7

Для алкинов характерны две группы реакций: 1. Реакции электрофильного присоединения. 2. Реакции, обусловленные кислотностью водород- ного атома, связанного с атомом углерода тройной связи. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКИНОВ Химия алкинов - химия тройной ?С?С? связи.


Слайд 8

1. РЕАКЦИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ Алкины, как и алкены, вступают в реакции электрофильного присоединения, т.к. у них имеются довольно доступные для атаки ?-электроны. Однако ?-электроны тройной связи сосредоточены у ядер атомов углерода и менее доступны для атаки электрофильными реагентами, чем ?-электроны двойной связи. По этой причине тройная связь менее реакционноспособна по отношению к электрофиль-ным реагентам, чем двойная. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКИНОВ


Слайд 9

Механизм присоединения такой же как для алкенов самый, но каждая тройная связь может присоединить две молекулы реагента. МЕХАНИЗМ ПРИСОЕДИНЕНИЯ: E+ :Nu– E?C=C+ E?C=C?Nu ?C?C? Nu E E?C?C?Nu E E?C?C+?Nu E?C=C?Nu ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКИНОВ 1. Реакции электрофильного присоединения


Слайд 10

Примеры: 1.Присоединение галогеноводородов: Общая cхема: HX = HCl, HBr, HI HX HX ?C?C? X Н ?C=C? X X Н Н ?C?C? 1. РЕАКЦИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКИНОВ


Слайд 11

CH?CH + HCl CH2=CH?Cl винилхлорид CH3?CH?I СH2=CH?Cl + HI Алкилзамещенные ацетилены R?С?СH присоединя-ют галогеноводород по правилу Марковникова: Br HBr HBr Br R?C=CH2 R?С?СH Br R?C?CH3 1.Присоединение галогеноводородов: РЕАКЦИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ Cl


Слайд 12

2. Присоединение галогенов: Общая схема: X2= Cl2, Br2 Пример: пропин 1,1,2,2-тетра- Br Br Br CH3?C?CH Br Br CH3?C=CH CH3?C?CH Br РЕАКЦИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ (метилацетилен) бромпропан


Слайд 13

3. Присоединение воды (гидратация) Общая схема: H+,Hg2+ H ОH –C = C– ?C?C? + H2O H H О –C–C– Пример: реакция Кучерова (1881г) H2SO4 Hg2+ Н [CH2=C–OН] Н CH3?C=O уксусный альдегид РЕАКЦИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ


Слайд 14

4. Гидрирование алкан алкин H H H H –C – C– –C ? C– РЕАКЦИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ H2 Ni (Pt, Pd) Гидрирование можно остановить на стадии алкена, используя частично отравленный Pd-катализатор, называ-емый катализатором Линдлара. Получается цис-изомер алкена. В другом методе алкины можно восстановить натрием в жидком аммиаке; в этом случае получается транс-алкен. 5. Присоединение циановодорода В присутствии СuCl, находящегося в растворе HCl при 80 0С ацетилен присоединяет циановодород: Н–C ? C–Н + НСN(г) СuCl в HCl Н2C = CН?СN(ж)


Слайд 15

2. РЕАКЦИИ ЗАМЕЩЕНИЯ. КИСЛОТНОСТЬ АЛКИНОВ Алкины с концевой тройной связью реагируют с некоторыми основаниями, при этом концевой атом водорода замещается ионом металла. В такую реакцию с алкинами вступают амид натрия в жидком аммиаке, соли меди (I) и серебра в водно-аммиачном растворе: R–C ? CH + NaNH2(NH3) R–C ? CNa R–C ? CH + Cu+(водн.) R–C ? CCu (тв) + H+ R–C ? CH + Ag+(водн.) R–C ? CAg (тв) + H+ 2. КИСЛОТНОСТЬ АЛКИНОВ. АЛКИНЫ ? ОЧЕНЬ СЛАБЫЕ КИСЛОТЫ


Слайд 16

2. КИСЛОТНОСТЬ АЛКИНОВ. Согласно Бренстеду-Лоури, кислоты представляют собой вещества, отдающие протон, а основания – вещества, присоединяющие протон.(H+). НЕКООРЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ КИСЛОТ И ОСНОВАНИЙ Отсюда следует: кислотность – способность веществ отдавать протон (Н+); основность – способность присоединять протон.


Слайд 17

Кислотность вещества зависит от характера атома, с которым связан водород: кислотность вещества тем больше, чем выше электроотрицательность и больше размер атома, с которым связан водород: H?CH3 < H?NH2 < H?OH < H?F H?SH < H?Cl в периодах: в группах: H?F < H?Cl < H?Br < H?I < H?OH < H?SH < H?ScH 2. КИСЛОТНОСТЬ АЛКИНОВ. НЕКООРЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ КИСЛОТ И ОСНОВАНИЙ Кислотность растет:


Слайд 18

Углерод, связанный тройной связью является более электроотрицательным по сравнению с углеродом, связанным простой или двойной связью. Это объясняется увеличением доли s-компоненты в гибридной sp-орбитали: больший s-характер гибридной орбитали обуславливает более прочную связь электронов с ядром атома углерода, т.к. s-орбиталь находится ближе к ядру, чем p-орбиталь: 2. КИСЛОТНОСТЬ АЛКИНОВ. ПРИЧИНА


Слайд 19

орбитали увеличение полярности связи C?H увеличение кислотных свойств водорода Таким образом водород, связанный с атомом углерода тройной связи, как в ацетилене или любом другом алкине с тройной связью на конце цепи (R?C?C?H) проявляет значительную подвижность и способность отщепляться в виде иона Н+. 2. КИСЛОТНОСТЬ АЛКИНОВ. ПРИЧИНА увеличение доли s-компоненты в гибридной


Слайд 20

Гомолитический разрыв связи с образованием радикалов затруднен, а гетеролитический протекает легче: H?C?C?H H?C?C• + H• H?C?C?H H?C?C-: +H+ В абсолютном плане кислотность ацетилена мала: NH3 < HC?CH < H2O 2. КИСЛОТНОСТЬ АЛКИНОВ. ПРИЧИНА Ацетилен более слабая кислота, чем вода !!


Слайд 21

КИСЛОТНЫЕ СВОЙСТВА АЦЕТИЛЕНА И АЛКИНОВ: (R?C?CH) проявляются, например, в их реакциях с ионами Na+, Ag+, Cu+ ; В этих реакциях образуются солеобразные продукты – ацетилениды:


Слайд 22

4. R?C?C?R + Ag+(Cu+) реакция не идет При действии воды на ацетиленид натрия образуется NaOH и ацетилен: более слабая кислота (HС?С?H) вытесняется из ее соли более сильной кислотой (H?OH): H?OH + HC?C: Na HC?C?H + NaOH более сильная кислота более слабая кислота КИСЛОТНЫЕ СВОЙСТВА АЦЕТИЛЕНА И АЛКИНОВ: ? +


Слайд 23

АЦЕТИЛЕНИДЫ. Нуклеофильное замещение Образование нерастворимых ацетиленидов тяжелых металлов (Ag, Cu) является качественной реакцией на атом водорода при тройной связи. При высушивании эти ацетилениды ВЗРЫВАЮТ. Их следует разлагать, нагревая с HNO3, пока они влажные. Взаимодействие ацетиленидов натрия с галогенпроизводными: реакции замещения и элиминирования Ацетилениды натрия используются для синтеза высших алкинов, например: HC?C?:Na+ + X: C2H5 HC?C?C2H5+Na+:X? (X=Cl, Br, I.) ?? ?+


Слайд 24

Ион ацетиленида может реагировать с галогенпроизводным по двум направлениям: атакуя углерод (реакция замещения) или атакуя водород (реакция элиминирования): –C–C– Х H НС?С–C–C– + X– 2. атака по Н, элиминирование –C=C– + X? + HC?CH H X –C–C– :C?CH АЦЕТИЛЕНИДЫ. Замещение и элиминирование 1. атака на С, замещение: HC?C: ? ?


Слайд 25

АЛКИНЫ Элиминирование возрастает RX= первичный, вторичный, третичный Замещение возрастает КОНКУРЕНЦИЯ ЭЛИМИНИРОВАНИЯ И ЗАМЕЩЕНИЯ


Слайд 26

АЛКИНЫ. ПРИМЕНЕНИЕ Ацетилен СH?CH Тетрахлорэтан Cl2CH?CHCl2 Трихлорэтилен ClCH=CCl2 Винилхлорид СH2=CHCl Уксусный альдегид CH3?CHO Уксусная кислота СH3?COOH Альдоль CH3?CHOH?CH2CHO Бутадиен CH2=CH?CH=CH2 Синтетический каучук Акриловая кислота CH2=CH?COOH Акрилонитрил CH2=CH?CN Виниловые эфиры CH2=CH?OR


Слайд 27

Ацетилен СH?CH Винилацетат СH2=CH?O?CO?CH3 Изопрен СH2=C?CH=CH2 CH3 Синтетический каучук Пропаргиловый спирт CH?C?CH2OH глицерин купрен Винилацетилен СH2=CH?C?CH Хлоропрен CH2=CH?CCl=CH2 Сварка и резка металлов Синтетический каучук АЛКИНЫ. ПРИМЕНЕНИЕ


×

HTML:





Ссылка: