Химия - Алкины - Нахождение в природе и физиологическая роль алкинов

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Алкины
2. Номенклатура алкинов
3. Физические свойства
4. Нахождение в природе и физиологическая роль алкинов
5. Химические свойства
6. Идентификация алкинов



В природе алкины практически не встречаются. В некоторых видах грибов Basidiomycetes были обнаружены в крайне малом количестве соединения содержащие полиацетиленовые структуры.

Ацетилен обнаружен в атмосфере Урана, Юпитера и Сатурна.

Алкины обладают слабым наркозным действием. Жидкие алкины вызывают судороги.

Методы получения

Основным промышленным способом получения ацетилена является электро- или термокрекинг метана, пиролиз природного газа и карбидный метод.

Карбидный метод

Прокаливанием в электрических печах смеси оксида кальция с коксом при 1800—2000°С получают карбид кальция:

\mbox{CaO} + 3\mbox{C} \rightarrow \mbox{CaC}_2 + \mbox{CO}

При действии на полученный карбид воды образуется гидроксид кальция и ацетилен:

\mbox{CaC}_2 + 2\mbox{H}_2\mbox{O} \rightarrow \mbox{C}_2\mbox{H}_2 + \mbox{Ca}_2

Пиролиз углеводородов

Суть способа заключается в пропускании над специальной огнеупорной насадкой смеси природного газа с воздухом, который сгорая поднимает температуру до 1500 °C. Затем на насадке происходит пиролиз метана:

 2\mbox{CH}_4 \rightarrow \mbox{C}_2 \mbox{H}_2 + 3 \mbox{H}_2

Крекинг природного газа

Электрокрекинг

Метод заключается в пропускании метана между двумя металлическими электродами с огромной скоростью. Температура 1500—1600°С. С химической точки зрения метод аналогичен методу пиролиза, отличаясь лишь технологическим и аппаратным исполнением.

Термоокислительный крекинг

В этом методе используется частичное окисление метана благодаря использованию теплоты, образующейся при его сгорании:

6\mbox{CH}_4 + 4\mbox{O}_2 \rightarrow\mbox{C}_2\mbox{H}_2 + 8\mbox{H}_2 + 3\mbox{CO} + \mbox{CO}_2 + 3\mbox{H}_2\mbox{O}

Метод прямого синтеза

Углерод напрямую взаимодействует с водородом при очень высоких температурах:

2\mbox{C} + \mbox{H}_2 \rightarrow\mbox{C}_2\mbox{H}_2

Этот метод имеет чисто историческое значение.

Электролиз солей непредельных карбоновых кислот

В 1864 году Кекуле получил ацетилен электролизом фумарата и малеата натрия:

\mbox{NaOOCCH}\!\!=\!\!\mbox{CHCOONa} + 2\mbox{H}_2\mbox{O} \rightarrow \mbox{C}_2\mbox{H}_2 + 2\mbox{CO}_2 + 2\mbox{NaOH} + \mbox{H}_2

Аналогично получается ацетилен и из акрилата натрия.

Этот метод носит чисто историческое значение.

Дегидрогалогенирование галогеналканов и галогеналкенов

Реакция дегидрогалогенирования проводят действием сильного основания на дигалогеналканы:

дегидрогалогенирование галогеналканов щелочью

В качестве дегидрогалогенирующего агента удобно испрользовать амид натрия в жидком аммиаке :

дегидрогалогенирование галогеналканов амидом натрия

Алкилирование алкинов

Алкилирование алкинов с концевой тройной связью производится по следующей схеме:

алкилирование алкинов

    Подробнее смотри подраздел: Реакции нуклеофильного замещения алкинидов.

Прочие лабораторные способы получения алкинов

  • Реакция Кори-Фукса — синтез алкинов из альдегидов:

На первой стадии идет образование дибромалкена:

Реакция Кори-Фукса-1

На второй стадии происходит отщепление брома:

Реакция Кори-Фукса-2

  • Разложение дигидразонов:

Разложение дигидразонов

  • Перегруппировка Фрича-Буттенберга-Вихелля — превращение 1,1-диарил-2-дигалогенэтиленов в производные ацетилена под действием сильных оснований:

Перегруппировка Фрича-Буттенберга-Вихелля



Просмотров: 43069


<<< Алканы
Бутадиен >>>