Изомерия и номенклатура

Изомерия ацетиленов определяется положением тройной связи и строением углеродного скелета. Называют ацетиленовые углеводороды по номенклатуре ИЮПАК и по так называемой «ацетиленовой» номенклатуре. По «ацетиленовой» номенклатуре названия гомологов ацетилена строятся прибавлением к ацетилену названий радикалов, замещающих в нём атомы водорода. В случае номенклатур ИЮПАК пользуются теми же правилами, что и при названии олефинов, только окончание -ен заменяется на -ин.

Способы получения

Методы промышленного получения ацетилена.

– До недавнего времени основным источником ацетилена служил карбид кальция СаС₂. Ацетилен получается при разложении карбида кальция водой:

Метод найден Вёлером ещё в 1862 г., но сохранил свое значение до сих пор. Однако он энергоёмок при получении карбида кальция.

– Пиролиз углеводородов

Пиролиз метана осуществляется нагреванием природного газа до температуры 1400 °C. Он приводит к образованию ацетилено-водо-родной смеси.

– При окислительном пиролизе с добавкой кислорода часть метана расходуется на раскаливание аппарата, а остальной метан подвергается пиролизу.

Пиролиз метана ведется в крупном промышленном масштабе и является вторым после карбидного способа производства ацетилена.

– Пиролиз жидких углеводородов при температурах
1200 °C…1500 °C приводит к образованию ацетилена легче, чем пиролиз метана. Этот метод широко используется в промышленности.

Ацетилен и его гомологимогут быть получены также следующими способами.

– Действием спиртовой щёлочи на дигалогеналканы и галогеналкены.

– Алкилированием металлических производных ацетилена.

Физические свойства

Общие закономерности в температурах кипения и плотностях ацетиленов аналогичны закономерностям в рядах алканов и алкенов. Тройная связь повышает температуры кипения и плотности углеводородов.

Ацетилен: t_кип = – 83,6 °C; t_плав= – 81,8 °C ; d₄²⁰ = 0,62

Пропин: t_кип = – 23,3 °C; t_плав= – 104,7 °C;

Бутин-1: t_кип = – 8,3 °C; t_плав= – 130,0 °C.

Химические свойства

При sр-гибридизации углеродных атомов, участвующих в образовании тройной связи, электроны, образующие тройную связь, оказываются втянутыми внутрь молекулы и менее реакционноспособны. При этом атомы углерода приобретают небольшой положительный заряд, что протонизирует водороды и они приобретают повышенную подвижность и слабокислый характер. Поэтому, несмотря на большую ненасыщенность, ацетилены менее активны в реакциях электрофильного присоединения с разрывом p-связи (например, присоединение галогенов), чем олефины. И наоборот, они более склонны к реакциям с нуклеофильными реагентами (H₂O, спирты, амины). Для ацетиленов с концевой тройной связью характерен также второй тип реакций, обусловленый подвижностью водородов при углеродах с тройной связью. Это реакции замещения этих водородов на металлы и присоединения самих ацетиленов с диссоциацией по связи ≡С-Н.

Поиск по сайту: