Курс туралы мәлімет:
Қанықпаған көмірсутектер. Алкиндер.
Оқытушылар туралы мәлімет:
Жуманазарова Ғазиза Мустафаевна, техника ғылымдарының магистрі, аға оқытушы
Ұсынылатын әдебиеттер
Негізгі әдебиет
1. Исанова Б.Х., Кабиева С.К. Органикалық химия. Теміртау: ЛОТ КГИУ, 2019 - 365 б.
Қосымша әдебиет
2. Исанова Б.Х., Жаксыбаева Г.Ш. Алифатты қатар қосылыстарының органикалық химиясы. Алматы: «ССК», 2018 - 224 б.
3. Исанова Б.Х., Жаксыбаева Г.Ш. Циклдік қосылыстар химиясы. Алматы: «ССК», 2018 - 144 б.
4. Грандберг И.И. Практические работы и семинарские занятия по органической химии. – М.: Дрофа, 2001. – 352с.
5. Сборник задач по органической химии. Учебное пособие /под ред. А.Е. Агрономова. – М.: МГУ, 2000. – 160с.
АЛКИНДЕР
Алкиндер қанықпаған көмірсутектерге жатады. Алкиндер – молекула құрамында бір үш байланыс бар, жалпы формуласы СnН2n-2. Алкин молекуласырың гибридизация саласы sp1. Алкендердің ең қарапайым өкілі – ацетилен (НС≡СН). Алкиндерді ацетилен қатарының көмірсутектері деп те атайды. Мысалдар:
СН ≡ СН - этин, ацетилен
СН ≡ С – СН3 - пропин, метилацетилен
СН ≡ С - СН2 - СН3 - 1-бутин, этилацетилен
СН3 - С ≡ С - СН3 - 2-бутин, диметилацетилен
СН ≡ С- СН2- СН2- СН3 - 1-пентин, пропилацетилен
СН3 - С ≡ С - СН2 - СН3 - 2-пентин, метилэтилацетилен
СН ≡ С - СН – СН3 - 2-метил-1-бутин, изопропилацетилен
│
СН3
СН ≡ СН - СН2 - СН2 - СН2 – СН3 - 1-гексин
СН ≡ СН - СН2 - СН2 - СН2 - СН2 – СН3 - 1-гептин
Алу әдістері.
1. Ацетиленді кальций карбидінен СаС2 алуға болады:
С + СаО СаС2 + СО2
СаС2 + 2Н2О НС ≡ СН + Са(ОН)2
ацетилен
2. Ацетилен метан жоғары температурада тотығу реакция бойынша алуға болады:
15000 С
6СН4 + О2 2 НС ≡ СН + 2СО + 10Н2
метан ацетилен
3. Қаныққан көмірсутектердің галоген туындыларынан алу әдістері:
СН3 - СНСl2 + 2КОН НС ≡ СН + 2КСl + 2Н2О
геминальдық дихлорэтан ацетилен
KOH KOH
СН2Сl - СН2Сl Н2С = CHCl НС ≡ СН
вицинальдық дихлорэтан хлорэтен ацетилен
4. Ацетиленді алкилдеу реакциялар.
Ацетиленді алкилдеу әуелі ацетиленді металорганикалық қосылыстарға көбінесе натрийацетиленге немесе магний-галогеноацетиленге (Ж. И. Иоцич) айналдырады. Бірінші жағдайда реакцияны сұйық аммиакта жүргізіп натрийдің амидімен әрекеттестіреді. Екінші жағдайда эфирде немесе тетрагидрофуранда жүргізіледі, бұл реакцияда моно- және диалкилацетилен түзіледі:
4 а. Иоцич реакциясы сұйытылған аммиакта өтеді:
NаNН2 R-Вг
НС ≡ СН НС ≡ CNa НС ≡ C-R
б. эфирде немесе тетрагидрофуранда өтеді:
СН3-МgІ R –I СН3-МgІ R-І
НС ≡ СН НС ≡ CMgI НС ≡ C-R IMg-С ≡ C-R R-С ≡ C-R
- СН4
Химиялық қасиеттері.
1. Сутекпен әрекеттесуі:
Н2, кат. Н2, кат.
R – С ≡ С – R R – СН = СН – R R – СН2 – СН2 – R
алкин алкен алкан
2. Галогендермен әрекеттесуі:
Br2 Br2
R – С ≡ С – R R – СBr = СBr – R R – СBr2 – СBr2 – R
алкин 1,2-дибромалкен 1, 1, 2, 2-тетрабромалкан
Хлорды пайдаланғанда реакция еріткіште жүргізіледі.
3. Галогенсутектермен әрекеттесуі реакциялар бойынша галогеналкендер немесе галогеналкандар түзіледі. Бұл реакциялар өз бетімен немесе катализатордың қатысуымен (бір хлорлы мыс, хлорлы сынап және т.б.) өтеді:
І
HCl HI ∣
СН3 – С ≡ СН СН3 – С = СН2 СН3 – С – СН3
∣ ∣
Cl Cl
метилацетилен (пропин) 2-хлорпропен-1 2-хлор-2-йодпропан
4. Гидратация реакциялар. Суды қосып алу күкірт қышқыл сынаптың қатысуымен (Кучеров реакциясы). Мысалы, ацетиленнен сірке альдегиді алынады:
Н – С ≡ С – Н + H2O СН3 – СHO
ацетилен сірке альдегиді
Ал басқа ацетилендік көмірсутектерден кетондар алынады, мысалы:
СН3 – С ≡ СН + H2O СН3 – СО – СН3
метил ацетилен ацетон
5. Спирттер ацетилендерге алкоголяттардың қатысуында бірігеді:
R-OH (R- ONa) R-OH (R- ONa)
НС ≡ CН СН2 = СH – OR СН3 – СH(OR)2
ацетилен винил эфирі ацеталь
6. Ацетилен мыс тұздарының қатысуында көгерткіш қышқыл сутек қышқылын біріктіріп өте маңызды мономер - акрилонитрил береді:
Cu2(CN) 2
H – С ≡ С – H + HCN CH2 = CH – CN
ацетилен акрилонитрил
– С ≡ С – Н + М+ – С ≡ С – М + Н+
немесе – С ≡ С – Н + М – С ≡ С: ─ М+ + ½ Н2
М+ - ауыр металл ионы (Ag+, Cu+); М – сілтілік металл.
7а) Сілтілік металмен әрекеттесу:
НС ≡ С – Н + Na HС ≡ С: – Na+ + ½ Н2
ацетилен натрий ацетилениді
7ә) Ауыр металдардың (мыстың, күмістің) ацетиленидтері өте қопарылғыш келеді:
– С ≡ С – Н + Ag+ – С ≡ С – Ag + Н+
Алкиндердің сапалық талдау реакциясы:
СН3СН2 – С ≡ С – Н + Ag+ СН3СН2 – С ≡ С – Ag ↓
бутин-1 күмістің этилацетилениді (тұнба)
Бутин-2 бұл реакцияға түспейді.
Аммиак ерітіндегі кұміс:
НС≡СН + 2[Ag(NH3)2]OH Ag – С≡С – Ag↓ + H2O + 4NH3
ацетилен диамминаргентогидроксид күміс ацетилениді
Ауыр металдардың ацетиленидтері – қопарылыстық заттар.
8. Ацетиленидтер альдегидтермен, кетондармен, көмір қышқылымен оңай әрекеттеседі де, спирттер, қышқылдар береді. Лабораторияда көбінесе ацетиленді магнийорганикалық қосылыстарды қолданып әрекеттестіреді (Иоцич комплексі) әрекеттестіреді, мысалы:
OMgI
С2Н5MgI CH3COCH3 ∣
R–С ≡ С–Н R–С ≡ С–MgI R–С ≡ С– С – CН3
алкин - С2Н6 магниййодалкин ∣
CН3
Н2О
R–С ≡ С – С(OH)(CН3)2 + Mg(OH)I
спирт
9. А. Е. Фаворский бұл сияқты синтездерді катализатор ретінде КОН ұнтағын қолданып абсолюттік эфирде жүргізу әдісін ашқан болатын:
ОН
КОН │
НС ≡ СН + СН3 – СО – СH3 НС ≡ С – С(CН3)2
ацетилен ацетон диметилацетиленилкарбинол
Бұл реакцияларды натрий ацетиленидіне қолданып сұйық аммиакта жүргізеді.
10. Гипогалогенидтермен әрекеттесуі:
NaClO NaClO
НС ≡ СН НС ≡ С– Сl Cl – С ≡ С – Сl
ацетилен хлорацетилен дихлорацетилен
11. Ацетиленнің құмырсқа альдегидімен конденсациялану реакция (висмут қосылыстарын катализаторы) - Реппе әдісі:
СH2O СH2O
НС ≡ СН НС ≡ С– СH2OH СH2OH – С ≡ С – СH2OH
ацетилен пропаргил спирті (пропинол) бутиндиол
12. Ацетилендердің полимерлену реакциялар.
12а. Ацетиленді қыздырғанда активтенген көмірмен (Зелинский) немесе Ni(СО)2[(С6Н5)3Р]2 (Реппе) қатысса:
3 НС ≡ СН С6Н6
ацетилен бензол
12ә) Мыс комплекстердің әсерінен ацетилен сызықты полимерлелер түзеді:
НС ≡ СН НС ≡ СН
НС ≡ СН НС ≡ С– СH = СН2 НС = СН– С ≡ С – СН = СН2
винилацетилен дивинилацетилен
13. Изомерлену реакциялар (Фаворский):
С2Н5ОNa
СН3 – СН2 – С ≡ С–Н СН3 – С ≡ С– СН3
1-бутин Na 2-бутин
Ал кейбір катализаторлардың қатысуында диендерге айнала алады (Я. М. Слободин):
СН3–СН2–С≡СН СН3–СН= С= СН2 СН2=СН–СH=СН2
бутин-1 1,2-бутадиен 1,3-бутадиен