4. Ацетиленовые углеводороды (алкины).

Алкинами называются углеводороды, содержащие кроме σ-связей две π-связи (тройную связь) у одной пары углеродных атомов. Общая формула гомологического ряда ацетиленовых углеводородовC_nH_2n-2 .

Ацетилен С₂Н₂ – простейший представитель алкинов. H-C≡C-H

Связи С – Н в ацетилене относятся к числу σ-связей, образованных путем перекрывания s-орбитали водорода с гибридизованной sp-орбиталью углерода; в молекуле имеется одна углерод-углеродная σ-связь и две углерод-углеродные π-связи. Валентные углы в ацетилене на основании этой модели равны 180° и молекула имеет линейную конфигурацию, что делает невозможной цис-транс изомерию при тройной связи.

4.1.Номенклатура.

Согласно номенклатуре ЮПАК, при построении названий алкинов в названиях соответствующих полностью насыщенных углеводородов окончание –ан заменяют окончанием –ин:

H- C≡C - H H₃C - C≡C-CH₃

этин (ацетилен) бутин-2 (диметилацетилен)

Для указания положения тройной связи и замещающих групп цепь нумеруют так же, как и в соответствующих алкенах:

В качестве основной цепи выбирают цепь, содержащую максимальное количество кратных связей, даже если она и не самая длинная.

Углеводороды, содержащие одновременно двойные и тройные связи, носят названия алкенинов, алкадиенинов, алкендиинов и т.д. в соответствии с числом двойных и тройных связей.

CH≡C - C≡CH H₃C - CH=CH - C≡C - CH₃ CH≡C - CH=CH -CH=CH₂

бутадиин гексен-2-ин-4 гексадиен-1,3-ин-5

Углеводородные заместители, образуемые из алкинов, называются алкинильными группами; наиболее простые из них имеют тривильные названия:

HC≡C - HC≡C - CH₂ -

этинил пропаргил

4.2.Изомерия

Некоторые изомеры состава C₅H₈:

1) пентин-1 CHC—CH2—CH2—CH3	2) пентин-2 CH3—CC—CH2—CH3	3) 3-метилбутин-1
4) пентадиен-1,2 CH2=C=CH—CH2—CH3	5) пентадиен-1,3 CH2=CH—CH=CH—CH3	6) пентадиен-1,4 CH2=CH—CH2—CH=CH2
7) 2-метилбутадиен-1,3

Вещества 1 и 3, а также 5 и 7 - изомеры углеродного скелета; вещества 1 и 2 - изомеры положения тройной связи; вещества 4, 5 и 6 - изомеры положения двойных связей; вещества 1, 2 и 3 с одной стороны и вещества 4, 5, 6 и 7 с другой стороны - межклассовые изомеры.

4.3.Методы получения.

Наиболее общим способом получения ацетиленовых углеводородов служит действие спиртового раствора щелочей на дигалогенопроизводные предельных углеводородов, в которых оба атома галогена находятся или при двух соседних атомах углерода (а) или при одном и том же атоме (б):

а)CH₂Br - CH₂BrCH≡CH+2HBr

б)CH₃ - CH₂ - CHCl₂CH₃ - C≡CH+2HCl

CH₃ - CH₂ - CCl₂ - CH₃CH₃ - C≡C - CH₃+2HCl

Так как дигалогенопроизводные первого типа обычно получают присоединением галогенов к этиловым углеводородам, то эта реакция является реакцией превращения этиленовых углеводородов в ацетиленовые.

Дигалогенопроизводные второго типа являются производными кетонов или альдегидов и, следовательно, с помощью реакции, приведенной выше, можно осуществить переход от карбонильных соединений к ацетиленам. При отщеплении галогеноводородов действует правило, что водород отщепляется от углеродного атома, содержащего меньшее количество атомов водорода.

Ацителен можно получать непосредственно при высокотемпературном крекинге метана или более сложных углеводородов:

2CH₄H - C≡C - H+3H₂

а так же при гидролизе карбида кальция, в свою очередь получаемого взаимодействием при высоких температурах окиси кальция с углеродом:

Ca(C≡C)₂+2H₂OH-C≡C-H+Ca(OH)₂