Химические свойства алкадиенов и алкинов

Содержание

Слайд 2

Диеновые углеводороды (алкадиены) Диеновыми углеводородами или алкадиенами, называются ненасыщенные углеводороды с

Диеновые углеводороды (алкадиены)

Диеновыми углеводородами или алкадиенами, называются ненасыщенные углеводороды с открытой

цепью углеродных атомов, в молекулах которых имеются две двойные связи. Состав этих углеводородов может быть выражен формулой СnH2n-2.
Слайд 3

Номенклатура и классификация Индивидуальные углеводороды с двумя двойными связями называют, пользуясь

Номенклатура и классификация

Индивидуальные углеводороды с двумя двойными связями называют, пользуясь

принципами международной заместительной номенклатуры для алкенов, с той лишь разницей, что в наименовании перед окончанием – ен, обозначающим двойную связь, ставят греческое числительное –ди, так образуется родовое для этих углеводородов окончание – диен (отсюда и название диеновые). Перед названием основы (т.е. главной цепи, включающей обе двойные связи) ставят цифры, обозначающие номера углеродных атомов, за которыми следуют двойные связи. Отдельные представители имеют также и тривиальные названия.
Слайд 4

Задание 1 Напишите формулы углеводородов диенового ряда от С=3 до С=10.

Задание 1

Напишите формулы углеводородов диенового ряда от С=3 до С=10. К

каждому углеводороду С5 и больше напишите по 2 изомера
Слайд 5

Диеновые углеводороды, в которых две двойные связи находятся рядом и не

Диеновые углеводороды, в которых две двойные связи находятся рядом и не

разделены простыми связями, называют углеводородами с кумулированными двойными связями. Например:
1 2 3
СН2=С=СН2 1,2-пропадиен (аллен)
Слайд 6

Диеновые углеводороды, в молекулах которых две двойные связи разделены двумя или

Диеновые углеводороды, в молекулах которых две двойные связи разделены двумя или

более простыми связями, называются углеводородами с изолированными двойными связями.
Слайд 7

Особое значение имеют этиленовые углеводороды, в молекулах которых двойные связи разделены

Особое значение имеют этиленовые углеводороды, в молекулах которых двойные связи разделены

одной простой связью. Такие углеводороды называют углеводородами с сопряженными двойными связями. Простейшим представителем является 1,3-бутадиен
Слайд 8

Ненасыщенные углеводороды ряда ацетилена (алкины) Углеводородами ряда ацетилена или ацетиленовыми углеводородами

Ненасыщенные углеводороды ряда ацетилена (алкины)

Углеводородами ряда ацетилена или ацетиленовыми углеводородами

называют ненасыщенные углеводороды, в молекулах которых имеется тройная связь, т.е. группировка —С≡С—.
Слайд 9

Гомология, изомерия и номенклатура Состав каждого члена гомологического ряда ацетиленовых углеводородов

Гомология, изомерия и номенклатура

Состав каждого члена гомологического ряда ацетиленовых углеводородов может

быть выражен общей эмпирической формулой СnH2n-2. Простейшим членом этого ряда является углеводород ацетилен состава С2Н2, строение которого выражают структурная и упрощенная структурная формулы:
Н—С≡С—Н и СН≡СН
Гомологи ацетилена можно рассматривать как его производные, образовавшиеся в результате замещения одного или обоих атомов водорода в молекуле ацетилена на углеводородные радикалы.
Слайд 10

Изомерия. Возможны два типа ацетиленовых соединений R—C ≡C—Н и R—C≡C—R'. (Линейная

Изомерия.

Возможны два типа ацетиленовых соединений R—C ≡C—Н и R—C≡C—R'. (Линейная геометрия

тройной связи делает невозможной цис- и транс-изомерию алкинов.)
В соединениях первого типа при углероде с тройной связью имеется водород, в соединения второго типа при атомах углерода с тройной связью водорода нет. Изомерия ацетиленовых углеводородов, так же как и этиленовых, обусловлена изомерией углеродного скелета и изомерией положения кратной связи. Интересно отметить, что общая формула состава ацетиленовых углеводородов СnH2n-2 аналогична общей формуле состава диеновых углеводородов. Иначе говоря, непредельные углеводороды с двумя двойными связями изомерны непредельным углеводородам с одной тройной связью.
Слайд 11

Номенклатура Международная заместительная номенклатура. Ацетиленовые углеводороды называют по заместительной номенклатуре так

Номенклатура

Международная заместительная номенклатура. Ацетиленовые углеводороды называют по заместительной номенклатуре так же,

как предельные, с той лишь разницей, что наличие тройной связи обозначают путем замены в заместительном названии предельного углеводорода окончания –ан на –ин. Поэтому углеводороды с тройной связью по международной номенклатуре объединяют общим названием – алкины. Перед основой названия ставят цифру, соответствующую номеру углеродного атома главной цепи молекулы, за которым следует тройная связь. Принцип выбора главной цепи и нумерации атомов такой же, как в случае этиленовых углеводородов. Таким образом, ацетиленовые углеводороды, формулы которых написаны выше, называют так: (1)- 1-бутин и (2) – 2-бутин.
Слайд 12

Напишите формулы углеводородов алкинового ряда от С=3 до С=10. К каждому

Напишите формулы углеводородов алкинового ряда от С=3 до С=10. К каждому

углеводороду С5 и больше напишите по 2 изомера
Слайд 13

Свойства ацетиленовых углеводородов (алкинов) Физические свойства. Зависимости изменения физических свойств в

Свойства ацетиленовых углеводородов (алкинов)

Физические свойства.
Зависимости изменения физических свойств в гомологических

рядах ацетиленовых углеводородов по мере возрастания числа атомов углерода в их молекулах аналогичны тем зависимостям, которые наблюдаются в рядах предельных и этиленовых углеводородов. Простейшие гомологи нормального строения до С5Н8 – газы, от С5Н8 до С16Н30 – жидкости, высшие ацетиленовые углеводороды – твердые тела. Все эти соединения бесцветны.
Слайд 14

Химические свойства. Ацетиленовым углеводородам, так же как этиленовым, свойственны реакции присоединения

Химические свойства.

Ацетиленовым углеводородам, так же как этиленовым, свойственны реакции присоединения по

месту кратной связи, в данном случае тройной.
Тройная связь, так же как и двойная, по характеру отличается от простой связи. Она осуществляется тремя парами обобщенных электронов. Из них, как и в случае двойной связи, одна пара осуществляет простую связь (σ-связь), а две другие электронные пары находятся в особом состоянии (π-связи); осуществляемые ими связи проявляют повышенную склонность к поляризации. Этим обуславливаются реакции присоединения по месту тройной связи. Последние идут ступенчато: вначале тройная связь разрывается в двойную, и образуются производные этиленовых углеводородов. Затем разрывается и двойная связь, превращаясь в простую с образованием производных предельных углеводородов. При энергичном химическом воздействии возможен распад молекул с разрывом углеродной цепи по месту тройной связи.
Слайд 15

Присоединение водорода (реакция гидрирования) В присутствии катализаторов (например, Pt или Pd)

Присоединение водорода (реакция гидрирования)

В присутствии катализаторов (например, Pt или Pd) водород

присоединяется по месту тройной связи. При этом вначале образуется этиленовый, а затем предельный углеводород
Слайд 16

Слайд 17

Присоединение галогенов При взаимодействии ацетиленовых углеводородов с галогенами последние присоединяются по

Присоединение галогенов

При взаимодействии ацетиленовых углеводородов с галогенами последние присоединяются по месту

тройной связи; вначале присоединяется одна молекула, а затем может присоединиться и вторая. Наиболее удобна реакция с бромом; как и в случае этиленовых углеводородов, она может быть использована как качественная реакция на тройную связь; в результате реакции бурая окраска брома или его растворов исчезае
Слайд 18

Присоединение галогеноводородов Присоединение галогеноводородов протекает ступенчато. Вначале образуется моногалогенпроизводное этиленового ряда

Присоединение галогеноводородов

Присоединение галогеноводородов протекает ступенчато. Вначале образуется моногалогенпроизводное этиленового ряда
К последнему

может присоединиться еще одна молекула галогеноводорода, причем реакция в этом случае протекает по правилу Марковникова: водород может присоединяется к углероду с большим числом водородных атомов, и в результате образуется дигалогенпроизводное предельного углеводорода, в котором оба атома галогена стоят при одном том же углеродом атоме
Слайд 19

Присоединение воды (реакция гидратации) Эта реакция была открыта в 1881г. М.Г.

Присоединение воды (реакция гидратации)

Эта реакция была открыта в 1881г. М.Г. Кучеровым.

Под действием солей окисной ртути в сернокислом растворе по месту тройной связи присоединяется одна молекула воды
Слайд 20

Образующееся соединение – виниловый спирт – относится к непредельным спиртам, в

Образующееся соединение – виниловый спирт – относится к непредельным спиртам, в

которых гидроксильная группа расположена при углероде с двойной связью. Такие соединения неустойчивы и в свободном виде не существуют, т.к. в момент образования в их молекулах происходит перегруппировка: водород гидроксильной группы перемещается к соседнему углеродному атому, этиленовая связь разрывается и возникает двойная связь между углеродом и кислородом (правило Эльтекова)
Слайд 21

Слайд 22

Замещение водорода при атомах углерода с тройной связью на металл Все

Замещение водорода при атомах углерода с тройной связью на металл


Все рассмотренные до сих пор реакции ацетиленовых углеводородов аналогичны реакциям углеводородов ряда этилена. Отличительной особенностью ацетиленовых углеводородов является подвижность атомов водорода, соединенных с углеродными атомами при тройной связи. Под влиянием последней атомы водорода в присутствии сильного основания (амида натрия NaNH2,металлоорганического соединения, иногда концентрированных растворов щелочей) проявляют способность замещаться на металл. При этом образуется металлические производные – ацетилениды

Слайд 23

Слайд 24

Присоединение СО Присоединение СО (реакция В. Реппе). Идет в присутствии никелевых катализаторов (Х=ОН, ОС2Н5, NH2)

Присоединение СО
Присоединение СО (реакция В. Реппе). Идет в присутствии никелевых катализаторов

(Х=ОН, ОС2Н5, NH2)
Слайд 25

Слайд 26