|
Alchine
Def: Se numesc alchine hidrocarburi aciclice nesaturate care contin in molecula lor o tripla leg. Intre 2 at. de C si in care raportul si in care raportul intre nr. de at. de C si H este dat de formula CnH2n-2 in care n=nr. de at. de C din molecula.
Caracteristici: Alchinele sunt : -hidrocarburi
-aciclice
-nesaturate (NE=2, datorita prez. a 2
leg.π in componenta leg. triple)
Nomenclatura. Serie Omoloaga.
Dand lui n. Val. Intregi obtinem termenii seriei omoloage in care ca in orice serie omoloaga , 2 termeniu consecutivi se diferentieaza intre ei printr-o gr. Mtilen. (-CH2-)
Denumirea alchinelor se formeaza prin inlocuirea suf. –an de la alcanul corespunzator , cu suf. –ina . Seria omoloaga incepe de la n=2
n
| CnH2n-2
| Alcan
| CnH2n-2
| Alchina
| 1
| CH4
| Metan
| -
| -
| 2
| C2H6
| Etan
| C2H2
| Etina (acetilena)
| 3
| C3H8
| Propan
| C3H4
| Propina
| 4
| C4H10
| butan
| C4H6
| butina
|
Radicalii alchinici:
CH=CH - etilena CH≡ C -etinil
CH3-C≡C - propinil CH2-C≡CH - propagil
Izomeria la alchine.
Alchinele sunt izomerii de functiuni cu: -alcanii diciclici (Spirali)
-cicloalchine
-diene
Alchinele , de la n=4 prez. fen. de iz. de pozitie dat posibilitatii pe care are tripla leg. de a ocupa poz. diferite in catena
Butina prez. urmatorii 2 izomeri de pozitie
C4H8: CH≡C-CH2-CH3 1 butina
CH3-C≡C-CH3 2 butina
Structura alchinelor
In catena alchinelor se intalnesc 2 tipuri de at. de C .
▪ 2 at. de C hibridizati sp - cei doi at. de C implicati in form. tiplei leg.
▪ at. de C hibridizati sp3 – implicati in formarea leg. simple
Acetilena -primul termen al seriei omoloage prezinta o structura (simetrie diagonala) dat hidrocarburii de simetrie digenala sp a celor 2 at. de C . Datorita hibridizarii sp unghiul si distanta dintre cei 2 at. de C triplu legati=1,21Å fata de:
-1,54 Å in leg, C-C C≡C 1,21Å
-1,33 Å in leg, C=C <180˚
Tot datorita hibridizarii scade si distanta C-H de la 1,1 in cazul Csp3-H la 0,6 in Csp-H H-C≡C-H 0,6 Å
Consecinta discreta a hibridizarii sp a at. de C este si polarizarea leg. C-H mai accentuata decat la celelalte leg.
Leg Csp – H= leg polara cu S- pe Csp si S+ pe H. Csp-H . Aceasta polarizare a leg. confera acetilenei , respectiv alchinelor cu tripla o le. marginala un caracter slab acid!!
Obtinerea alchinelor
I metode industriale
1. Din metan: -Prin cracare in arc electric
-Prin ardere incompleta
2. Din carbura de Ca (carbit) CaC2
II metode de laborator
1 Dubla eliminare de hidracid din derivati dihalogenati geminali sau vicinali
2 Det. alchinelor sup. prin alchilarea acetilenelor metalice
I 1. Obtinerea din metan
La temperaturi ridicate 1500˚C => transferul metanului in acetilena ˚
2CH4—>C2H2+3H2
Industrial transformarea se face prin doua procedee diferite intre ele prin sursa de energie necesara reactiei
Se identifica :
a) procedeul de cracare a CH4 in arc electric
b) procedeul arderii incomlete
a) In cazul acestui procedeu energia necesara reactiei esste furnizata de descompunerea elementelor si se produc intre cei 2 electrozi metalici alimentati la o sursa de curent continu. Alaturi de reactia principal;a au loc si o serie de reactii secundare si de ceea ptr stoparea lor are loc stropirea brusca a mediului de reactie cu un jet de apa rece. Nu poate fi totusi evitata reactia de formare a C liber
1500˚C
CH4 — —> C+2H2
Procedeul se aplica la Borzesti
b)In cazul acestui procedeu metanul introdus in reactor este utilizt pe de o parte ptr obtinerea acetilenei , iar pe de alta parte ptr furnizarea energiei termice prin combustie. Si in acest caz au loc reactii secundare dintre care cea mai importanta este reactia de obtinere a gazului de sinteza
CH4+1/2O2—>CO+2H2
2.Obtinerea acetilenei din carbon de Ca
Carbura de Ca=compus ionic Ca 2+ si C2 2- Ionul C2 este format din 2 at. de Chidrocarborizati sp uniti printr-o tripla leg. si la care gasim cate o sarcina negativa HC≡CH
In CaC2cele 2 sarcini pozitive de la ionul carbura au fost neutralizati de Ca 2+
Industrial CaC2 (carbid) se obtine prin reducerea la 2500˚ C cu cox metalurgic a oxidului de Ca obtinut prin descompunerea termica a calcarului
800-1000˚ C
CaCO3 -------------------> CaO + CO2
(calcar)
2500˚ C
CaO + 3C ----------------> CaC2 + CO
(carbid)
CaC2 fiind o carbura ionica (acetilura) a unui metal s hidrolizeaza in conditii obisnuite cu degajarea acetilenei. Reactia se aplica atat la scara mica in gen. De acetilena in cazul sudurii oxiacetilenice cat si la scara industriala.
Reactia are loc violent si rapid
CaC2 +2H2O--------------> Ca(OH)2 +C2H2
(acetilena)
generatorul de acetilena
Metale de laborator
1. Eliminarea de hidracid din derivatii dihalogenati
a) vicinali:
Transformarea se produce in prezenta de KOH/alc la temperatura de 100-150˚ C. In prima etapa ( I ) are loc eliminarea hidracidului obtinut deriv. halog. , care in a doaua ( II ) etapa la temperatura mai mare de 150˚ C elimina hidracidul cu transformare in alchina corespunzatoare.
KOH alc KOH alc
-HC-CH- ----------------> -C=CH- -----------> -C≡C-
X X 100-150˚ C X t > 150˚ C
- HX -HX
1,2-diclor-etan
KOH alc KOH alc
CH2- CH2 ------------> CH=CH2 ------------------> HC≡CH
Cl Cl 100-150˚ C Cl t > 150˚ C
- HCl -HCl
!!! Alchenele nu se deshidrogeneaza la alchine. Transformarea unei alchene in alchina se realizeaza printr-o succesiune de reactii respectiv:
KOHalc
>C=C<+Br2 -----—> >C -C< -----—>-C=C< ----—> -C≡C- ----—> CH2=CH2 ------—> CH≡CH
Br Br
100+50˚ -HBr
CH2=CH2 +2Br--—>CH2-CH2------> CH=CH2 -----------> CH≡CH
Br Br -HBr Br t>150˚C
Pentru a vedea tot referatul CLICK AICI
|
