Алкины. Изомеризация и номенклатура. Методы синтеза.

Алкины – углеводороды ациклического ряда, содержащие в своей структуре два атома углерода, связанные между собой тремя связями, а оставшиеся валентности этих атомов могут быть затрачены на образование связей с другими атомами углерода или атомами водорода.

Алкины образуют гомологический ряд соединений, выраженных общей формулой С_nH_2n-2. Первый член гомологического ряда – этин или ацетилен.

Изомерия и номенклатура

Согласно IUPAC названия алкинов образуют, заменяя в названиях алканов суффикс “-ан” на “-ин”. В качестве родоначальной структуры выбирают самую длинную цепь, содержащую тройную связь. Нумерацию этой цепи начинают с того конца, к которому ближе находится тройная связь.

Примеры

Названия остатков алкинов образуют, присоединяя суффикс –ил к названию алкина:

HC≡C- этинил

СН₃-С≡С- пропинил-1

НС≡С-СН₂- пропинил-2.

В рациональной номенклатуре замещенные алкины рассматриваются как производные ацетилена:

Структурная изомерия начинается с 4-го “С”, изомерия, связанная с изомерией углеродного скелета начиная с 5 “С”. По числу изомеров ацетиленовые углеводороды занимают промежуточное положение между алканами и алкенами.

Методы синтеза алкинов

1. Реакции пиролиза метана или этана

2CH₄C₂H₂ + 3H₂

CH₃ - CH₃C₂H₂ + 2H₂

При пиролизе метана необходимо строго выдерживать время реакции. Для этого используется “закалка” - быстрый ввод на выходе реакционной зоны воды.
 

2. Карбидный метод

CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂
Аналогично реагируют карбиды стронция и бария SrC_2, BaC₂.
Карбид магния с водой образует пропин

Mg₂C₃ +4 H₂O → CH₃C ≡ CH + 2Mg(OH)₂
 

3. Реакции нуклеофильного отщепления дигалогеналканов и моногалогеналкенов.

CH₃-CHBr-CH₂Br + 2NaOH CH₃-C≡CH + 2NaBr + 2H₂O

CH₃-BrC=CH₂ + NaOH CH₃-C≡CH + NaBr + H₂O
 

4. Алкилирование алкинов.

Реакции проводятся через синтез ацетиленидов

а)     R-C≡CH + NaNH₂ → R-C≡C-Na+ + NH₃

R-C≡CNa + R'Hal → RC≡CR' + NaHal

б)     R-C≡C-H +CH₃-MgHal → R-C≡C-MgHal + CH₄

R-C≡C-MgHal + R’Hal → R-C≡C-R’ + MgHal₂