Н.А. Тюкавкина - Органическая химия (1125793), страница 6
Текст из файла (страница 6)
2.4.4. ОТДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ Ацетилен (этин) СН =— СН вЂ” газ (т. кип. — 84 "С), без цвета и запаха, обладает слабым наркотическим свойством. В промышленности ацетилен получают из метана путем высокотемпературного крекинга. Сырьем служит природный гаэ, который в основном состоит из метана. ьчж С 2СН, — о СН= — СН + 3Н, Другим промышленным способом является получение ацетилена из каменного угля. Смесь угля и оксида кальция Сао прокаливают в электрических печах. При этом получается карбид кальция СаС, и окснд углерода(11).
Карбид кальция затем разлагают водой с образованием ацетилена. Неприятный запах ацетилена, получаемого из карбида кальция, обусловлен различными примесями. Этот способ получения ацетилена сравнительно дорог, так как требует большого расхода электроэнергии. 15сс с по 3С ь Сао о СаС, — о СН= — СН + Са(ОН), -со К: рвиа я Аполло,' ьольпия Ацетилен мало растворим в воде и очень хорошо в ацетоне. Н виде ацстопово~о расгвора его хранят в стальных баллонах, заполненных каким-нибудь инертным пористым материалом.
Смеси ацетилена с воздухом взрывоопасны. При горении ацетилена в кислороде выделяется большое количество тепла, и темперагура пламени достигает 3000 "С. На этом основано применение ацетилена для резки и сварки металлов. )02 Ацетилен является исходным продуктом для многих важнейших химических производств. Например, из ацетилена получают различиыс галогенопроизводные, такие как тетрахлорэтан СНС1,— СНС1, и трихлорэтнлеи СНС! =СГ!„являющиеся хороцшми растворителями, а гакэкс вннилллорид СНс=СНС1, служащий мономером для получения поливинилхлорида, Продукт присоединения воды к ацетилену — уксусный альдегид — и получаемая из него уксусная кислота широко использую~ся в ряде промышленных синтезов. Ацетилен используется для получения синтетических каучуков (см.
2.3.4). При пропускании ацетилена через подкисленный водный раствор, содержащий смесь хлорида меди(1) СцС1 и хлорида аммония НН,С1 происходит реакция димеризации с образованием в и н и ла ц е т и л е и а, в молекуле которого находятся олновременно двойная и тройная связи. При действии хлороводорода на винилацетилен осуществляется присоединение только по тройной связи и образуется х л о р о и р е н (2-хлорбутадиен-1,3), полимеризацией которого получают хлоропреновый каучук. 2СН==-СН вЂ -г СН,=СН-С=- СН шч СН,= СН--С =СН, С! В|~пилспс~~ьэси Л1гс~ илсп Хлоропрсн Гидрированне винилацетилена по тройной связи приводит к образованшо бу гади е н а-(.3, который используется для производства бутадиенового каучука. и СН,=СН-С==СН СН,=СН- -СН=СН, Бэ ~с.пыи-1,З Вшпошисэ исси ° Вопросы и упражнения ! Напиши~с с~!эукгуршсс формулы алкппов сос|ава С,Н, и паэовпэс пх Какими изомсраии оип являю1ся! 2 Оппшпге схсыу образования гройиой связи Какие орбишэи у и1с~взюг в обраэовяшги с-элск~ро|шо~о облака".
3. Напппппе с.,емы реакций получения пронина нэ соо~вс~с~ву опшх лш ало~ ела |капов. 4. Напиши~с схсьгы рсакипй почучсиия бу~ипя-2 из сооэвс~с1вуюиих щи ало~ спа чкалов э. Нашипп~с схемы реакций получения пентина-! иэ пспгсия-! б На и с - мь1 р ак1шй взаиьголс1!с!в я буэпиа-2 с .; Ро Н- зов1ггс промсжу1о шьш и коисчпьш продукты. Напииипс с.смы реакций взапьгоггс(!с~вия 3-мс~плбу~ипгп! с пэбыы ороиояолоролв Наэови1с промсжу~очпьп~ и коис опий про гряды 8.
Какое соединение образуется в результгос прггсослгпгсния воль| 1-фспилбузииу-1? Напишите схему реакции 9. Широко распространенный клей ПВА представляет собой водную зчульспго полимера Б Получпте это соелиненис по предлагаемой схеме Приведите стругоуры соединений А и Б С,Н, ' — — '-а А — — а Б сгг,гоонггггагл 10 Наппшпге схсмьг реакций пгдратацнн пропсна и пропила Сравните ход эзнх реакций и объясните, почему в спччае пронина конечным продуктом пе являегся спирт.
1!. Предложите качественную реакцюо, позволягошую различигь бутин-1 и бутин-2 Глава 3 ЦИКЛИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ ня воцииличВОННВ зглаводоиодф СН НС ' СН СН нс ' сн Нс~~а '-М СН сн, г Нас сна 1 н,с .н, сйя !! СЙ Вонпоп Цнипоганоаянан.\,4 Цнипогпноан глз 11иклггческгзе углеводороды в отличие от алифатических содержат замкнутую цепь атомов углерода — карбоцикл. Циклы могут значительно различаться по вели ~ине: от самого малого, трехчленного, до макроццклов (С„н выше).
Важной характеристикой карбоциклов является их насыщенный или ненасыщенный характер. Насыщенный цикл содержит только о-связи, и образ'ющие его атомы углерода находятся в .грцгибридном состоянии. Примером такого цикла служит циклогексан. Ненасыщеггггые циклы, кроме одинарных, содержат одну илп несколько двойных связей. Карбоциклические углеводороды делятся на алициклические и ароматические.
З.1. АЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ Насыщенные и ненасыщенные (с одной илп несколькими изолированными двойными связями) карбоциклнческие углеводороды обьединяют общим названием азпщиклические углеводороды, подчеркивая приставкой али- их сходство с алифатическими углеводородами. Насыщенные алициклическне углеводороды называют циклоалканамн. ненасыщенные с одной двойной связью — циклоалкенами, с двумя двойными связями — циклоалкадиенами Известны алициклические углеводороды и с тройной связью, как правило, в макроцнкле. Циклоалканы входят в состав нефти ряда месторождений, напри- мер бакинской С чтим связано другое название цнклоалканов— нафтен ы. 3.1.1.
НОМЕНКЛАТУРА И ИЗОМЕРИЯ По размеру цикла циклоалканы делятся на ряд групп, из которых в настоящем курсе буду~ рассмотрены малые (С,, С,) и обычные (С,— С,) цпклы. Названия циклоалканов строятся путем добавления приставки цикло- к названию алкана с соответствующим птслом помов углерода. Нумерацию в цикле производят таким образом, чтобы заместители получили наименьшие номера, Структурные формулы циклоалканов обычно записываюг в сокращенном виде, используя геометрическую форму цикла и опуская символы атомов углерода и водорода.
На С вЂ” СНз мли НяС вЂ -СНя Цинлобутлн ЦинлоорОпан СН ЛЗ-дмметилиммлопентам цмилопеитан Задгпи1с 3.1. Ннзоаи1с по замссги1сльиои иомспк га1урс с11слу1оитпс ииклоалкацы; сн сн с,н, нзс снз сна г) а) 6) в) Задание 3.2. Наппштпс структурныс формулы ),1-лпмспюппклопропапа и ),2-дпмстплыизгилипк11опситана. Структурная изомсрия циклоалканов главиь1лу образом обуьчювлена размером цикла (напримср, мстилциклопропан и циклобу1ан являются изомсрами) и положением замсстизслсй в циклс (нвпримср, димстилзамсщснныс гомологи циклопснтана).
Л Цннлобутпм Метнлцинлопроплн снз ',,л ои, снз 1,2-Диметмл- !,3-днметнл- ьод цинлопентлн цннлопентлн цинлапентлн Для цнклоалквнов ьарактс)усн сщс один вид изомсрип — пространственная изомсрия, — связанная с различным расположением замсститслсй относ1ггсльно плоскости цикла. При их расположсиии ио одну сторону плоскости цикла иолучастся йиг-изомср; ири расположенин по разные стороны плоскости ци)глз — п1)тглтт-изомср. нно-1,2.Днметилцимлопентпн т.
нип, 1ЗО'С лелле-1,2-Дмметилцинлопентлн т. мип. 124'С 106 сн Н2СНЗ б Снз 0 с'- сн Ж 2гнг- и лчэадс-изомеры циклоалканов являются самостоятельно существующими соединениями Они не могут переходить друг в дру~а, так как для такого превращения был бы необходим разрыв кольца. Задание З.З.
Прнведигс строение чис- и пгралс-изомеров 1,2-дпэтплциклопропана. 3.1.2. ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ЦИКЛОАЛКАНОВ В строении циклоалканов имеется ряд особенностей, определяющих их химическое повеЛение. Малые циклы. Трехчленный цикл неустойчив и способен легко разрываться; четырехчленный цикл несколько более устойчив. Циклопропан имеет плоское строение, поэтому атомы водорода у соседних атомов углерода располагаются иад и под плоскостью в энергетически невыгодном, заслонен но м положении (рис. 3.1,а). Это является одной иэ причин неустойчивости цикла. Исходя из того, что трехчленный цикл является плоским равносторонним треугольником, валентные уш|ы между атомами углерода должны быть равными 60', т.е.
резко отличающимися от величины нормального валентного угла !09,5'. Чтобы избежать тако~о искажения валентных углов, в циклопропане образование о-связей между а~омами углерода происходит путем перекрывания арнгибридных орбиталей не по прямой, соединяющей ядра атомов, а вне ее. Такое перекрывание не является осевым, характерным для образования о-связей, а несколько приближается к боковому перекрыванию, характерному для образования л-связи. Образовавшиеся а-связи с расположением максимальной электронной плоэностп впе прямой между ядрами связываемых атомов называют «банановымин (рис.
3.1,6). По свойствам они напоминают к-связи. Действительно, циклопропан способен вступать в реакции присоединения (с разрывом цикла). н н ананааая ,а" саяна н(111Я Рпс. 3.1. Циклопропап. Объяснение в ккс~с. Пиретроиды. Сосдиисиия, имеющие в своем сосгавс малые циклы, срав. иительио редко всгречаюзся в природе, ио среди тех исмиопж природиых сослииеиий с трех- или четы!зехчлеииым циклом есть веи!сства с ярко выражсииой специфической биологической акзивиосгью. Пирс~риньь .содсржаигиеся в иекоторых растеииях семейства асзззовььт, иапример в ромаш ке далматской, обладают высокой иисектицилиой акгивиосзью и в ~о же время низкой токсичиосзью для зеплокровиых животных и человека.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
