Реакции радикального присоединения В присутствии перекисей или других условиях, способствующих образованию свободных радикалов, присоединение к алкинам идет по радикальному механизму — против правила Марковникова (эффект Хараша) Реакции этинилирования Реакциями этинилирования называют реакции увеличения углеродного скелета алкинов с сохранениемтройной связи. Они могут протекать как по электрофильному, так и нуклеофильному механизму взависимости от среды и условий реакции, характера субстрата, а также типа используемого катализатора. Получение ацетиленовых спиртов В присутствии сильных оснований алкины с концевой тройной связью способны присоединять карбонильныесоединения с образованием спиртов (Реакция Фаворского) Реакции гидрирования Гетерогенное гидрирование Гидрирование алкинов водородом на гетерогенных катализаторах, как правило, приводит к образованию цис-присоединения. Катализаторами гидрирования служат Ni, Pd, Pt, а также оксиды или комплексы Ir, Ru, Rh инекоторых других металлов. Гомогенное гидрирование Гомогенное гидрирование проводят в амидом натрия в жидком аммиаке или алюмогидридом лития втетрагидрофуране. В ходе реакции образуются транс-алкены. Гидроборирование Алкины легко присоединяют диборан против правила Марковникова, образуя цис-алкенилбораны Реакция интересна тем, что далее алкенилбораны легко перевести в соответствующие цис-алкены простымдействием уксусной кислоты Восстановительное карбоксилирование По аналогии с реакциями алкенов, алкины вступают в реакцию восстановительного карбоксилирования. Взависимости от условий реакции и типов катализаторов, конечными продуктами могут стать спирты, альдегиды или алканы Реакции окисления Реакции окислительного присоединения Алкины окисляются более трудно, чем алкены, однако при контролируемом окислении можно сохранить C-Cсвязь и получить в качестве продуктов реакции карбонильные соединения Реакции окислительного расщепления При действии сильных окислителей в жестких условиях алкины окисляются с разрывом тройной связи. В ходереакции образуются карбоновые кислоты и CO2 Реакции изомеризации В 1887 году А.Е Фаворским была открыта изомеризация алкинов под действием сильных оснований (нуклеофильная атака). Эта реакция носит название Реакция Фаворского или ацетилен-алленовойперегруппировки Реакции олигомеризации, полимеризации и циклообразования Реакции олигомеризации В присутствии солей меди(I) и хлорида аммония в водной среде ацетилен вступает в реакциюолигомеризации с образованием винилацетилена: Реакция была впервые открыта Ю. Ньюлендом и служит первой промышленной стадией для синтезахлоропрена. Реакции полимеризации Впервые полимеризацию ацетилена осуществил Дж. Натта в 1957 году, пропуская газ над растворомкатализатора Al(C2H5)3-Ti(OC4H9)4: В ходе реакции был получен полукристаллический полиацетилен. Полиацетилен интересен тем, что введением в него определенных добавок (допирование) можно получитьэлектропроводящий полимер с металлическими свойствами[25]. Реакции циклобразования Ацетилен под действием катализаторов — раскалённого активированного угля при 500 °С (реакция Бертло) или органоникелевого катализатора (например, тетракарбонила никеля) при 60 °С и повышенном давлении (реакция Реппе) — достаточно легко циклотримеризуется, образуя бензол, а в других условиях (катализатор— цианид никеля(II) в ТГФ) — циклооктатетраен: Реакции образования гетероциклов Образование производных пиррола Взаимодействие ацетилена с оксимами кетонов в присутствии супероснования приводит к получениюпиррольного кольца (Реакция Трофимова): Применение Из всех ацетиленовых углеводородов серьёзное промышленное значение имеет только ацетилен, которыйявляется важнейшим химическим сырьём. Ацетилен использует для синтеза следующих продуктов: · тетрахлорэтан, трихлорэтилен, дихлорэтилен (хлорирование ацетилена) — растворители; · акрилонитрил (конденсация ацетилена с циановодородом) — для получения полиакрилонитрила; · акриламид (конденсация ацетилена с CO и аммиаком) — для получения полиакриламида; · тетрагидрофуран (конденсация ацетилена с формальдегидом с последующим гидрированием и дегидратацией) — важныйрастворитель, сырье для уретановых полимеров; · винилхлорид (гидрохлорирование ацетилена) — для получения поливинилхлорида; · винилацетат (конденсация с уксусной кислотой) — для получения поливинилацетата; · ацетальдегид (гидратация ацетилена) — для дальнейшего получения уксусной кислоты, ацетона и др. продуктов; · бутиленгликоль (конденсация ацетилена с формальдегидом с последующим гидрированием) — для полученияполиуретанов, полиэфиров, пластификаторов. · винилацетилен (димеризация ацетилена) — полупродукт для синтеза полимеров; · хлоропрен (гидрохлорирование винилацетилена) — для получения хлоропреновых каучуков; · бутадиен (дегидратация бутиленгликоля) — для получения бутадиеновых каучуков; При горении ацетилена выделяется много тепла, что используется для резки и сварки металлов в ацетилен-кислородной сварке (расходуется до 30 % всего производимого ацетилена). В конце 19-го — начале 20-го века широкой популярностью пользовались многочисленные ацетиленовыесветильники (источником ацетилена служил дешевый карбид кальция), используемые на железнодорожном иводном транспорте, для освещения улиц, в быту. Несмотря на то, что сегодня массовое использованиеацетиленовых фонарей ушло в прошлое, их выпуск и потребление не прекратились. Они производятся в небольших количествах как походное снаряжение. |