Download
1 / 21
760 likes | 2.6k Views
ALCHINE. CHIMIE ORGANICĂ – Cur s Anul I - Biologie Titular curs: Conf. dr. Zoiţa BERINDE. NOTIUNI FUNDAMNETALE. Ardere Acetiluri Dimerizare Trimerizare Polimerizare. Alchine Nomenclatura Izomerie Radicali alchil Aditie Oxidare. ALCHINE.
E N D
ALCHINE CHIMIE ORGANICĂ – Curs Anul I -BiologieTitular curs: Conf. dr. Zoiţa BERINDE
NOTIUNI FUNDAMNETALE Ardere Acetiluri Dimerizare Trimerizare Polimerizare Alchine Nomenclatura Izomerie Radicali alchil Aditie Oxidare
ALCHINE Primii doi termeni ai clasei alchinelor, acetilena si propina, au fost identificate, de curand in spatiul interstelar. Alte alchine, cu structuri mai complicate se gasesc in natura in diverse plante. Alchinele sunt hidrocarburi nesaurate aciclice, care contin in molecula o legatura tripla. Formula generala a alchinelor este CnH2n-2 unde n=2,3,4,5…
NOMENCLATURA Denumirea alchinelor se formeaza prin inlocuirea sufixului –an din numele alcanului corespunzator, cu sufixul –ina. n=2 - etina sau acetilena n=3 - propina sau metilacetilena Alchinele sunt cu mai mult de 3 atoni de carbon in molecula (n>=4) prezinta izomerie de pozitie: - Alchina marginala - Alchina interna
Alchinele cu catena ramificata se denumesc asemanator alchenelor: Atomi de C adiacenti celor implicati in legatura tripla (metinici), se numesc propargilici. Radicalii alchinici cei mai uzuali sunt:
STRUCTURA Fiecare atom de C din acetilena formeaza 4 legaturi covalente + o legatura σC-H + doua legaturi πC-C Molecula cetilenei este liniara. Planurile celor doua legaturiπC-C sunt perpendiculare intre ele.
Atomul de carbon implicat in tripla legatura este hibridizat sp avand configuratia diagonala cu unghiul de 180o. La acetilena, cei patru atomi sunt coliniari. Distanta intre atomii de carbon triplu legati este 1.12Å. Tripla legatura cuprinde o legatura σ si doua legaturi π. Carbonul hibridizat sp din acetilena contine o proportie mai mare de orbital s (1/2), decat atunci cand este hibridizat sp2 (1/3 din orbital s) sau sp3 (1/4 orbital s). Orbitalul 2s, fiind de energie mai joasa decat orbitalii 2p, carbonul hibridizat sp retine mai strans electronii sai, este mai negativ decat in starea de hibridizare sp2 si sp3; in consecinta protonul este cedat mai usor, legatura din acetilene este mai acida decat aceea din alchene si din alcani. E este 200kcal·mol-1.
Tipuri de izomeri: a). Izomeri de catena apar de la hidrocarbura cu 5 atomi de carbon (pentine): b). Izomeri de pozitie apar de la butina: c). Izomeri de functiune cu dienele si cicloalchenele:
Metode de obtinere a acetilenei • Dintre alchine, primul termen (acetilena) este cel mai mult folosita in industrie. • Descompunerea termica a metanului. La temperatura ridicata metanul se transforma in acetilena: ΔH>0 • In functie de modul cum este generata caldura necesara reactiei, procesele industriale de descompunere termica se clasifica: • Descompunerea CH4 in arc electric: caldura necesara reactiei se obtine printr-o descarcare electrica intre 2 elctrozi metalici alimentati la o sursa de curent continuu, in care se formeaza un arc electric; • - Procedeul arderii partiale: caldura necesara reactiei se obtine prin arderea unei parti din metan; • Metoda transferului termic: reactia are loc prin incalzirea reactorului cu o sursa exterioara de caldura.
2.Reactia carburii de calciu cu apa. Carbura de Ca (carbid) reactioneaza foarte usor cu apa si formeaza acetilena: Carbura de Ca este un compus ionic (sarea de Ca a acetilenei) care se poate obtine prin incalzirea in cuptoare electrice a unui amestec de var si cocs
PROPRIETATIFIZICE In conditii normale, alchinele cu atomii de carbon sunt gaze, cele cu sunt lichide, iar cele superioare sunt solide. Punctele de feirbere a alchinelor cresc cu cresterea masei moleculare si sunt mai mari decat ale alcanilor si alchenelor cu acelasi nume de atomi de C. Densitatile alchinelor sunt subunitare, dar mai mari decat ale alchenelor corespunzatoare. Cele doua legaturi π creaza o densitate electronica (δ‾) la atomii de C implicati in tripla legatura. Ca urmare a acestei polarizari a moleculei, acetilena este partial solubila in apa. Solubilitatea ei creste odata cu cresterea presiunii.
PROPRIETATI CHIMICE • REACTI SPECIFICE LEGATURII MULTIPLE • Reactia de aditie • 1.1 Aditia hidrogenului.Hidrogenarea alchinelor conduce la alcani sau alchene, in functie de catalizatorul metalic folosit: • => partiala (Pd otravit cu saruri de Pb) • => totala (temperaturi, presiuni mari, • Ni, Pt, Pd)
1.2 Aditia halogenilor (Br2, Cl2 ). La legatura tripla are loc in 2 etape cu formarea ca intermediar a unui derivat dihalogenat vicinal de tip alchenic:
1.3 Aditia HCl: se face la temperaturi inalte. 1.4 Aditia apei. Omologii acetilenei formeaza cetone: la temperatura, (reactia Kucerov)
1.5 Aditia acizilor organici: 1.6 Aditia la aldehide si cetone:
2. Reactia de polimerizare 2.1 Dimerizare (reactie liniara): la 100˚C 2.2 Trimerizare (reactie ciclica): la 600˚-800˚C, tuburi ceramice
3. Reactia de substitutie cu metale Cu metale alcaline, alchinele care contin tripla legatura la carbonul marginal formeaza acetiluri ionice, stabile la temperatura ridicata, instabile in apa pentru ca hidrolizeaza: Cu metalele tranzitionale formeaza acetiluri explozive, la cald si stabile in mediu apos:
4. Reactia de oxidare 4.1 In mediu neutru cu 5. Reactia de ardere ardere incompleta
6. Reactia de izomerizare. Prin incalzire cu KOH, trec in dialchil acetilene: in prezenta lui, izomerizarea se face in sens invers, tripla legatura fiind deplasata spre marginea catenei:
