Зэс(I) ацетиленид: бэлтгэл ба шинж чанар

Агуулгын хүснэгт:

Зэс(I) ацетиленид: бэлтгэл ба шинж чанар
Зэс(I) ацетиленид: бэлтгэл ба шинж чанар
Anonim

Зэсийн ацетилид нь органик металлын хоёртын нэгдэл юм. Энэ томъёог шинжлэх ухаан 1856 оноос хойш мэддэг болсон. Кристалд Cu2C2×H2O томьёотой моногидрат үүсгэдэг. Дулаан тогтворгүй, халах үед дэлбэрдэг.

Барилга

Зэсийн ацетиленид нь хоёртын нэгдэл юм. Үүний сөрөг цэнэгтэй хэсгийг нөхцлөөр ялгах боломжтой - анион C2−2, эерэг цэнэгтэй хэсэг - зэсийн катионууд Cu +. Үнэн хэрэгтээ ийм хуваагдал нь нөхцөлт юм: нэгдэлд H-C≡ бондтой харьцуулахад илүү том боловч ионы бондын зөвхөн хэсэгхэн хэсэг байдаг. Гэхдээ энэ холбоо нь маш хүчтэй туйлшралтай (ковалентын хувьд) учир нь гурвалсан холбоо бүхий нүүрстөрөгчийн атом нь sp эрлийзжилтэд байдаг - харьцангуй цахилгаан сөрөг чанар нь sp3-ээс их байдаг. 3 эрлийзжилт (нэг холбоо) эсвэл sp2 (давхар холбоо). Энэ нь ацетилен дэх нүүрстөрөгч нь устөрөгчийн атомыг өөрөөсөө салгаж, металл атомаар солих, өөрөөр хэлбэл хүчилд агуулагдах шинж чанарыг харуулахад харьцангуй хялбар болгодог.

Зэсийн ацетиленидын ионы томъёо
Зэсийн ацетиленидын ионы томъёо

Хүлээн авах

Зэсийн ацетиленийг лабораторид гаргаж авах хамгийн түгээмэл арга бол зэс (I) хлоридын аммиакийн уусмалаар хийн ацетиленийг нэвтрүүлэх явдал юм. Үүний үр дүнд улаавтар ацетиленидын уусдаггүй тунадас үүснэ.

Зэсийн ацетиленийг олж авах урвал
Зэсийн ацетиленийг олж авах урвал

Зэс(I) хлоридын оронд түүний гидроксид Cu2O-г бас хэрэглэж болно. Аль ч тохиолдолд хамгийн чухал зүйл бол зэсийн аммиакийн нэгдэлтэй урвалд орох явдал юм.

Физик шинж чанар

Зэсийн ацетиленид нь цэвэр хэлбэрээр - хар улаан хүрэн талстууд. Үнэн хэрэгтээ энэ нь моногидрат юм - хурдас дахь ацетиленидын молекул бүр усны нэг молекултай тохирч байна (Cu2C2×H гэж бичнэ. 2 O). Хуурай зэс ацетиленид нь тэсрэх аюултай: халах үед (мөнгөний ацетиленидээс бага дулааны тогтворжилттой), түүнчлэн цохилтын үед гэх мэт механик нөлөөллийн үед дэлбэрч болно.

Энэ тохиолдолд химийн үйлдвэрт зэс хоолой нь маш их аюул учруулж байна гэсэн таамаг байдаг, учир нь урт хугацааны ашиглалтын явцад дотор нь ацетиленид үүсдэг бөгөөд энэ нь хүчтэй дэлбэрэлтэд хүргэдэг. Энэ нь ялангуяа зэс, түүнчлэн түүний ацетиленидийг катализатор болгон ашигладаг нефть химийн үйлдвэрлэлийн хувьд үнэн бөгөөд энэ нь эрсдэлийн түвшинг нэмэгдүүлдэг.

Химийн шинж чанар

Ацетилен дэх гурвалсан холбоо бүхий нүүрстөрөгч нь жишээлбэл, давхар холбоо бүхий нүүрстөрөгч (этилен дэх) эсвэл нэг холбоо (этан дахь) -ээс хамаагүй илүү цахилгаан сөрөг нөлөөтэй гэж бид аль хэдийн хэлсэн. Ацетилентэй урвалд орох чадварзарим металлууд, устөрөгчийн ионыг өгч, түүнийг металлын ионоор солих (жишээлбэл, ацетилен, металл натритай харилцан үйлчлэх үед натрийн ацетиленид үүсэх урвал) үүнийг баталж байна. Ацетилений энэ чадварыг Бронстед-Лоуригийн онолын дагуу хүчиллэг шинж чанаруудын нэг гэж нэрлэдэг: үүний дагуу бодисын хүчиллэг нь протоныг өөрөөсөө салгах чадвараар тодорхойлогддог. Ацетилений хүчиллэг чанарыг (мөн зэсийн ацетиленид) аммиак ба устай харьцуулж үзэж болно: металлын амид ацетилентэй урвалд ороход ацетиленид ба аммиак үүсдэг. Өөрөөр хэлбэл, ацетилен нь протоныг өгдөг бөгөөд энэ нь аммиакаас илүү хүчтэй хүчил юм. Усны хувьд зэс ацетиленид задарч ацетилен үүсгэдэг - энэ нь усны протоныг хүлээн авч, уснаас бага хүчтэй хүчил болохыг харуулж байна. Тиймээс хүчиллэг байдлын харьцангуй цувралд (Бронстед-Лоуригийн хэлснээр) ацетилен нь ус ба аммиакийн хооронд орших сул хүчил юм.

Зэс(I) ацетиленид нь тогтворгүй: усанд (бидний аль хэдийн мэдэж байгаачлан) болон хүчиллэг уусмалд ацетилений хий ялгарч, улаан хүрэн тунадас - зэс (I) исэл эсвэл цагаан тунадас хэлбэрээр задардаг. давсны хүчлээр шингэлсэн зэсийн (I) хлоридын.

Дэлбэрэлтээс зайлсхийхийн тулд ацетиленидын задралыг шингэрүүлсэн азотын хүчил гэх мэт хүчтэй эрдэс хүчлийн дэргэд нойтон үед зөөлөн халаах замаар явуулдаг.

Ашиглах

Зэс (I) ацетиленид үүсэх урвал нь терминал (төгсгөлд нь гурвалсан холбоо бүхий) алкинуудыг илрүүлэх чанарын хувьд байж болно. Энэ үзүүлэлт нь уусдаггүй улаан тунадас юм.ацетиленидын хүрэн тунадас.

Их хүчин чадалтай үйлдвэрлэлд - жишээлбэл, нефтийн химийн салбарт - зэс (I) ацетиленид нь тэсрэх аюултай, усанд тогтворгүй байдаг тул ашигладаггүй. Гэсэн хэдий ч нарийн синтез гэж нэрлэгддэг хэд хэдэн тодорхой урвалууд үүнтэй холбоотой байдаг.

Зэс(I) ацетиленидийг мөн органик нийлэгжилтэнд нуклеофилийн урвалж болгон ашиглаж болно. Ялангуяа энэ нь полиинуудын нийлэгжилтэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг - хэд хэдэн ээлжлэн гурвалсан ба дан холбоо бүхий нэгдлүүд. Согтууруулах ундааны уусмал дахь зэс (I) ацетиленидүүд нь агаар мандлын хүчилтөрөгчөөр исэлдэж, конденсацлан дийн үүсгэдэг. Энэ бол 1870 онд нээгдсэн Глазер-Эллингтоны урвал юм. Зэс(I) нь процесст өөрөө хэрэглэгдэхгүй тул энд катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг.

Глазерын урвалын схем
Глазерын урвалын схем

Хожим нь хүчилтөрөгчийн оронд калийн гексацианоферрат (III)-ийг исэлдүүлэгч бодис болгон санал болгосон.

Эллингтон полиин авах аргыг сайжруулсан. Уусмалд анх оруулсан хлорид гэх мэт алкин, зэс (I) давсны оронд жишээлбэл, зэс (II) ацетат авахыг санал болгосноор алкинийг өөр органик уусгагч - пиридин - орчинд исэлдүүлнэ. 60-70 ° С температур.

Макроциклик полиинуудын нийлэгжилт (Глазер-Эллингтон урвалын дагуу)
Макроциклик полиинуудын нийлэгжилт (Глазер-Эллингтон урвалын дагуу)

Энэ өөрчлөлт нь дийнүүдээс илүү том, илүү тогтвортой молекулууд болох макроциклуудыг авах боломжтой болгосон.

Зөвлөмж болгож буй: