Органик химийн шинжлэх ухаан хөгжихийн хэрээр нүүрсустөрөгчийн томоохон бүлэг болох "алкин" гэсэн тусдаа ангиллыг ялгаж салгасан. Эдгээр нэгдлүүдийг ихэвчлэн ханаагүй нүүрсустөрөгч гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээр нь бүтэцдээ нэг буюу хэд хэдэн гурвалсан (бусад нэр нь нүүрстөрөгч-нүүрстөрөгчийн гурвалсан эсвэл ацетилен) холбоог агуулдаг бөгөөд энэ нь тэднийг алкенуудаас (давхар холбоо бүхий нэгдлүүд) ялгадаг.
Төрөл бүрийн эх сурвалжаас та алкинуудын оновчтой нийтлэг нэр болох ацетилений нүүрсустөрөгчид, тэдгээрийн "үлдэгдэл" - ацетилен радикалуудын ижил нэрийг олж болно. Алкинуудыг бүтцийн томьёо болон янз бүрийн нэрээр нь доорх хүснэгтэд үзүүлэв.
Бүтцийн томьёо | Нэршил | |
Олон улсын IUPAC | Онцтой | |
HC ≡ CH | этин, ацетилен | ацетилен |
H3C ‒ C ≡ CH | пропин | метилацетилен |
H3C ‒ CH2 ‒ C≡CH | бутин-1 | этилацетилен |
H3C ‒ C≡C ‒CH3 | бутин-2 | диметилацетилен |
H3C ‒ CH2 ‒ CH2 ‒ C ≡ CH | пентин-1 | пропилацетилен |
H3C ‒ CH2 ‒ C ≡ C - CH3 | Пентин-2 | метилэтилацетилен |
Олон улсын болон оновчтой нэршил
Хими дэх алкинуудыг IUPAC нэршлийн дагуу (англи хэлнээс галиглах. Олон улсын цэвэр болон хэрэглээний химийн холбоо) нэрийн "-an" дагаварыг "-in" дагавар болгон өөрчилснөөр нэрлэнэ. холбогдох алкан, жишээ нь этан → этилен (жишээ 1).
Гэхдээ та оновчтой нэрийг ашиглаж болно, жишээлбэл: этилен → ацетилен, пропин → метилацетилен (жишээ 2), өөрөөр хэлбэл гурвалсан холбоосын ойролцоо байрлах радикалын нэрийг жижиг төлөөлөгчийн нэр дээр хавсаргана. ижил төстэй цуврал.
Давхар ба гурвалсан холбоо хоёулаа байдаг нийлмэл бодисын нэрийг тодорхойлохдоо дугаарлалт нь хамгийн бага тоог авах ёстой гэдгийг санах нь зүйтэй. Хэрэв дугаарлалтын эхлэлийн хооронд сонголт байгаа бол тэдгээр нь давхар холболтоор эхэлнэ, жишээлбэл: пентен-1, -д-4 (жишээ 3).
Энэ дүрмийн онцгой тохиолдол нь жишээлбэл, гексадиен-1, 3, -ин-5-ын молекул дахь гинжин хэлхээний төгсгөлөөс ижил зайд байрлах давхар ба гурвалсан холбоо юм (жишээ 4). Гинжин дугаарлалт нь давхар холбооноос эхэлнэ гэдгийг энд санах хэрэгтэй.
Урт гинжин алкины хувьд (С5-С6-аас дээш) хэрэглэхийг зөвлөж байна. IUPAC олон улсын нэршил.
Гурвалсан холбоо бүхий молекулын бүтэц
Ацетилений нүүрсустөрөгчийн молекулын бүтцийн хамгийн түгээмэл жишээг этиний хувьд үзүүлсэн бөгөөд бүтцийг нь алкины хүснэгтээс харж болно. Ойлгоход хялбар болгох үүднээс ацетилений молекул дахь нүүрстөрөгчийн атомуудын харилцан үйлчлэлийн нарийвчилсан зургийг доор өгөв.
Алкины ерөнхий томьёо нь C2H2. Иймд Гурвалсан холбоо үүсгэх үйл явцад 2 нүүрстөрөгчийн атом оролцдог. Органик нэгдлүүдэд нүүрстөрөгч нь тетравалент буюу атомын өдөөгдсөн төлөв байдаг тул гаднах тойрог замд 2с ба 2p3 хосгүй 4 электрон байдаг (Зураг 1а). Бонд үүсгэх явцад s- ба нэг p-орбиталын электрон үүлнээс эрлийз үүл үүсдэг бөгөөд үүнийг sp-эрлийз үүл гэж нэрлэдэг (Зураг 1б). Нүүрстөрөгчийн хоёр атом дахь эрлийз үүл нь нэг тэнхлэгийн дагуу хүчтэй чиглүүлдэг бөгөөд энэ нь тэдгээрийн шугаман зохион байгуулалтыг (180 ° өнцгөөр) бие биенээсээ гадна жижиг хэсгүүдтэй (Зураг 2) үүсгэдэг. Үүлний ихэнх хэсэг дэх электронууд холбогдсон үед электрон хос үүсгэж, σ-бонд үүсгэдэг (сигма холбоо, Зураг 1в).
Бага хэсэгт байрлах хосгүй электрон нь устөрөгчийн атомд ижил электроныг хавсаргадаг (Зураг 2). Нэг атомын гаднах p-орбитал дээр үлдсэн 2 хосгүй электрон нь хоёр дахь атомын ижил төстэй 2 электронтой харилцан үйлчилдэг. Энэ тохиолдолд хоёр p-орбиталь хос бүр π-бонд зарчмын дагуу давхцаж (пи-бонд, Зураг. 1d) ба харьцангуй чиглэгдсэн болно.нөгөө нь 90 ° өнцгөөр. Бүх харилцан үйлчлэлийн дараа ерөнхий үүл нь цилиндр хэлбэртэй болдог (Зураг 3).
Алкины физик шинж чанар
Ацетилений нүүрсустөрөгч нь шинж чанараараа алкан, алкентай маш төстэй. Байгальд тэд этинээс бусад тохиолдолд бараг байдаггүй тул зохиомлоор олж авдаг. Доод алкинууд (C17 хүртэл) нь өнгөгүй хий ба шингэн юм. Эдгээр нь бага туйлттай бодис бөгөөд үүний үр дүнд ус болон бусад туйлын уусгагчдад муу уусдаг. Гэхдээ эфир, нафта, бензол зэрэг энгийн органик бодисуудад сайн уусдаг бөгөөд хийг шахах үед даралт ихсэх тусам энэ чадвар сайжирдаг. Энэ ангийн хамгийн өндөр төлөөлөгч (C17 ба түүнээс дээш) нь талст бодисууд юм.
Ацетилений шинж чанарын талаар дэлгэрэнгүй уншина уу
Ацетилен нь хамгийн их хэрэглэгддэг бөгөөд өргөн хэрэглэгддэг тул алкины физик шинж чанарыг сайн ойлгодог. Энэ нь үнэмлэхүй химийн цэвэр, үнэргүй өнгөгүй хий юм. Техникийн этилэнд аммиак NH3, устөрөгчийн сульфид H2S, устөрөгчийн хайлуур жонш HF агуулагддаг тул хурц үнэртэй байдаг. Энэхүү шингэрүүлсэн эсвэл хий хэлбэрийн хий нь маш тэсрэх чадвартай бөгөөд хурууны статик ялгадасаас ч амархан гал авалцдаг. Мөн физик шинж чанараараа хүчилтөрөгчтэй холилдсон алкин нь шаталтын температурыг 3150 ° C өгдөг бөгөөд энэ нь ацетиленийг металыг гагнах, огтлоход сайн шатдаг хий болгон ашиглах боломжийг олгодог. Ацетилен нь хортой тул энэ хийтэй ажиллахдаа маш болгоомжтой байх хэрэгтэй.
Ацетилен нь ацетон, ялангуяа шингэрүүлсэн төлөвт хамгийн сайн уусдаг тул шингэн төлөвт хадгалахдаа 25 МПа хүртэл даралттай жигд тархсан ацетон бүхий сүвэрхэг массаар дүүргэсэн тусгай цилиндрийг ашигладаг.
Мөн хийн төлөвт ашиглах үед зохицуулалтын болон техникийн баримт бичиг, ГОСТ 5457-75 "Ацетилен ууссан ба хийн техникийн. Техникийн үзүүлэлтүүд"-д алкины томъёо болон дээрх хий болон шингэн нүүрсустөрөгчийг баталгаажуулах, хадгалах бүх журмыг тайлбарласан болно.
Ацетиленийн үйлдвэрлэл
Аргын нэг нь метан CH4-г 1500 °C температурт хүчилтөрөгчөөр хэсэгчлэн дулааны исэлдүүлэх арга юм. Энэ процессыг мөн дулааны исэлдэлтийн хагарал гэж нэрлэдэг. Бараг ижил төстэй үйл явц нь 1500 хэмээс дээш температурт цахилгаан нуман дахь метаныг исэлдүүлэх явцад үүссэн хий хурдан хөргөх үед тохиолддог, учир нь алкины физик шинж чанараас шалтгаалан урвалд ороогүй метантай холилдсон ацетилен нь дэлбэрэлтийг өдөөж болно. Мөн кальцийн карбид CaC2 ба усыг 2000 °C-т урвалд оруулснаар энэ бүтээгдэхүүнийг гаргаж авах боломжтой.
Програм
Гомологуудын дотроос дээр дурдсанчлан зөвхөн ацетилен л өргөн цар хүрээтэй, байнгын хэрэглээг хүлээн авсан бөгөөд энэ нь оновчтой нэрийг үйлдвэрлэлд ашиглаж байсан түүхтэй.
Физик болон химийн найрлагатайшинж чанартай бөгөөд энэ нүүрсустөрөгчийг олж авах харьцангуй хямд аргыг янз бүрийн органик уусгагч, синтетик резин, полимер үйлдвэрлэхэд ашигладаг.