Bài 32. Ankin

Ankin
Chương II: HYDROCACBON
Hydrocacbon no (ankan)
Hydrocacbon chưa no có một nối đôi (anken)
Hydrocacbon chưa no có một nối ba (ankin)
I. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp
CH  CH
CH  C  CH3
CH  C  CH2  CH3
axetilen
metyl axetilen
etyl axetilen
(C2H2)
(C3H4)
(C4H6)
Ankin là những hidro cacbon mạch hở có 1 liên kết ba trong phân tử.
VD: Một số ankin
Dãy Ankin công thức chung là: CnH2n-2 (n  2).
1. Đồng đẳng
HC  C  CH2  CH2  CH3
CH3  C  C  CH2  CH3
HC  C  CH  CH3
CH3
Ankin từ C4 trở đi có đồng phân vị trí liên kết ba, từ C5 trở đi có thêm đồng phân mạch cacbon.
2.Đồng phân
VD: C5H8
Tên thông thường:
S? ch? v? trí lk ba- in
Tên mạch nhánh
Danh pháp
Tên gốc ankyl + axetilen
Tên IUPAC:
S? ch? v? trí - Tên nhánh
HC ? CH
HC ? C ? CH3
HC ? C ? CH2 ? CH3
Etin
CH ? CH
CH ? C ? CH3
CH ? C ? CH2 ? CH3
axetilen
metyl axetilen
etyl axetilen
(C2H2)
(C3H4)
(C4H6)
Propin
But - 1 - in
HC ? C ? CH ? CH3
CH3
3 - metyl but - 1 - in
II. Tính chất vật lý:
Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, khối lượn g riêng một số ankin
Ankin là những chất không màu, C2H2, C3H4 là chất khí, từ C4H6 đến C16H30 là chất lỏng và từ ≥ C17 là chất rắn.
Ankin ít tan trong nước nhưng có thể tan trong môi hữu cơ
III. Cấu trúc phân tử:
Mô hình rỗng
Hai nguyên tử C lai hóa ở trạng thái sp
Liên kết C ≡ C gồm 1liên kết σ và 2 liên kết π
Mô hình đặc
Tính chất hóa học
Phản ứng cộng:
Cộng hidro.
Cộng brom.
Cộng hidro clorua.
Cộng nước (hidrat hóa).
Phản ứng trùng hợp.
Phản ứng thế ion kim loại.
Phản ứng oxi hóa.
CH  CH + H2
2
a. Cộng hidro
Muốn dừng lại ở giai đoạn tạo ra anken thì phải dùng xúc tác là hỗn hợp Pd với PbCO3
CH3  CH3
Ni, t°
CH  CH + H2
CH2 = CH2
Pd/PbCO3
1. Phản ứng cộng:
b. Cộng brom
C2H5  C  C  C2H5
Muốn dừng lại ở giai đoạn thứ nhất thì cần thực hiện phản ứng ở nhiệt độ thấp.
+ Br2
3,4  dibrom  3  en
 20°C
C2H5  C = CH  C2H5
Br
Br
C2H5  C = CH  C2H5
3,3,4,4  tetrabromhexan
C2H5  C  C  C2H5
Br
Br
Br
Br
+ Br2
Br
Br
c. Cộng tác nhân không đối xứng:
CH  CH + HCl
+ HgCl2
Vinyl clorua
150°  200°C
CH2 = CH 
CH2 = CH  Cl
1,1  dicloetan
CH3  CH
+ HCl
Cl
Cl2
Phản ứng cộng HX:
phản ứng cộng HX vào Ankin trải qua 2 giai đoạn
Phản ứng cộng HX, H2O vào các ankin trong dãy đồng đẳng của axetilen cũng tuân theo quy tắc Mac – cop – nhi – cop như anken.
Cộng nước (hidrat hóa)
CH  CH + H  OH
HgSO4 , H2SO4
andehit axetic
80°C
CH3  CH = O
CH2 = CH  O  H
(không bền)
Hợp chất trung gian không bền chuyển thành andehit hoặc xeton.
etin
CH2 = CH  O  H
(không bền)
d. Phản ứng trùng hợp:
nCH ≡ CH (-CH=CH-)n
200oC- 300oC
Cu
( cupren )
CH ≡ CH + CH ≡ CH CH2 = CH - C ≡ CH
Cu2Cl2
H2SO4
3CH ≡ CH
C, 600oC
C6H6
2. Phản ứng thế bằng ion kim loại:
Nguyên tử H đính vào cacbon mang liên kết ba linh động hơn rất nhiều so với H đính với cacbon mang liên kết đôi và liên kết đơn, do đó nó có thể bị thay thế bằng nguyên tử kim loại.
R  C  C  H + [Ag(NH3)2]OH
Phản ứng trên không những dùng để nhận biết axetilen mà cả các ankin có nhóm
H  C  C  R (các ankin mà liên kết ba ở đầu mạch).
R  C  C  Ag + H2O + 2NH3
kết tủa màu vàng nhạt
CnH2n  2 +
Giống như anken, ankin làm mất màu dung dịch KMnO4, khi nó bị oxi hóa ở liên kết ba tạo ra hỗn hợp các sản phẩm phức tạp, còn KMnO4 thì bị khử thành MnO2 ( màu đen).
nCO2 + (n  1)H2O
phản ứng tỏa nhiều nhiệt
3n  1
2
O2
(H < 0)
3. Phản ứng oxi hóa
Phản ứng oxy hoá không hoàn toàn
Phản ứng oxy hoá hoàn toàn
3CH≡CH+ 8KMnO4+ H2O →3(COOK)2 + 2KOH
+ 8MnO2 + 2 H2O
1.500°C
Điều chế và ứng dụng:
Điều chế:
Trong công nghiệp:
CH4
CH  CH + H2
Nhiệt độ sôi của axetilen là  75°C nên dễ được tách ra khỏi hỗn hợp với hidro.
Trong phòng thí nghiệm:.
CaC2 + H2O
Ca(OH)2 + C2H2
đất đèn
2
3
lln
ClH2C – CH2Cl
HC CH+ HCl
NaOH, C2H5OH
2. Ứng dụng:
t°
C2H2 + O2
2CO2 + H2O
5
2
H  1300KJ