Uglevodorodlarning xarakterli kimyoviy xossalari: alkanlar, alkenlar, dienlar, alkinlar, aromatik uglevodorodlar

Alkanlar

Alkanlar uglevodorodlar boʻlib, molekulalarida atomlari bir bogʻ bilan bogʻlangan va $C_(n)H_(2n+2)$ umumiy formulasiga mos keladi.

Metanning gomologik qatori

Siz allaqachon bilganingizdek, gomologlar- bular tuzilishi va xossalari bo'yicha o'xshash va bir yoki bir nechta $CH_2$ guruhlari bilan farq qiluvchi moddalardir.

Toʻyingan uglevodorodlar metanning gomologik qatorini tashkil qiladi.

Izomeriya va nomenklatura

Alkanlar strukturaviy izomeriya deb ataladigan xususiyatga ega. Strukturaviy izomerlar uglerod skeletining tuzilishida bir-biridan farq qiladi. Ma'lumki, strukturaviy izomerlar bilan tavsiflangan eng oddiy alkan butandir:

Keling, alkanlar uchun IUPAC nomenklaturasining asoslarini batafsil ko'rib chiqaylik:

1. Asosiy sxemani tanlash.

Uglevodorod nomining shakllanishi asosiy zanjirni aniqlashdan boshlanadi - molekuladagi uglerod atomlarining eng uzun zanjiri, go'yo uning asosi.

2.

Asosiy zanjirning atomlariga raqamlar berilgan. Asosiy zanjirning atomlarini raqamlash o'rinbosar eng yaqin bo'lgan uchidan boshlanadi (A, B tuzilmalari). Agar o'rinbosarlar zanjir oxiridan teng masofada joylashgan bo'lsa, raqamlash ular ko'proq bo'lgan oxiridan boshlanadi (B tuzilmasi). Agar turli xil o'rinbosarlar zanjirning uchlaridan teng masofada joylashgan bo'lsa, raqamlash eng kattasi eng yaqin bo'lgan oxiridan boshlanadi (D tuzilmasi). Старшинство углеводородных заместителей определяется по тому, в каком порядке следует в алфавите буква, с которой начинается их название: метил (—$СН_3$), затем пропил ($—СН_2—СН_2—СН_3$), этил ($—СН_2—СН_3$ ) va hokazo.

E'tibor bering, o'rnini bosuvchining nomi qo'shimchani almashtirish orqali yasaladi -an qo‘shimchasini olmoq -il tegishli alkan nomi bilan.

3. Ismning shakllanishi.

Ismning boshida raqamlar ko'rsatilgan - o'rnini bosuvchi moddalar joylashgan uglerod atomlarining raqamlari. Agar ma'lum bir atomda bir nechta o'rinbosar bo'lsa, unda nomdagi tegishli raqam vergul bilan ajratilgan holda ikki marta takrorlanadi ($2,2-$). Raqamdan keyin o'rnini bosuvchilar soni defis bilan ko'rsatiladi ( di- ikki, uch- uch, tetra- to'rtta, penta- besh) va deputatning ismi ( metil, etil, propil). Keyin, bo'sh joy yoki defissiz, asosiy zanjirning nomi. Asosiy zanjir uglevodorod deb ataladi - metanning gomologik seriyasining a'zosi ( metan, etan, propan va boshqalar.).

Strukturaviy formulalari yuqorida keltirilgan moddalarning nomlari quyidagicha:

— A tuzilmasi: $2$ -metilpropan;

— B tuzilmasi: $3$ -etilgeksan;

— B tuzilmasi: $2,2,4$ - trimetilpentan;

— G tuzilmasi: $2$ -metil$4$-etilgeksan.

Alkanlarning fizik va kimyoviy xossalari

Jismoniy xususiyatlar. Metanning gomologik qatorining dastlabki to'rtta vakili gazlardir. Ulardan eng oddiyi metan, rangsiz, ta'msiz va hidsiz gazdir (gazning hidi, uni sezganingizdan so'ng, siz $104 $ deb atashingiz kerak, merkaptanlarning hidi bilan aniqlanadi - metanga maxsus qo'shilgan oltingugurt saqlovchi birikmalar. maishiy va sanoat gaz moslamalari , shunda ularning yonida joylashgan odamlar hid orqali sizib chiqayotganini aniqlashlari mumkin).

$S_5N_(12)$ dan $S_(15)N_(32)$ gacha tarkibidagi uglevodorodlar suyuqlikdir; og'irroq uglevodorodlar qattiq moddalardir.

Alkanlarning qaynash va erish nuqtalari uglerod zanjiri uzunligi ortishi bilan asta-sekin ortadi. Barcha uglevodorodlar suvda yomon eriydi, suyuq uglevodorodlar keng tarqalgan organik erituvchilardir.

Kimyoviy xossalari.

1. Almashtirish reaksiyalari. Alkanlar uchun eng xarakterli reaktsiyalar erkin radikallarni almashtirish reaktsiyalari bo'lib, ular davomida vodorod atomi galogen atomi yoki biron bir guruh bilan almashtiriladi.

Eng xarakterli reaksiyalar tenglamalarini keltiramiz.

Galogenlash:

$CH_4+Cl_2→CH_3Cl+HCl$.

Haddan tashqari halogen bo'lsa, xlorlash barcha vodorod atomlarini xlor bilan to'liq almashtirishgacha davom etishi mumkin:

$CH_3Cl+Cl_2→HCl+(CH_2Cl_2)↙(\text"diklorometan (metilenxlorid)")$,

$CH_2Cl_2+Cl_2→HCl+(CHSl_3)↙(\text"triklorometan(xloroform)")$,

$CHCl_3+Cl_2→HCl+(CCl_4)↙(\text"uglerod tetraxlorid(uglerod tetraxlorid)")$.

Hosil boʻlgan moddalar organik sintezlarda erituvchi va boshlangʻich material sifatida keng qoʻllaniladi.

2. Dehidrogenatsiya (vodorodni yo'q qilish). Alkanlarni katalizator ($Pt, Ni, Al_2O_3, Cr_2O_3$) orqali yuqori haroratda ($400-600°C$) oʻtkazganda vodorod molekulasi ajralib chiqadi va alken hosil boʻladi:

$CH_3—CH_3→CH_2=CH_2+H_2$

3. Uglerod zanjirining buzilishi bilan kechadigan reaksiyalar. Barcha to'yingan uglevodorodlar yonmoqdalar karbonat angidrid va suv hosil bo'lishi bilan. Muayyan nisbatlarda havo bilan aralashtirilgan gazsimon uglevodorodlar portlashi mumkin. To'yingan uglevodorodlarning yonishi erkin radikal ekzotermik reaktsiya bo'lib, u alkanlarni yoqilg'i sifatida ishlatishda juda muhimdir:

$SN_4+2O_2→SO_2+2N_2O+880 kJ.$

Umuman olganda, alkanlarning yonish reaktsiyasini quyidagicha yozish mumkin:

$C_(n)H_(2n+2)+((3n+1)/(2))O_2→nCO_2+(n+1)H_2O$

Uglevodorodlarning termik bo‘linishi:

$C_(n)H_(2n+2)(→)↖(400-500°C)C_(n-k)H_(2(n-k)+2)+C_(k)H_(2k)$

Jarayon erkin radikal mexanizm orqali sodir bo'ladi. Haroratning oshishi uglerod-uglerod aloqasining gomolitik ajralishiga va erkin radikallarning paydo bo'lishiga olib keladi:

$R—CH_2CH_2:CH_2—R→R—CH_2CH_2·+·CH_2—R$.

Bu radikallar bir-biri bilan oʻzaro taʼsirlashib, vodorod atomini almashtirib, alkan molekulasi va alken molekulasini hosil qiladi:

$R—CH_2CH_2·+·CH_2—R→R—CH=CH_2+CH_3—R$.

Uglevodorod krekingining sanoat jarayoni asosida termal parchalanish reaksiyalari yotadi. Bu jarayon neftni qayta ishlashning eng muhim bosqichidir.

Metan $1000°C$ haroratgacha qizdirilganda metan pirolizi boshlanadi - oddiy moddalarga parchalanadi:

$CH_4(→)↖(1000°C)C+2H_2$

$1500°C$ haroratgacha qizdirilganda asetilen hosil boʻlishi mumkin:

$2CH_4(→)↖(1500°C)CH=CH+3H_2$

4. Izomerizatsiya. Chiziqli uglevodorodlar izomerizatsiya katalizatori (alyuminiy xlorid) bilan qizdirilganda, tarvaqaylab ketgan uglerod skeleti bo'lgan moddalar hosil bo'ladi:

5. Aromatizatsiya. Zanjirda olti yoki undan ortiq uglerod atomiga ega alkanlar katalizator ishtirokida sikllanadi va benzol va uning hosilalarini hosil qiladi:

Alkanlarning erkin radikal reaksiyaga kirishishining sababi nima? Alkan molekulalaridagi barcha uglerod atomlari $sp^3$ gibridlanish holatidadir. Bu moddalarning molekulalari kovalent qutbsiz $C-C$ (uglerod-uglerod) va zaif qutbli $C-H$ (uglerod-vodorod) aloqalari yordamida qurilgan. Ular elektron zichligi oshgan yoki kamaygan joylarni yoki oson polarizatsiyalanadigan bog'lanishlarni o'z ichiga olmaydi, ya'ni. tashqi omillar (ionlarning elektrostatik maydonlari) ta'sirida elektron zichligi o'zgarishi mumkin bo'lgan bunday bog'lanishlar. Binobarin, alkanlar zaryadlangan zarralar bilan reaksiyaga kirishmaydi, chunki alkan molekulalaridagi aloqalar geterolitik mexanizm bilan uzilmaydi.

Alkenlar

To'yinmaganlarga molekulalaridagi uglerod atomlari o'rtasida bir nechta bog'langan uglevodorodlar kiradi. Cheksiz alkenlar, alkadienlar (polienlar), alkinlar. Tarkibida halqada qoʻsh bogʻ boʻlgan siklik uglevodorodlar (sikloalkenlar), shuningdek, halqada oz sonli uglerod atomlari (uch yoki toʻrt atom) boʻlgan sikloalkanlar ham toʻyinmagan xarakterga ega. To'yinmaganlik xususiyati bu moddalarning to'yingan yoki to'yingan uglevodorodlar - alkanlar hosil bo'lishi bilan, birinchi navbatda, vodorodni qo'shish reaktsiyalariga kirishi bilan bog'liq.

Alkenlar molekulada bitta bog'lardan tashqari, uglerod atomlari orasidagi bitta qo'sh bog'ni o'z ichiga olgan va $C_(n)H_(2n)$ umumiy formulasiga mos keladigan asiklik uglevodorodlardir.

Uning ikkinchi nomi olefinlar- alkenlar to'yinmagan yog 'kislotalari (oleik, linoleik) bilan o'xshashlik yo'li bilan olingan, ularning qoldiqlari suyuq yog'lar - yog'lar (lot. oleum- moy).

Etenning gomologik qatori

Tarmoqlanmagan alkenlar etenning (etilen) gomologik qatorini hosil qiladi:

$S_2N_4$ - eten, $S_3N_6$ - propen, $S_4N_8$ - buten, $S_5N_(10)$ - penten, $S_6N_(12)$ - geksen va boshqalar.

Izomeriya va nomenklatura

Alkenlar ham alkanlar kabi tuzilish izomeriyasi bilan ajralib turadi. Strukturaviy izomerlar uglerod skeletining tuzilishida bir-biridan farq qiladi. Strukturaviy izomerlar bilan tavsiflangan eng oddiy alken butendir:

Strukturaviy izomeriyaning alohida turi qo'sh bog'lanish pozitsiyasining izomeriyasidir:

$CH_3—(CH_2)↙(buten-1)—CH=CH_2$ $CH_3—(CH=CH)↙(buten-2)—CH_3$

Yagona uglerod-uglerod aloqasi atrofida uglerod atomlarining deyarli erkin aylanishi mumkin, shuning uchun alkan molekulalari turli xil shakllarga ega bo'lishi mumkin. Qo'sh bog' atrofida aylanish mumkin emas, bu alkenlarda izomeriyaning boshqa turi - geometrik yoki cis-trans izomeriyaning paydo bo'lishiga olib keladi.

Cis- izomerlari bilan farqlanadi trans - izomerlarni molekulyar fragmentlarning (bu holda metil guruhlari) $p$ bog‘lanish tekisligiga nisbatan fazoda joylashishi va demak, ularning xossalari bo‘yicha.

Alkenlar sikloalkanlarga izomerdir (sinflararo izomeriya), masalan:

Alkenlar uchun IUPAC nomenklaturasi alkanlarnikiga o'xshaydi.

1. Asosiy sxemani tanlash.

Uglevodorodni nomlash asosiy zanjirni - molekuladagi uglerod atomlarining eng uzun zanjirini aniqlashdan boshlanadi. Alkenlar bo'lsa, asosiy zanjirda qo'sh bog' bo'lishi kerak.

2. Asosiy zanjir atomlarini raqamlash.

Asosiy zanjirning atomlarini raqamlash qo'sh bog'lanish eng yaqin bo'lgan uchidan boshlanadi. Masalan, to'g'ri ulanish nomi:

Kutilganidek, $2$-metilheksen-$4$ emas, balki $5$-metilheksen-$2$.

Agar qo'sh bog'lanishning pozitsiyasi zanjirdagi atomlarning raqamlanishining boshlanishini aniqlay olmasa, u to'yingan uglevodorodlar kabi o'rinbosarlarning pozitsiyasi bilan aniqlanadi.

3. Ismning shakllanishi.

Alkenlarning nomlari ham alkanlarning nomlari kabi shakllanadi. Ismning oxirida qo'sh bog'lanish boshlanadigan uglerod atomining raqamini va birikmaning alkenlar sinfiga tegishli ekanligini ko'rsatadigan qo'shimchani ko'rsating - -en.

Masalan:

Alkenlarning fizik va kimyoviy xossalari

Jismoniy xususiyatlar. Alkenlarning gomologik qatorining dastlabki uchta vakili gazlardir; $S_5N_(10)$ - $S_(16)N_(32)$ tarkibidagi moddalar - suyuqliklar; Yuqori alkenlar qattiq moddalardir.

Aralashmalarning molekulyar og'irligi oshishi bilan qaynash va erish nuqtalari tabiiy ravishda ortadi.

Kimyoviy xossalari.

Qo'shilish reaktsiyalari. Eslatib o'tamiz, to'yinmagan uglevodorodlar - alkenlar vakillarining o'ziga xos xususiyati qo'shilish reaktsiyalariga kirish qobiliyatidir. Ushbu reaktsiyalarning aksariyati mexanizmga muvofiq davom etadi

1. Alkenlarning gidrogenlanishi. Alkenlar gidrogenlash katalizatorlari, metallar - platina, palladiy, nikel ishtirokida vodorod qo'shishga qodir:

$CH_3—CH_2—CH=CH_2+H_2(→)↖(Pt)CH_3—CH_2—CH_2—CH_3$.

Bu reaktsiya atmosfera va ko'tarilgan bosimda sodir bo'ladi va yuqori haroratni talab qilmaydi, chunki ekzotermikdir. Harorat ko'tarilganda, xuddi shu katalizatorlar teskari reaktsiyaga olib kelishi mumkin - dehidrogenatsiya.

2. Galogenlash (galogenlarni qo'shish). Alkenning bromli suv yoki bromning organik erituvchidagi eritmasi ($CCl_4$) bilan oʻzaro taʼsiri alkenga halogen molekulasi qoʻshilishi va digalogen alkanlarning hosil boʻlishi natijasida bu eritmalarning tez rangsizlanishiga olib keladi:

$CH_2=CH_2+Br_2→CH_2Br—CH_2Br$.

3.

$CH_3-(CH)↙(propen)=CH_2+HBr→CH_3-(CHBr)↙(2-bromopropen)-CH_3$

Bu reaktsiya bo'ysunadi Markovnikov qoidasi:

Alkenga vodorod halidi qo'shilsa, vodorod ko'proq vodorodlangan uglerod atomiga qo'shiladi, ya'ni. vodorod atomlari ko'p bo'lgan atomga, galogen esa kamroq vodorodlanganga.

Alkenlarning hidratsiyasi spirtlar hosil bo'lishiga olib keladi. Masalan, etenga suv qo'shilishi etil spirtini ishlab chiqarishning sanoat usullaridan biri hisoblanadi:

$(CH_2)↙(eten)=CH_2+H_2O(→)↖(t,H_3PO_4)CH_3-(CH_2OH)↙(etanol)$

E'tibor bering, birlamchi spirt (birlamchi uglerodda gidrokso guruhi bilan) faqat eten gidratlanganda hosil bo'ladi. Propen yoki boshqa alkenlar gidratlanganda ikkilamchi spirtlar hosil bo'ladi.

Bu reaktsiya ham Markovnikov qoidasiga muvofiq davom etadi - vodorod kationi ko'proq vodorodlangan uglerod atomiga, gidroksoguruh esa kamroq vodorodlangan atomga biriktiriladi.

5. Polimerizatsiya. Qo'shishning alohida holati alkenlarning polimerizatsiya reaktsiyasidir:

$nCH_2(=)↙(eten)CH_2(→)↖(UV nuri, R)(...(-CH_2-CH_2-)↙(polietilen)...)_n$

Ushbu qo'shilish reaktsiyasi erkin radikal mexanizm orqali sodir bo'ladi.

6. Oksidlanish reaktsiyasi.

Har qanday organik birikmalar singari, alkenlar ham kislorodda yonib $SO_2$ va $N_2O$ hosil qiladi:

$SN_2=SN_2+3O_2→2SO_2+2N_2O$.

Umuman:

$C_(n)H_(2n)+(3n)/(2)O_2→nCO_2+nH_2O$

Eritmalarda oksidlanishga chidamli alkanlardan farqli ravishda alkenlar kaliy permanganat eritmalari bilan oson oksidlanadi. Neytral yoki gidroksidi eritmalarda alkenlar diollarga (dihidrik spirtlar) oksidlanadi va oksidlanishdan oldin qo'sh aloqa mavjud bo'lgan atomlarga gidroksil guruhlari qo'shiladi:

Alkadienlar (dien uglevodorodlari)

Alkadienlar molekulada bitta bog'lardan tashqari, uglerod atomlari orasidagi ikkita qo'sh bog'lanishni o'z ichiga olgan va $C_(n)H_(2n-2)$ umumiy formulasiga mos keladigan asiklik uglevodorodlardir.

Qo'sh bog'larning nisbiy joylashishiga qarab, dienlarning uch turi ajratiladi:

- alkadienlar bilan jamlangan qo'sh bog'lanishlarni tartibga solish:

- alkadienlar bilan konjugatsiyalangan ikki tomonlama aloqalar;

$CH_2=CH—CH=CH_2$;

- alkadienlar bilan izolyatsiya qilingan ikki tomonlama aloqalar

$CH_2=CH—CH_2—CH=CH_2$.

Ushbu uch turdagi alkadienlar tuzilishi va xossalari bo'yicha bir-biridan sezilarli darajada farq qiladi. Toʻplangan bogʻlarga ega alkadienlardagi markaziy uglerod atomi (ikki qoʻsh bogʻ hosil qiluvchi atom) $sp$-gibridlanish holatida boʻladi. U bir to g ri chiziqda yotgan va qarama-qarshi yo nalishga yo naltirilgan ikkita $s$-bog lanishni va perpendikulyar tekislikda yotgan ikkita $p$-bog ni hosil qiladi. $p$-bog'lar har bir uglerod atomining gibridlanmagan p-orbitallari hisobiga hosil bo'ladi. Izolyatsiya qilingan qo'sh bog'li alkadienlarning xossalari juda o'ziga xosdir, chunki konjugat $p$-bog'lar bir-biriga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.

Konjugatsiyalangan $p$-bog'larni hosil qiluvchi p-orbitallar amalda yagona tizimni tashkil qiladi (u $p$-tizim deb ataladi), chunki qo'shni $p$-bog'larning p-orbitallari qisman ustma-ust tushadi.

Izomeriya va nomenklatura

Alkadienlar ham strukturaviy izomeriya, ham sis-, trans-izomeriya bilan tavsiflanadi.

Strukturaviy izomeriya.

— uglerod skeleti izomeriyasi:

— Ko'p bog'lanish pozitsiyasining izomeriyasi:

$(CH_2=CH—CH=CH_2)↙(butadien-1,3)$ $(CH_2=C=CH—CH_3)↙(butadien-1,2)$

Cis-, trans- izomeriya (fazoviy va geometrik)

Masalan:

Alkadienlar alkinlar va sikloalkenlar sinflarining izomer birikmalaridir.

Alkadien nomini hosil qilishda qo'sh bog'lanish raqamlari ko'rsatiladi. Asosiy zanjirda ikkita ko'p bog'lanish bo'lishi kerak.

Masalan:

Alkadienlarning fizik va kimyoviy xossalari

Jismoniy xususiyatlar.

Oddiy sharoitda propandien-1,2, butadien-1,3 gazlar, 2-metilbutadien-1,3 uchuvchi suyuqlikdir. Izolyatsiya qilingan qoʻsh bogʻli alkadienlar (ulardan eng oddiyi pentadien-1,4) suyuqlikdir. Yuqori dienlar qattiq moddalardir.

Kimyoviy xossalari.

Izolyatsiya qilingan qoʻsh bogʻli alkadienlarning kimyoviy xossalari alkenlarning xossalaridan unchalik farq qilmaydi. Konjugatsiyalangan bog'langan alkadienlar o'ziga xos xususiyatlarga ega.

1. Qo'shilish reaktsiyalari. Alkadienlar vodorod, galogenlar va vodorod galogenidlarini qo'shishga qodir.

Alkadienlarni konjugatsiyalangan bog'lanishlarga qo'shishning o'ziga xos xususiyati 1 va 2 pozitsiyalarda ham, 1 va 4 pozitsiyalarda ham molekulalarni qo'shish qobiliyatidir.

Mahsulotlarning nisbati mos keladigan reaktsiyalarni o'tkazish shartlari va usuliga bog'liq.

2.Polimerlanish reaktsiyasi. Dienlarning eng muhim xususiyati kationlar yoki erkin radikallar ta'sirida polimerlanish qobiliyatidir. Ushbu birikmalarning polimerizatsiyasi sintetik kauchuklarning asosidir:

$nCH_2=(CH—CH=CH_2)↙(butadien-1,3)→((... —CH_2—CH=CH—CH_2— ...)_n)↙(\text"sintetik butadien kauchuk")$ .

Konjugatsiyalangan dienlarning polimerizatsiyasi 1,4-qo'shimcha sifatida davom etadi.

Bunday holda, qo'sh bog'lanish birlikda markaziy bo'lib chiqadi va elementar birlik, o'z navbatida, ikkalasini ham qabul qilishi mumkin. cis-, shunday trans - konfiguratsiya

Alkinlar

Alkinlar molekulada bitta bog'lardan tashqari, uglerod atomlari orasidagi bir uchlik bog'ni o'z ichiga olgan va $C_(n)H_(2n-2)$ umumiy formulasiga mos keladigan asiklik uglevodorodlardir.

Etinning gomologik qatori

To'g'ri zanjirli alkinlar etin (atsetilen) ning gomologik qatorini hosil qiladi:

$S_2N_2$ - etin, $S_3N_4$ - propin, $S_4N_6$ - butin, $S_5N_8$ - pentin, $S_6N_(10)$ - geksin va boshqalar.

Izomeriya va nomenklatura

Alkinlar, alkenlar kabi, strukturaviy izomeriya bilan tavsiflanadi: uglerod skeletining izomeriyasi va ko'p bog'lanish pozitsiyasining izomeriyasi. Alkin sinfining ko'p bog'lanish holatining strukturaviy izomerlari bilan tavsiflangan eng oddiy alkin butindir:

$SN_3—(SN_2)↙(butin-1)—S≡SN$ $SN_3—(S≡S)↙(butin-2)—SN_3$

Pentindan boshlab alkinlarda uglerod skeletining izomeriyasi mumkin:

Uch tomonlama bog'lanish uglerod zanjirining chiziqli tuzilishini qabul qilganligi sababli, geometrik ( cis-, trans-) alkinlar uchun izomeriya mumkin emas.

Ushbu sinfdagi uglevodorod molekulalarida uchlik bog'lanishning mavjudligi qo'shimcha orqali aks ettiriladi -in, va uning zanjirdagi holati uglerod atomining soni.

Masalan:

Boshqa sinflarning birikmalari alkinlarga izomerdir. Shunday qilib, $C_6H_(10)$ kimyoviy formulasida geksin (alkin), geksadien (alkadien) va siklogeksen (sikloalken) mavjud:

Alkinlarning fizik va kimyoviy xossalari

Jismoniy xususiyatlar. Alkinlarning, shuningdek alkenlarning qaynash va erish nuqtalari birikmalarning molekulyar og'irligi oshishi bilan tabiiy ravishda ortadi.

Alkinlarning o'ziga xos hidi bor. Ular alkanlar va alkenlarga qaraganda suvda yaxshi eriydi.

Kimyoviy xossalari.

Qo'shilish reaktsiyalari. Alkinlar toʻyinmagan birikmalar boʻlib, qoʻshilish reaksiyalariga kirishadi. Ko'pincha reaktsiyalar elektrofil qo'shilishi.

1. Galogenlash (galogen molekulasini qo'shish). Alkin ikkita halogen molekulasini (xlor, brom) biriktira oladi:

$CH≡CH+Br_2→(CHBr=CHBr)↙(1,2-dibromoetan),$

$CHBr=CHBr+Br_2→(CHBr_2-CHBr_2)↙(1,1,2,2-tetrabrometan)$

2. Gidrogalogenlash (galogen vodorod qo'shilishi). Elektrofil mexanizm orqali sodir bo'ladigan vodorod galoidining qo'shilish reaktsiyasi ham ikki bosqichda sodir bo'ladi va ikkala bosqichda ham Markovnikov qoidasi qondiriladi:

$CH_3-C≡CH+Br→(CH_3-CBr=CH_2)↙(2-bromopropen),$

$CH_3-CBr=CH_2+HBr→(CH_3-CHBr_2-CH_3)↙(2,2-dibromopropan)$

3. Hidratsiya (suv qo'shilishi). Ketonlar va aldegidlarning sanoat sintezi uchun suv qo'shilishi (gidratlanish) reaktsiyasi katta ahamiyatga ega. Kucherovning munosabati:

4. Alkinlarning gidrogenlanishi. Alkinlar vodorodni metall katalizatorlar ($Pt, Pd, Ni$) ishtirokida qo‘shadilar:

$R-C≡C-R+H_2(→)↖(Pt)R-CH=CH-R,$

$R-CH=CH-R+H_2(→)↖(Pt)R-CH_2-CH_2-R$

Uchlik bog'lanish ikkita reaktiv $p$ aloqani o'z ichiga olganligi sababli, alkanlar vodorodni bosqichma-bosqich qo'shadilar:

1) trimerizatsiya.

Etin faollashtirilgan ugleroddan o'tkazilganda mahsulotlar aralashmasi hosil bo'ladi, ulardan biri benzoldir:

2) dimerizatsiya.

Asetilenning trimerizatsiyasidan tashqari, uning dimerizatsiyasi ham mumkin. Bir valentli mis tuzlari ta'sirida vinil asetilen hosil bo'ladi:

$2HC≡CH→(HC≡C-CH=CH_2)↙(\text"buten-1-in-3(vinilatsetilen)")$

Ushbu modda xloropren ishlab chiqarish uchun ishlatiladi:

$HC≡C-CH=CH_2+HCl(→)↖(CaCl)H_2C=(CCl-CH)↙(xloropren)=CH_2$

polimerizatsiya natijasida xloropren kauchuk olinadi:

$nH_2C=CCl-CH=CH_2→(...-H_2C-CCl=CH-CH_2-...)_n$

Alkinlarning oksidlanishi.

Etin (atsetilen) kislorodda yonib, juda katta miqdorda issiqlik chiqaradi:

$2C_2H_2+5O_2→4CO_2+2H_2O+2600kJ$ Kislorod-atsetilen mash’alining ta’siri shu reaksiyaga asoslangan bo‘lib, uning alangasi juda yuqori haroratga ega (3000°C$ dan ortiq), bu esa undan foydalanish imkonini beradi. metallarni kesish va payvandlash.

Havoda asetilen tutunli alanga bilan yonadi, chunki uning molekulasidagi uglerod miqdori etan va eten molekulalariga qaraganda yuqori.

Alkinlar, alkenlar kabi, kaliy permanganatning kislotali eritmalarini rangini o'zgartiradi; Bunday holda, bir nechta aloqa yo'q qilinadi.

Organik kimyoda ion (V.V. Markovnikov qoidasi) va radikal reaksiya mexanizmlari

Organik kimyoda kimyoviy reaksiyalarning turlari

Organik moddalarning reaksiyalarini rasmiy ravishda to'rtta asosiy turga bo'lish mumkin: almashtirish, qo'shish, yo'q qilish (eliminatsiya) va qayta tashkil etish (izomerizatsiya). Ko'rinib turibdiki, organik birikmalarning barcha reaktsiyalarini taklif qilingan tasnifga (masalan, yonish reaktsiyalari) qisqartirish mumkin emas. Biroq, bunday tasnif noorganik kimyo kursidan sizga tanish bo'lgan noorganik moddalar o'rtasida sodir bo'ladigan reaktsiyalar bilan o'xshashlikni o'rnatishga yordam beradi.

Odatda, reaksiyada ishtirok etuvchi asosiy organik birikma substrat deb ataladi va reaksiyaning boshqa komponenti shartli ravishda reaktiv deb hisoblanadi.

Almashtirish reaksiyalari

Dastlabki molekulada (substratda) bir atom yoki atomlar guruhining boshqa atomlar yoki atomlar guruhi bilan almashinishiga olib keladigan reaksiyalar almashtirish reaksiyalari deyiladi.

O'zgartirish reaktsiyalari alkanlar, sikloalkanlar yoki arenlar kabi to'yingan va aromatik birikmalarni o'z ichiga oladi.

Keling, bunday reaktsiyalarga misollar keltiraylik.

Yorug'lik ta'sirida metan molekulasidagi vodorod atomlari halogen atomlari bilan almashtirilishi mumkin, masalan, xlor atomlari:

$CH_4+Cl_2→CH_3Cl+HCl$

Vodorodni galogen bilan almashtirishning yana bir misoli benzolning bromobenzolga aylanishidir:

Ushbu reaksiya tenglamasini boshqacha yozish mumkin:

Belgilanishning bu shaklida reagentlar, katalizator va reaksiya sharoitlari strelka tepasida, noorganik reaksiya mahsulotlari esa uning ostida yoziladi.

Qo'shilish reaktsiyalari

Reaksiyaga kirishuvchi moddalarning ikki yoki undan ortiq molekulalari bittaga birikadigan reaksiyalar qo‘shilish reaksiyalari deyiladi.

Alkenlar yoki alkinlar kabi to'yinmagan birikmalar qo'shilish reaktsiyalariga uchraydi.

Qaysi molekula reagent vazifasini bajarishiga qarab gidrogenlanish (yoki qaytarilish), galogenlash, gidrogalogenlash, gidratlanish va boshqa qo‘shilish reaksiyalari farqlanadi. Ularning har biri ma'lum shartlarni talab qiladi.

1. Gidrogenatsiya— vodorod molekulasining koʻp bogʻlanish orqali qoʻshilishi reaksiyasi:

$CH_3(-CH=)↙(\matn"propen")CH_2+H_2(→)↖(Pt)CH_3(-CH_2-)↙(\matn"propan")-CH_3$

2.Gidrogalogenlash- galogen vodorod qo'shilish reaktsiyasi (gidroklorlash):

$(CH_2=)↙(\text"eten")CH_2+HCl→CH_3(-CH_2-)↙(\text"xloroetan")-Cl$

3.Galogenlash- halogen qo'shilish reaktsiyasi:

$(CH_2=)↙(\text"eten")CH_2+Cl_2→(CH_2Cl-CH_2Cl)↙(\text"1,2-dikloroetan")$

4. Polimerizatsiya- kichik molekulyar og'irlikdagi moddaning molekulalari bir-biri bilan qo'shilib, juda yuqori molekulyar og'irlikdagi moddaning molekulalarini hosil qiladigan qo'shilish reaktsiyasining maxsus turi - makromolekulalar.

Polimerlanish reaktsiyalari - past molekulyar og'irlikdagi moddaning (monomer) ko'plab molekulalarini polimerning yirik molekulalariga (makromolekulyarlariga) birlashtirish jarayonlari.

Polimerlanish reaksiyasiga ultrabinafsha nurlanish ta'sirida etilendan (eten) polietilen olish va radikal polimerlanish inisiatori $R:$ misol bo'la oladi.

$(nCH_2=)↙(\text"eten")CH_2(→)↖(\text"UV nur, R")((...-CH_2-CH_2-...)_n)↙(\text" polietilen ")$

Organik birikmalar uchun eng xarakterli kovalent bog'lanish atom orbitallari bir-birining ustiga chiqishi va umumiy elektron juftlari hosil bo'lishi natijasida hosil bo'ladi. Buning natijasida ikkita atom uchun umumiy orbital hosil bo'lib, unda umumiy elektron jufti joylashgan. Bog'lanish buzilganda, bu umumiy elektronlarning taqdiri boshqacha bo'lishi mumkin.

Organik kimyoda reaktiv zarrachalar turlari

Bir atomga tegishli bo'lgan juftlashtirilmagan elektronga ega bo'lgan orbital boshqa atomning orbitali bilan qoplanishi mumkin, unda juftlashtirilmagan elektron ham mavjud. Bunday holda, bo'ylab kovalent bog'lanish hosil bo'ladi almashinuv mexanizmi:

$H + H→H:H,$ yoki $H-H$

Ayirboshlash mexanizmi Kovalent bog'lanishning hosil bo'lishi, agar turli atomlarga tegishli bo'lmagan elektronlardan umumiy elektron juft hosil bo'lsa, amalga oshiriladi.

Almashinuv mexanizmi orqali kovalent bog'lanish hosil bo'lishiga qarama-qarshi jarayon bog'lanishning parchalanishi bo'lib, bunda har bir atomga bittadan elektron yo'qoladi. Natijada, juftlashtirilmagan elektronlarga ega bo'lgan ikkita zaryadsiz zarracha hosil bo'ladi:

Bunday zarralar deyiladi erkin radikallar.

Erkin radikallar- juftlanmagan elektronlarga ega bo'lgan atomlar yoki atomlar guruhlari.

Erkin radikallar ta'sirida va ishtirokida sodir bo'ladigan reaksiyalar erkin radikal reaktsiyalar deyiladi.

Noorganik kimyo kursida bular vodorodning kislorod, galogenlar bilan reaksiyalari va yonish reaksiyalaridir. E'tibor bering, ushbu turdagi reaktsiyalar yuqori tezlik va katta miqdorda issiqlik chiqishi bilan tavsiflanadi.

Kovalent bog'lanish donor-akseptor mexanizmi orqali ham hosil bo'lishi mumkin. Yakka elektron juft bo'lgan atomning (yoki anionning) orbitallaridan biri band bo'lmagan orbitalga ega bo'lgan boshqa atomning (yoki kationning) band bo'lmagan orbitali bilan ustma-ust tushadi va kovalent bog'lanish hosil bo'ladi, masalan:

$H^(+)+(:O-H^(-))↙(\text"qabul qiluvchi")→(H-O-H)↙(\text"donor")$

Kovalent bog'lanishning uzilishi natijasida musbat va manfiy zaryadlangan turlar hosil bo'ladi; chunki bu holda umumiy elektron juftlikdagi ikkala elektron ham atomlardan birida qoladi, ikkinchi atom to'ldirilmagan orbitalga ega:

$R:|R=R:^(-)+R^(+)$

Keling, kislotalarning elektrolitik dissotsiatsiyasini ko'rib chiqaylik:

$H:|Cl=H^(+)+Cl^(-)$

Yagona elektron jufti $R:^(-)$ bo'lgan zarracha, ya'ni manfiy zaryadlangan ion musbat zaryadlangan atomlarga yoki hech bo'lmaganda qisman yoki samarali musbat zaryad bo'lgan atomlarga tortilishini osongina taxmin qilish mumkin. Yagona juft elektronli zarralar deyiladi nukleofil moddalar (yadro- yadro, atomning musbat zaryadlangan qismi), ya'ni yadroning "do'stlari", musbat zaryad.

Nukleofillar ($Nu$)- samarali musbat zaryadga ega bo'lgan molekulalarning qismlari bilan o'zaro ta'sir qiluvchi yolg'iz elektron juftiga ega bo'lgan anionlar yoki molekulalar.

Nukleofillarga misollar: $Cl^(-)$ (xlorid ioni), $OH^(-)$ (gidroksid anioni), $CH_3O^(-)$ (metoksid anioni), $CH_3COO^(-)$ (atsetat anioni) ).

To'ldirilmagan orbitalga ega bo'lgan zarralar, aksincha, uni to'ldirishga moyil bo'ladi va shuning uchun molekulalarning elektron zichligi oshgan, manfiy zaryadli va yolg'iz elektron juftiga ega bo'lgan qismlariga tortiladi. Ular elektrofillar, elektronning "do'stlari", manfiy zaryad yoki elektron zichligi oshgan zarralardir.

Elektrofillar- to'ldirilmagan elektron orbitalga ega bo'lgan kationlar yoki molekulalar, uni elektronlar bilan to'ldirishga intiladi, chunki bu atomning yanada qulay elektron konfiguratsiyasiga olib keladi.

Elektrofillarga misollar: $NO_2$ (nitroguruhi), -$COOH$ (karboksil), -$CN$ (nitril guruhi), -$SON$ (aldegid guruhi).

To'ldirilmagan orbitali bo'lgan har bir zarracha elektrofil emas. Masalan, gidroksidi metall kationlari inert gazlar konfiguratsiyasiga ega va elektron olishga moyil emas, chunki ular past elektronga yaqinlikka ega. Bundan xulosa qilishimiz mumkinki, to'ldirilmagan orbital mavjudligiga qaramay, bunday zarralar elektrofil bo'lmaydi.

Asosiy reaktsiya mexanizmlari

Biz reaksiyaga kirishuvchi turlarning uchta asosiy turini aniqladik - erkin radikallar, elektrofillar, nukleofillar va uchta mos keladigan reaksiya mexanizmlari:

- erkin radikal;

- elektrofil;

- nukleofil.

Reaksiyalarni reaksiyaga kirishuvchi zarrachalar turiga ko‘ra tasniflashdan tashqari, organik kimyoda molekulalarning tarkibini o‘zgartirish tamoyiliga asoslangan to‘rt turdagi reaksiyalar mavjud: qo‘shilish, almashtirish, ajralish yoki yo‘q qilish (lot. bartaraf etish- olib tashlash, ajratish) va qayta tartibga solish. Qo'shish va almashtirish har uch turdagi reaktiv turlarning ta'siri ostida sodir bo'lishi mumkinligi sababli, bir nechta asosiy reaktsiya mexanizmlarini ajratib ko'rsatish mumkin.

1.Erkin radikallarni almashtirish:

$(CH_4)↙(\text"metan")+Br_2(→)↖(\text"UV nur")(CH_3Br)↙(\text"bromometan")+HBr$

2. Erkin radikal qo'shilishi:

$nCH_2=CH_2(→)↖(\text"UV nuri,R")(...-CH_2-CH_2-...)_n$

3. Elektrofil almashtirish:

4. Elektrofil ulanish:

$CH_3-(CH=)↙(\matn"propen")CH_2+HBr(→)↖(\matn"eritma")(CH_3-CHBr-CH_3)↙(\matn"2-bromopropan")$

$CH_3(-C≡)↙(\text"propin")CH+Cl_2(→)↖(\text"eritma")(CH_3-CCl=CHCl)↙(\text"1,2-dikloropropen")$

5. Nukleofil qo'shilish:

Bundan tashqari, nukleofil zarrachalar - asoslar ta'sirida yuzaga keladigan yo'q qilish reaktsiyalarini ko'rib chiqamiz.

6. Yo'q qilish:

$SH_3-CHBr-CH_3+NaOH(→)↖(\matn"spirtli eritma")CH_3-CH=CH_2+NaBr+H_2O$

V.V. Markovnikov qoidasi

Alkenlarning (to'yinmagan uglevodorodlar) o'ziga xos xususiyati ularning qo'shilish reaktsiyalarini o'tkazish qobiliyatidir. Ushbu reaktsiyalarning aksariyati mexanizmga muvofiq davom etadi elektrofil qo'shilishi.

Gidrogalogenlash (vodorod galogenini qo'shish):

$SH_3(-CH-)↙(\text"propen")CH_2+HBr→CH_3(-CHBr-CH_3)↙(\text"2-bromopropan")$

Bu reaktsiya bo'ysunadi V.V.Markovnikov qoidasi: Alkenga vodorod halidi qo'shilsa, vodorod ko'proq vodorodlangan uglerod atomiga qo'shiladi, ya'ni. vodorod atomlari ko'p bo'lgan atomga, galogen esa kamroq vodorodlanganga.

) boshqa kimyoviy birikmaning aloqalari. Ulanish ulanish orqali ham amalga oshirilishi mumkin uglerod-uglerod, va aloqa orqali uglerod geteroatomi. Qo'shish reaktsiyalari inglizcha harflar bilan ko'rsatilgan "Reklama".

Bog`larni qo`shish reaksiyalarining umumiy ko`rinishi uglerod-uglerod:

Bog`larni qo`shish reaksiyalarining umumiy ko`rinishi uglerod-kislorod:

Odatda, qo'shilish sodir bo'ladigan reagent chaqiriladi substrat, va boshqa ( "X-Y") - hujum qiluvchi reaktiv.

Qo'shilish reaktsiyasiga etilenning bromlanishi misol bo'ladi:

Qo'shilish reaktsiyalari ko'pincha yo'q qilish reaktsiyalari bilan bog'langanda qaytariladi, shuning uchun bunday "juftlashgan" qo'shilish-eliminatsiya reaktsiyasining mexanizmi umumiy ekanligini yodda tutish kerak.

Hujum qiluvchi zarrachaning tabiatiga va reaktsiya mexanizmiga qarab, nukleofil, elektrofil, radikal yoki sinxron qo'shilish farqlanadi.

Nukleofil qo'shilish reaktsiyalari

Nukleofil qo'shilish reaksiyalarida hujum qiluvchi zarracha nukleofil, ya'ni manfiy zaryadlangan yoki erkin elektron juftiga ega bo'lgan zarrachadir.

Nukleofil qo'shilish reaktsiyalarining umumiy ko'rinishi:

Nukleofil qo'shilish reaktsiyalari belgilanadi "E'lon N".

Nukleofil bog'lanish reaksiyalari C=C juda kam uchraydi, eng keng tarqalgan va amaliy ahamiyati aloqa orqali ulanishdir C=O :

Nukleofil qo'shilish reaktsiyalari orasida yuqoridagi ikki bosqichli bimolekulyar mexanizm eng keng tarqalgan E'lon N 2: Birinchidan, nukleofil asta-sekin bir nechta bog'lanish bo'ylab qo'shilib, karbanion hosil qiladi, ikkinchi bosqichda elektrofil tur tomonidan tezda hujumga uchraydi.

Elektrofil qo'shilish reaktsiyalari

Elektrofil qo'shilish reaktsiyalarida hujum qiluvchi zarracha elektrofil, ya'ni musbat zaryadlangan zarracha, ko'pincha proton H+, yoki elektron yetishmaydigan zarracha.

Elektrofil qo'shilish reaktsiyalarining umumiy ko'rinishi:

Elektrofil qo'shilish reaktsiyalari belgilanadi "E'lon".

Toʻyinmagan uglevodorodlar: alkenlar, alkinlar va dienlar orasida elektrofil qoʻshilish reaksiyalari keng tarqalgan.

Bunday reaksiyalarga alkenlarning gidratlanishi misol bo'la oladi:

Elektrofil bog'lanish uglerod geteroatomi ham juda keng tarqalgan va ko'pincha bunday aloqa mavjud C=O:

Elektrofil qo'shilish reaktsiyalari orasida eng keng tarqalgani yuqoridagi ikki bosqichli bimolekulyar mexanizmdir E'lon E 2: Birinchidan, elektrofil asta-sekin ko'p bog'lanishga qo'shilib, ikkinchi bosqichda nukleofil hujumga uchragan karbokation hosil qiladi.

Radikal qo'shilish reaktsiyalari

Radikal qo'shilish reaktsiyalarida hujum qiluvchi zarracha erkin radikallardir.

Radikal qo'shilish reaktsiyalari belgilanadi "Reklama R".

Radikal qo'shilish reaktsiyalari odatda erkin radikal manbasi ishtirokida elektrofil qo'shilish reaktsiyalari o'rniga sodir bo'ladi:

Sinxron qo'shilish reaktsiyalari

Ba'zi hollarda bir nechta bog'lanish orqali qo'shilish ikkala atomga bir vaqtning o'zida hujum qilish bilan sodir bo'ladi, bu esa hujumning ustuvorligini aniqlashni imkonsiz qiladi. Ushbu mexanizm deyiladi sinxron ulanish. Sinxron qo'shilish reaktsiyalari tsiklik mahsulotlarning paydo bo'lishiga olib keladi, shuning uchun ular ko'pincha deyiladi tsiklik yuklanish.

Eslatmalar

Wikimedia fondi. 2010 yil.

Boshqa lug'atlarda "Qo'shish reaktsiyalari" nima ekanligini ko'ring:

qo'shilish reaktsiyasi natijasida hosil bo'lgan polimer- — EN qo'shilish polimeri To'yinmagan monomer molekulalarining, masalan, olefinlarning bir-biri bilan qo'shimcha mahsulot hosil qilmasdan, suv sifatida zanjir qo'shilishi natijasida hosil bo'lgan polimer;… … Texnik tarjimon uchun qo'llanma

- (inglizcha qo'shilish elektrofil reaktsiyasi) qo'shilish reaktsiyalari, bunda dastlabki bosqichdagi hujum musbat zaryadlangan yoki elektronlar etishmovchiligi bo'lgan elektrofil zarracha tomonidan amalga oshiriladi. Yakuniy bosqichda, natijada ... ... Vikipediya

- (inglizcha qo'shilish nukleofil reaktsiyasi) qo'shilish reaktsiyalari, bunda dastlabki bosqichdagi hujum manfiy zaryadlangan yoki erkin elektron juftiga ega bo'lgan nukleofil zarracha tomonidan amalga oshiriladi. Yakuniy bosqichda, natijada ... ... Vikipediya

- (inglizcha qo'shilish radikal reaktsiyasi) qo'shilish reaktsiyalari, bunda hujum erkin radikallar, bir yoki bir nechta juftlashtirilmagan elektronni o'z ichiga olgan zarralar tomonidan amalga oshiriladi. Shu bilan birga, radikallar ham boshqa radikallarga, ham... ... Vikipediyaga hujum qilishi mumkin

Bir vaqtning o'zida bir nechta bog'larning ikkala atomiga ham hujum qilinadigan qo'shilish reaktsiyalari. Bu turdagi reaksiyaning yana bir nomi siklo yuklanish reaksiyasidir, chunki bunday reaksiyalarning yakuniy mahsuloti siklik substratlardir. Ikkita... ... Vikipediya mavjud

- (ingliz. nukleofil o'rinbosar reaksiyasi) o'rin almashish reaktsiyalari, bunda hujum yolg'iz elektron juftini olib yuruvchi nukleofil reagent tomonidan amalga oshiriladi. Nukleofil almashinish reaksiyalarida chiquvchi guruh nukleofuge deb ataladi. Hammasi... Vikipediya

Uglevodorodlar

13-sonli ma’ruza

Alkinning gidratlanishida hosil bo'lgan enolni ajratib bo'lmaydi, chunki tautomer muvozanati doimo keto shakli tomon kuchli siljiydi.

Enolning keto shakliga qayta joylashishi O-H bog'ining yuqori polaritesi tufayli yuzaga keladi, bu gidroksil guruhi protonining oson ajratilishiga olib keladi.

Keyin proton enolat anionining kislorodiga yoki uglerodga qayta ulanishi mumkin. Agar u uglerod atomiga biriktirilsa, unchalik kislotali bo'lmagan birikma hosil bo'ladi, bunda proton aniq dissotsiatsiyalanish tendentsiyasini ko'rsatmaydi. Keto shakli reaksiya aralashmasida shunday to'planadi.

Kucherov reaktsiyasida aldegid hosil bo'lgan yagona holat - asetilenning o'zini hidratsiyasi. Boshqa barcha reaksiyalar ketonlarni hosil qiladi.

Propinning hidratsiyasi propionaldegiddan ko'ra asetonga olib keladi.

Nukleofil qo'shilish reaktsiyalari. Alkinlar katalizator ishtirokida nukleofil reagentlarni qo'shishga qodir. Natijada, turli sinflarning vinil hosilalari hosil bo'ladi. Bu reaksiyalar vinillash reaksiyalari deyiladi.

Alkinlarga ba'zi nukleofil qo'shilish reaktsiyalari yuqorida ko'rsatilgan. Ular ko'pincha BMC sintezida monomer bo'lib xizmat qiluvchi birikmalar tayyorlash uchun ishlatiladi. Masalan, asetilen bilan reaksiyasi n-butanol butil vinil efirga olib keladi, uning polimerizatsiyasi hosil bo'ladi vinil (Shostakovskiy balzam) qimmatli dori hisoblanadi.

Oksidlanish. Bir nechta uglerod-uglerod aloqalarini o'z ichiga olgan barcha organik birikmalar singari, alkinlar ham kaliy permanganat yoki kaliy dixromat kabi turli oksidlovchi moddalar bilan oson oksidlanadi. Reaksiya uchlik bogʻlanishning toʻliq parchalanishi va karboksilik kislotalarning hosil boʻlishi bilan davom etadi (terminal uch bogʻli alkinlar karboksilik kislota va karbonat angidrid hosil qiladi).

Bu reaksiyalar yordamida alkinlarning tuzilishini aniqlash mumkin.

Ba'zi oksidlovchi moddalar, masalan, selen dioksidi, alkinlarning tanlab oksidlanishiga imkon beradi, bunda faqat p-bog'lar parchalanadi. Bunda ikki o`rin almashgan alkinlar a-diketonlarga, bir o`rin almashgan alkinlar esa a-keto kislotalarga aylanadi.

Alkinlarning polimerlanishi. Alkinlar qatorida di-, trimerlanish va siklotri- va siklotetramerizatsiya reaktsiyalari katta qiziqish uyg'otadi.

Katta sanoat ahamiyatiga ega bo'lgan atsetilenning chiziqli di- va trimerlarini bir valentli mis tuzlari ishtirokida olish mumkin.

Vinilasetilen xloroprenni (2-xlorbutadien-1,3) sintez qilish uchun boshlang'ich birikma bo'lib, uning polimerlanishi xloropren kauchukini hosil qiladi.

Asetilenning benzolga olib keladigan siklotrimerizatsiyasi 1866 yilda M. Berthelot tomonidan kashf etilgan va uni N.D. Zelinskiy va B.A. Kazanskiy (1922).

Siklotetramerizatsiyani V. Reppe (1949) kashf etgan.

; bunda bitta p-bog' uziladi va bir yoki ikkita s-bog' hosil bo'ladi. Qo'shilishni ko'rsatish uchun reaktsiyalar reklama belgisidan foydalaning (inglizcha qo'shimchadan - qo'shilish); Tsikl yuklamalar uchun bunday belgi ishlatilmaydi.

Tabiatga qarab substrat qo'shilishlarni farqlash reaktsiyalar izolyatsiya qilingan yoki birlashtirilgan bir nechta obligatsiyalar, masalan: C=C, C=C, C=C-C=C, C=O, C=N, C=N.Gomolitik eritmalar mavjud. (Ad R) va geterolitik. qo'shilish. Ikkinchisi tajovuzkorning aybiga bog'liq reaktiv tumanlarga boʻlingan elektrof. (Ad E) va nukleof. (Ad N) qo'shimchalar. Xulq-atvor reaktiv turiga bog'liq substrat va r-tsionni amalga oshirish shartlari (r-rezident, mavjudligi katalizator, UV nurlanishining ta'siri va boshqalar). Mn. reaktivlar turli sharoitlarda turlicha namoyon bo'lishi mumkin reaktsiya turlari qobiliyatlar, masalan. halogenlar radikal, elektrof vazifasini bajara oladi. va hatto nukleof. agentlar.

Naib. qo'shilishlar o'rganilgan reaktsiyalar tomonidan bir nechta obligatsiyalar uglerod-uglerod. Bu jarayonlar bosqichma-bosqich (bosqichli) yoki sinxron (muvofiqlashtirilgan) mexanizmga muvofiq davom etadi. Bosqichli mexanizm bilan birinchi bosqich - nukleofil, elektrofil yoki erkin hujum. radikal, ikkinchi - rekombinatsiya natijasida oraliq ijobiy, salbiy bilan yoki neytral zarracha, masalan:

Elektrof. yoki nukleof. zarralar bo'lishi shart emas ionlari; ular elektron tortib oluvchi yoki elektron beruvchi qism (guruh) bo'lishi mumkin. molekulalar. Ad N reaktsiyalari faqat elektronni tortib oluvchi o'rinbosarlar tomonidan faollashtirilgan C=C bog'lari bilan mumkin; Ad E ni amalga oshirish uchun almashtirilmagan C = C aloqalari yoki elektron beruvchi o'rinbosarlar tomonidan faollashtirilgan kerak. Ad R eritmasi uchun C=C bog'lanishdagi o'rinbosarning tabiati katta ahamiyatga ega emas.

Stereokimya. bosqichma-bosqich qo'shilish natijasi reaksiya mexanizmiga va reaksiyaga kirishuvchi birikmalarning tabiatiga bog'liq. Ha, elektrof. qo'shilish olefinlar o'g'il-ilova sifatida davom etishi mumkin - zarralar Y va W hujum molekulasi samolyotning bir tomonida ikki tomonlama aloqa yoki anti-ilova sifatida - zarralar samolyotning turli tomonlaridan hujum qiladi; ba'zi hollarda reaktsiyalar stereospesifik emas. Nukleof. ishtiroki bilan qo'shilish karbanionlar qoida tariqasida, stereospesifik bo'lmagan holda davom etadi. Qo'shilgandan keyin reaktsiyalar tomonidan uch tomonlama aloqalar sin qo'shilishi cis izomeriga, anti-qo'shilish trans izomeriga olib keladi.

Sinxron mexanizm bo'lsa, ikkalasiga ham hujum atom C bir vaqtning o'zida amalga oshiriladi va reaktsiya dipolyar qo'shilish sifatida davom etadi (qarang. Tsikloadlanish), qo'shilish esa reaktsiyalar ikki barobar yoki uch tomonlama bog'lanish o'g'il kabi boring (masalan, qarang: Takroriy reaktsiyalar).

P qayta ulanishlar reaktsiyalar konjugat orqali ikki tomonlama aloqalar, bosqichma-bosqich mexanizm orqali 1,2 va 1,4 qo'shilgan mahsulotlarning shakllanishiga olib keladi:

Sinxron 1.4-ulanish dienlar iz oqmoqda. yo'l:

Qo'shilish reaktsiyasining maxsus turi - konjugat qo'shilishi. Bunday reaktsiyalar oqimi eritmaning (yoki maxsus qo'shilgan) bog'lanishi bilan birga keladi reaktiv) jarayonning yakuniy bosqichida. Masalan, konjugatsiyalangan elektrof. qo'shilish halogenlar Kimga alkenlar CH 3 COOH da 1,2-digalogenidlar bilan birga b-asetoksialkilgalogenidlarga olib keladi:

Konjugatsiyalangan nukleoflarga misollar. qo'shilish - Mayklning reaktsiyasi va o'zaro ta'sir faollashtirilgan alkenlar SH proton eritmalarida siyanid anioni bilan:

Qo'shilish holatida reaktsiyalar tomonidan bir nechta obligatsiyalar uglerod-hetero-atom, unda u qo'yiladi. zaryad mahalliylashtirilgan atom C (C=O, C=N, C=N va C=S aloqalari), nukleofillar doimo birikadi. atom C va elektrofillar geteroatomga. Maks. nukleofil qo'shimchalar darajada o'rganilgan reaktsiyalar Karbonil guruhi bo'yicha:

P qayta ulanishlar reaktsiya tomonidan atom C aromatikda almashtirish bosqichlaridan biri bo'lishi mumkin. qator, masalan: