Строение

Простейший представитель алкинов (этиновых или ацетиленовых углеводородов) – ацетилен СНºСН.

В молекуле содержится две одинарные связи С-Н и одна тройная связь СºС.

Тройная связь состоит из сигма - и двух пи -связей.

Углерод находится в состоянии sp-гибридизации.

Следовательно, у каждого атома углерода есть по две sp-гибридные орбитали, которые лежат в одной плоскости и перекрываются, образуя s-скелет молекулы.

Они расположены под углом 180^о.

У одного атома углерода их два, у двух атомов – четыре.

Две sp-орбитали перекрываются с s-орбиталями атомов водорода, образуя сигма -связи: С-Н малополярная ковалентная связь, С-С – неполярная ковалентная связь. Это перекрывание с образованием сигма -связей происходит в одной плоскости.

Форма молекулы – линейная. Валентный угол 180^о.

У каждого атома углерода осталось по две негибридных р-орбитали, которые имеют форму симметричной объемной «восьмерки».

Они расположены перпендикулярно линии (оси) сигма -скелета.

Перекрываются над и под линией; спереди и сзади линии.

Так образуется две пи -связи.

Итак, тройная углерод-углеродная СºС связь:

- ковалентная

- неполярная

- одна сигма -, две другие пи -

- сигма-связь прочная, с трудом поляризуемая

- пи-связь менее прочная, легко поляризуемая

- энергия СºС связи равна 812 кДж/моль (прочнее, чем одинарная и двойная)

- длина СºС связи равна 0,120 нм (короче, чем одинарная и двойная).

Следовательно, алкины, содержащие слабые пи -связи, будут склонны к их разрыву (гомолитическому или гетеролитическому) с присоединением различных реагентов (симметричных – Н₂, Сl₂, I₂, HOOH, N₂O₄ или несимметричных – HOH, HCl, HBr, и др.). Может присоединяться как один моль реагента (разрыв одной пи-связи), так и двух реагентов (избыточное присоединение, разрыв двух пи-связей). Высокая реакционная способность фрагмента СºС объясняет также склонность алкинов к окислению (в отличие от алканов, даже в мягких условиях).Кроме того, связь С-Н при тройной связи (-СºС-Н) поляризована от Н к С, склонна к гетеролитическому разрыву, подвижный Н (слабые кислотные свойства) способен замещаться на металл (образование ацетиленидов) и отщепляться, присоединяясь (по группе С=О) к альдегидам и кетонам (конденсация).

Поиск по сайту: