|
Натуральный и синтетический каучукНатуральный каучук (НК) НК получают из млечного сока некоторых растений, таких как тропическое дерево гевея, где он находится в виде водных эмульсий – латексов. По химическому строению НК представляет собой
C=C CH3 H n Транс-1,4-полиизопрен – гуттаперча. Синтетические каучуки (СК) Впервые производство СК было освоено в СССР по работам Лебедева в 1932 году. Этот каучук был получен из спирта через бутадиен путем полимеризации в присутствии натрия и получил название натрий-бутадиеновый СК. 1. Стереорегулярные каучуки. а) изопреновый (СКИ) цис-1,4-полиизопрен, аналог НК б) дивиниловый (СКД) цис-1,4-полидивинил 2. Сополимерные каучуки. а) бутадиен-стирольный (СКС) (-CH2-CH=CH-CH2)x-(CH-CH-)y C6H5 б) бутадиен-a-метилстирольный (СКМС) CH3 (-CH2-CH=CH-CH2)x-(CH-CH-)y C6H5 в) бутадиен-нитрильный (СКН) (-CH2CH=CH-CH2)x-(CH-CH-)y C 3. Каучуки специального назначения. а) СК хлорпреновый (найрит) (-CH2-C=CH-CH2-)n Cl б) Бутилкаучук (БК) CH3 CH3 (-C-CH2-)x-(CH2-CH=CH-CH2-)y CH3
ЛЕКЦИЯ 5 АЦЕТИЛЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ Это углеводороды открытого строения с одной тройной связью, о бщая формула ряда – СnH2n-2 (такая же, как у диеновых углеводородов), т.е. они изомерны диеновым углеводородам.
1.
2. Получение. Промышленное получение ацетилена. 1) Из карбида кальция (исходное сырье – кокс, известняк). CaCO3 CaO + 3C C H CH Ca + O C H CH Метод очень энергоемкий. 2) Пиролиз углеводородов. CH4 + CH4 Ацетилен в зоне высокой температуры может пробыть лишь доли секунды, так как очень быстро вступает в дальнейшие превращения. Поэтому очень важно быстро охладить реакционную смесь. Этого достигают впрыскиванием воды. Пиролиз осуществляется двумя способами. а) Электролиз метана – пропускание газа через пламя вольтовой дуги. б) Термоокислительный пиролиз метана. Процесс ведется при сгорании метана в присутствии кислорода, взятого в недостатке. Часть метана при этом сгорает, тепло, выделившееся при сгорании, вызывает дегидрирование избытка углеводорода. Способ наиболее выгоден экономически.
Лабораторные методы получения Ацетиленовых углеводородов 1. Алкилирование ацетилена, т.е. замена водорода на алкил. CH (NH3 жидкий) СH Можно получить алкилированный ацетилен с помощью магнийорганических соединений (реакция Иоцича) CH3 +Br-CH-CH3 CH CH3 2. Дегидрогалогенирование геминальных и вицинальных дигалогенопроизводных. H Cl H-C-C-H H Cl -2HCl Хлористый этилиден (геминальное дигалогенопроизводное) H Cl H-C-C-CH3 Cl H -2HCl Хлористый пропилен (вицинальное строение) 3. Электронное строение ацетиленовых углеводородов (см. электронное представление о природе химической связи) В молекуле ацетилена каждый атом углерода соединяется только с двумя другими атомами: Н-С
Рисунок 11. s-связи в молекуле ацетилена В двух взаимно перпендикулярных плоскостях к оси s-связей располагаются электронные орбитали 2-х негибридизированных
Рисунок 12. 4 атома расположены на прямой, т.е. молекула ацетилена имеет линейное строение. Наблюдается значительное укорочение С Благодаря наличию двух пар подвижных
СН3 Энергия тройной связи С 4. Физические свойства. 1) Ацетиленовые углеводороды имеют несколько более высокие Ткип. и d204, чем олефины.
2) Агрегатное состояние: С2-С3 - газы С4-С16 – жидкости С17 и более – твердые вещества 3) Заметно растворимы в воде (1 объем С2Н2 на 1 объем воды) 4) Смесь ацетилена с воздухом взрывоопасна в широких пределах 5. Химические свойства Благодаря малой прочности Н
I. Реакции присоединения: 1) Гидрирование. СН Сначала идет гидрирование с разрывом 1 2) Реакции электрофильного присоединения галогенов и галогеноводородов происходят также ступенчато. Br Br СН Br Br Br Br дибромэтилен тетрабромэтилен
СН хлорвинил хлористый этилиден Присоединение ННаl протекает в соответствии с правилом Марковникова. Если возьмем метилацетилен, то
СН3 Сl 4) Реакции нуклеофильного присоединения: а) присоединение спиртов:
СН3ОН + КОН Спирт в присутствии твердого КОН образует алкоголят, который диссоциирует с образованием аниона
СН3ОК СН3О- - нуклеофильный реагент, вызывает протекание реакции по нуклеофильному механизму
СН
б) присоединение HCN
CН акрилонитрил также протекает по нуклеофильному механизму
СН
Протеканию реакции способствует наличие ионов СN- (источником которых является катализатор). Реакции нуклеофильного присоединения протекают труднее при наличии электроно-донорных заместителей.
в) присоединение уксусной кислоты О СН О винилацетат – мономер, используется в производстве ПВС 4) Гидратация ацетиленовых углеводородов (реакция Кучерова) Н СН ОН уксусный альдегид самопроизвольная изомеризация
II. Реакции окисления
Хорошо окисляются сильными окислителями за счет разрыва тройной связи с образованием двух молекул карбоновых кислот СН3-С ОН ОН Метилэтилацетилен (КМnО4) уксусная пропионовая кислота кислота
Если тройная связь у конца цепи, то образуется одна молекула карбоновой кислоты и СО2. СН3-СН2-С пропионовая кислота
III. Реакции полимеризации и конденсации
Ацетилен легко образует низкомолекулярные полимеры. В зависимости от условий реакция полимеризации может привести к образованию различных продуктов. 1. Образование ароматических углеводородов. СН
НС СН НС СН высокая температура СН пропуск через раскаленные трубки
2. Циклическая полимеризация 4-х молекул происходит в присутствии карбонила никеля: СН СН СН СН СН СН 3. Линейная ступенчатая полимеризация. СН винилацетилен дивинилацетилен 4. Конденсация с альдегидами или кетонами
а) реакция Фаворского СН3 СН3 СН О ОН диметилацетиленилкарбинол б) реакция Реппе СН О ОН ОН ОН пропинол бутиндиол пропаргиловый спирт IV. Реакции замещения водорода металлом – образование ацетиленидов
1. Образование ацетиленидов щелочных и щелочно-земельных металлов. а) взаимодействие с металлическим натрием; б) взаимодействие с Мg-органическими соединениями: СН3-С 1-пропенилмагнийбромид (реакция Иоцича) 2. Взаимодействие с гидроокисями или солями тяжелых металлов: СН грязно-белый осадок СН красный осадок Ацетилениды тяжелых металлов водой не разлагаются, мало химически активны, но в сухом виде взрывчаты (ацетилен нельзя пропускать через медные трубы). Реакции образования ацетиленидов металлов применяются для качественного и количественного определения углеводородов с концевой тройной связью. Отдельные представители: ацетилен, винилацетилен. ЛЕКЦИЯ 6 ![]() ![]() Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... ![]() Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... ![]() ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... ![]() Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|