6.4.1. Реакции присоединения к алкинам

1. Гидрирование

В присутствии металлических катализаторов (Pt, Ni) алкины присоединяют водород с образованием алкенов (разрывается первая π-связь), а затем алканов (разрывается вторая π-связь):

Гидрирование алкинов

При использовании менее активного катализатора [Pd/CaCO3/Pb(CH3COO)2] гидрирование останавливается на стадии образования алкенов.

2. Галогенирование

Электрофильное присоединение галогенов к алкинам протекает медленнее, чем для алкенов (первая π-связь разрывается труднее, чем вторая):

Галогенирование алкинов

Алкины обесцвечивают бромную воду (качественная реакция).

ВидеоВидеоопыт "Взаимодействие ацетилена с бромной водой".

3. Гидрогалогенирование

Присоединение галогеноводородов также идет по электрофильному механизму. Продукты присоединения к несимметричным алкинам определяются правилом Марковникова:

Гидрогалогенирование алкинов

Гидрохлорирование ацетилена используется в одном из промышленных способов получения винилхлорида:

Образование винилхлорида

Винилхлорид является исходным веществом (мономером) в производстве поливинилхлорида (ПВХ).

4. Гидратация (реакция Кучерова)

Присоединение воды происходит в присутствии катализатора соли ртути (II) и идет через образование неустойчивого непредельного спирта, который изомеризуется в уксусный альдегид (в случае ацетилена):

Гидратация ацетилена

или в кетон (в случае других алкинов):
Гидратация алкинов

5. Полимеризация

1. Димеризация под действием водно-аммиачного раствора CuCl:

Димеризация ацетилена

2. Тримеризация ацетилена над активированным углем приводит к образованию бензола (реакция Зелинского):

Тримеризация ацетилена

Тримеризация ацетилена

Возможно образование молекул, содержащих большее число звеньев ацетилена, как циклического, так и линейного строения

… -СН=СН-СН=СН-СН=СН-…

(такие полимеры обладают полупроводниковыми свойствами).

Следует также отметить, что высокомолекулярное вещество – карбин (одна из аллотропных модификаций углерода) – образуется не в результате полимеризации ацетилена, а при окислительной поликонденсации ацетилена в присутствии CuCl:

Образование карбина