Пропін

Шаблон:Речовина Пропі́н (метилацетилен, алліл) — алкін з формулою CH₃-C≡CH. За звичайних температури та тиску пропін є легкозаймистим безбарвним газом із неприємним запахом. Використовується як ракетне паливо.

Фізичні властивості

Фізичні властивості пропіну

Температура плавлення, оС	Температура кипіння, оС	d-274	μ, D
-101,5	-23,3	0,6785	0,75

За звичайних умов є безбарвним газом. При 25 ^оС погано розчиняється у воді, хлороформі, бензені та етанолі, проте при 20^оС розчиняється краще.

Будова

Атоми карбону, що утворюють потрійний зв'язок, знаходяться у стані sp-гібридизації. Потрійний зв'язок складається з одного σ-зв'язку та двох π-зв'язків, його енергія зв'язку - 812 кДж/моль. Довжина зв'язку $\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}$ становить 0,1206 нм, $\mathrm{C}-\mathrm{C}$ - 0,1459, $\mathrm{C}(1)-\mathrm{H}$ 0,1056 нм, а довжина зв'язків $\mathrm{C}(3)-\mathrm{H}$ становить 0,1105 нм.

Хімічні властивості

Вступає у реакцію з галогеноводнями з утворенням галогенпропену:

$\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}\mathrm{H}+\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\stackrel{\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{C}\mathrm{l}}{\to }\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\mathrm{C}\mathrm{l}=\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$

При взаємодії з бромоводнем атом брому може приєднатися як до першого, так і до другого атома карбону.

Також взаємодіє з галогенами, проте ця взаємодія відбувається повільніше, ніж взаємодія з галогеноводнями:

$\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}\mathrm{H}+\mathrm{B}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\mathrm{B}\mathrm{r}=\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{B}\mathrm{r}$

У присутності іонів ртуті у кислому середовищі взаємодіє з водою, утворюючи ацетон:

$\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}\mathrm{H}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{\mathrm{H}\mathrm{g}{\phantom{A}}^{2+},\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}}{\to }\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{H}=\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}(\mathrm{O})-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3$

Взаємодіє зі спиртами у присутності солей міді, солей ртуті або алкоксидів. В результаті утворюються етери:

$\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}\mathrm{H}+\mathrm{R}-\mathrm{O}\mathrm{H}\stackrel{\mathrm{H}\mathrm{g}{\phantom{A}}^{2+},\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}}{\to }\mathrm{R}-\mathrm{O}-\mathrm{C}(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3)=\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$

Аналогічно взаємодіє з карбоновими кислотами, але в цій реакції утворюються естери:

$\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}\mathrm{H}+\mathrm{R}-\mathrm{C}\mathrm{O}-\mathrm{O}\mathrm{H}\stackrel{\mathrm{H}\mathrm{g}{\phantom{A}}^{2+},\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}}{\to }\mathrm{R}-\mathrm{C}\mathrm{O}-\mathrm{O}-\mathrm{C}(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3)-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$

Може вступати у реакцію циклотримеризації у концентрованій сульфатній кислоті з утворенням триметилбензену:

$3\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}\mathrm{H}\stackrel{\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4,\mathrm{t}}{\to }\mathrm{C}{\phantom{A}}_6\mathrm{H}{\phantom{A}}_3(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_3$

Окиснюється перманганатом калію з утворенням етанової кислоти та вуглекислого газу:

$\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}\mathrm{H}+2\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\stackrel{\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4}{\to }\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

При взаємодії з воднем у присутності платини відновлюється до пропену, а потім до пропану, але, оскільки алкіни відновлюються легше за алкени, реакцію можна зупинити на стадії алкену:

$\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}\mathrm{H}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\stackrel{\mathrm{P}\mathrm{t}}{\to }\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}=\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\stackrel{\mathrm{P}\mathrm{t}}{\to }\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3$

Взаємодіє з основами (лугами, амінами, реактивами Гріньяна) як кислота, бо зв'язок $\equiv \mathrm{C}-\mathrm{H}$ є полярним, тому може розірватися з утворенням $\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}$ та $\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}{\phantom{A}}^{-}$:

$\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}{\phantom{A}}^{-}\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}^{+}\mathrm{O}\mathrm{H}{\phantom{A}}^{-}⟶\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}{\phantom{A}}^{-}\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

$\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}{\phantom{A}}^{-}\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}^{+}\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2{\phantom{A}}^{-}⟶\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}{\phantom{A}}^{-}\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3$

$\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}{\phantom{A}}^{-}\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{-}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{H}\mathrm{a}\mathrm{l}{\phantom{A}}^{+}⟶\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{H}\mathrm{a}\mathrm{l}+\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4$

Отримання

В промисловості пропін отримують при гідролізі карбіду магнію і як побічний продукт при виробництві ацетилену.

$\mathrm{M}\mathrm{g}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}{\phantom{A}}_3+4\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}\mathrm{H}+2\mathrm{M}\mathrm{g}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2$

Алліл отримують дією спиртового розчину гідроксиду калію при нагріванні на 1,2-дибромопропан CH₃CHBr-CH₂Br. Це реакція дегідрогалогенування: від атомів карбону, до яких приєднаний бром, відривається по атому галогену та атому гідрогену, щоб нейтралізувати луг:

$\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{B}\mathrm{r}-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{B}\mathrm{r}+2\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}⟶\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3-\mathrm{C}\equiv \mathrm{C}\mathrm{H}+2\mathrm{K}\mathrm{B}\mathrm{r}+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Примітки

2. О. Я. Нейланд. Органическая химия. — М.: Высшая школа, 1990. — 751 с. — 35 000 экз. — ISBN 5-06-001471-1.

3. Кузнецов Д. Г. Органическая химия: Учебное пособие. — СПб.: Издательство «Лань», 2016. — 556 с. ISBN 978-5-8114-1913-5

4. https://www.safework.ru/content/cards/RUS0560.HTM

5. https://chemdb.net/ru/compound/wkrJ23grqe/#section-solubilityШаблон:Алкіни Шаблон:Organic-compound-stub