Жез(I) ацетилениди: даярдоо жана касиеттери

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-02 17:51

Жез ацетилиди – металлорганикалык бинардык кошулма. Бул формула илимге бери дегенде 1856-жылдан бери белгилүү. Кристаллдарда Cu₂C₂×H_{2O формуласы менен моногидрат түзөт. Термикалык жактан туруксуз, ысытылганда жарылып кетет.}

Имарат

Жез ацетилениди - бинардык бирикме. Анда шарттуу түрдө терс заряддуу бөлүгүн - анион C²⁻₂ жана оң заряддуу бөлүгүн - жез катиондорун Cu бөлүүгө болот. +. Чындыгында мындай бөлүнүү шарттуу: кошундуда Н-С≡ байланышына салыштырмалуу чоңураак болгону менен иондук байланыштын бир бөлүгү гана болот. Бирок бул байланыш да абдан күчтүү полярдуулукка ээ (коваленттик үчүн) үчтүк байланышы бар көмүртек атому sp гибриддештирүүсүнөн улам - анын салыштырмалуу электр терс касиети sp^{3га караганда чоңураак. 3} гибриддештирүү (бир байланыш) же sp² (кош байланыш). Бул ацетилендеги көмүртектин өзүнөн суутек атомун бөлүп алып, анын ордуна металл атому менен алмаштырууну, башкача айтканда, кислоталарга мүнөздүү касиеттерди көрсөтүүнү салыштырмалуу оңой кылат.

Алуу

Лабораторияда жез ацетиленидин алуунун эң кеңири таралган жолу - газ түрүндөгү ацетиленди аммиактын жез (I) хлоридинин эритмеси аркылуу өткөрүү. Натыйжада кызыл түстөгү ацетилениддин эрибеген чөкмөсү пайда болот.

Жез(I) хлоридинин ордуна анын Cu_{2O гидроксидин да колдонсоңуз болот. Эки учурда тең, маанилүү нерсе, чыныгы реакция жез аммиак комплекси менен болот.}

Физикалык касиеттери

Жез ацетилениди таза түрүндө - кочкул кызыл-күрөң кристаллдар. Чынында, бул моногидрат - чөкмө, ацетилениддин ар бир молекуласы суунун бир молекуласына туура келет (Cu₂C₂×H деп жазылган _{2 O). Кургак жез ацетилениди жарылуу коркунучу бар: ысытылганда (ал күмүш ацетиленидине караганда термикалык жактан азыраак туруктуу), ошондой эле механикалык стрессте, мисалы, урганда жарылып кетиши мүмкүн.}

Ушул учурда химиялык өнөр жай тармагындагы жез түтүктөр чоң коркунуч жаратат деген божомол бар, анткени узак мөөнөттүү иштөөдө ичинде ацетиленид пайда болуп, андан кийин катуу жарылууга алып келиши мүмкүн. Бул өзгөчө мунай химиялык өнөр жайына тиешелүү, мында жез, ошондой эле анын ацетилениддери катализатор катары колдонулат, бул тобокелдиктин деңгээлин жогорулатат.

Химиялык касиеттери

Ацетилендеги үч байланышы бар көмүртек, мисалы, кош байланышы бар көмүртекке (этилендегидей) же бир байланышка (этандагы) караганда алда канча электр терс экенин айтканбыз. Ацетилендин реакцияга кирүү жөндөмдүүлүгүкээ бир металлдар, суутек ионун берүү жана аны металл иону менен алмаштыруу (мисалы, ацетилендин металлдык натрий менен өз ара аракеттенүүсү учурунда натрий ацетилениддин пайда болуу реакциясы) муну тастыктайт. Ацетилендин мындай жөндөмдүүлүгүн Бронстед-Лоури теориясына ылайык кислоталык касиеттердин бири деп атайбыз: ага ылайык, заттын кычкылдуулугу анын өзүнөн протонду бөлүп алуу жөндөмдүүлүгү менен аныкталат. Ацетилендин кычкылдуулугун (жез ацетиленинде да) аммиакка жана сууга салыштырмалуу караса болот: металл амиди ацетилен менен аракеттенгенде ацетиленид жана аммиак пайда болот. Башкача айтканда, ацетилен протонду берет, ал аммиактан күчтүүрөөк кислота катары мүнөздөйт. Суу болгон учурда, жез ацетилениди ажырап, ацетиленди пайда кылат - ал суу протонун кабыл алып, өзүн сууга караганда күчтүүрөөк кислота катары көрсөтөт. Ошентип, кычкылдуулуктун салыштырмалуу катарында (Бронстед - Лоури боюнча) ацетилен алсыз кислота болуп саналат, ал суу менен аммиактын ортосунда жайгашкан.

Жез(I) ацетилениди туруксуз: сууда (бизге белгилүү болгондой) жана кислота эритмелеринде ал ацетилен газынын жана кызыл-күрөң чөкмө - жез(I) оксиди же ак чөкмөнүн бөлүнүп чыгышы менен ажырайт. туз кислотасы менен суюлтулган жез(I) хлоридинин.

Жарылууну болтурбоо үчүн ацетиленидди ыдыратууну нымдуу абалда күчтүү минералдык кислотанын, мисалы, суюлтулган азот кислотасынын катышуусунда жумшак ысытуу аркылуу ишке ашырат.

Колдонуу

Жез(I) ацетиленидинин пайда болуу реакциясы терминалдык (аягында үч байланышы бар) алкиндерди аныктоо үчүн сапаттуу болушу мүмкүн. Индикатор эрибеген кызыл-ацетилениддин күрөң тунмасы.

Чоң кубаттуулуктагы өндүрүштө – мисалы, нефтехимияда – жез(I) ацетилениди колдонулбайт, анткени ал жарылуучу жана сууда туруксуз. Бирок, аны менен жакшы синтез деп аталган бир нече спецификалык реакциялар байланышкан.

Жез(I) ацетилениди органикалык синтезде нуклеофилдик реагент катары да колдонулушу мүмкүн. Тактап айтканда, ал полииндердин – бир нече алмашып турган үч жана жалгыз байланыштары бар бирикмелердин синтезинде маанилүү роль ойнойт. Спирттик эритмедеги жез (I) ацетилениддери атмосферадагы кычкылтек менен кычкылданып, конденсацияланып, диендерди пайда кылат. Бул 1870-жылы ачылып, кийинчерээк өркүндөтүлгөн Глазер-Эллингтон реакциясы. Жез(I) бул жерде катализатордун ролун ойнойт, анткени ал процессте өзү керектелбейт.

Кийинчерээк кычкылтектин ордуна калий гексацианоферраты (III) кычкылдандыргыч катары сунушталган.

Эллингтон полииндерди алуу ыкмасын жакшыртты. Эритмеге алгач киргизилген хлорид сыяктуу алкиндердин жана жез (I) туздарынын ордуна, мисалы, алкинди башка органикалык эриткичтин - пиридиндин чөйрөсүндө кычкылдандыруучу жез (II) ацетатын алууну сунуш кылган. температура 60-70 ° С.

Бул модификация диендерден алда канча чоңураак жана туруктуу молекулаларды – макроциклдерди алууга мүмкүндүк берди.