Окисление и озонолиз алкинов
Окислительное расщепление
linkОпора
- Урок 125. Озонолиз и окислительное расщепление — предсказывать продукты расщепления двойной связи и восстанавливать алкен по ним
Озон расщепляет двойную связь (урок 125); тройную связь тоже можно разрезать, но окисление идёт глубже, и вместо альдегидов получаются карбоновые кислоты. Так по продуктам окисления определяют, где в молекуле стояла тройная связь.
Как предсказать продукты окисления алкина
- Горячий кислый \(\ce{KMnO4}\) или озонолиз с водой: каждый атом C≡C → COOH; концевой \(\ce{≡CH}\) → \(\ce{CO2}\).
- Холодный нейтральный \(\ce{KMnO4}\): 1,2-дикетон — связь не рвётся.
- По продуктам восстанавливают положение тройной связи.
Примеры
1. Гекс-2-ин. Горячий кислый перманганат рвёт тройную связь, и каждый её атом превращается в группу COOH: получаются уксусная и бутановая кислоты.
2. Пент-1-ин. Концевой атом \(\ce{≡CH}\) окисляется до углекислого газа, остальная часть даёт бутановую кислоту.
3. 1-Фенилпропин и холодный нейтральный перманганат. В мягких условиях связь не рвётся: тройная связь окисляется до 1,2-дикетона, 1-фенилпропан-1,2-диона.
errorПолучаются кислоты, а не альдегиды
При расщеплении алкенов озоном с восстановительной обработкой получаются альдегиды и кетоны, а при расщеплении алкинов — карбоновые кислоты. Причина в том, что промежуточные продукты окисления тройной связи (дикетоны) окисляются дальше до кислот. Не переносите результат озонолиза алкенов на алкины.
edit_noteПопробуйте сами
Что даст пент-2-ин при озонолизе с последующей обработкой водой?
expand_moreПоказать решение
Уксусную и пропановую кислоты.
Строение по продуктам
Теперь решим обратную задачу: по кислотам, полученным при окислении, восстановить строение алкина, как по карбонильным соединениям восстанавливали строение алкена в уроке 125.
Как установить строение алкина по продуктам
- Каждая COOH — бывший атом тройной связи; \(\ce{CO2}\) — концевой атом.
- Одна кислота — симметричный алкин; кислота + \(\ce{CO2}\) — концевой алкин.
- Проверьте реакцию с аммиачным раствором серебра: осадок — концевой алкин.
Примеры
1. Только пентановая кислота. Обе группы COOH — бывшие атомы тройной связи, и обе принадлежат одинаковым молекулам. Значит, алкин симметричен: дец-5-ин.
2. Бутановая кислота и углекислый газ. \(\ce{CO2}\) — бывший концевой атом, кислота — остальная часть цепи: пент-1-ин.
errorОдна дикислота означает циклоалкин
Если продуктом окисления оказалась одна молекула с двумя группами COOH, тройная связь была в цикле: после разрыва цепь не распалась на две части, а раскрылась. Число атомов углерода в дикислоте равно числу атомов в цикле.
edit_noteПопробуйте сами
Какой алкин при окислении даёт только уксусную кислоту?
expand_moreПоказать решение
Бут-2-ин.
push_pinГлавное
Горячий кислый \(\ce{KMnO4}\) и озонолиз (затем вода) рвут тройную связь: каждый её атом становится карбоксильной группой, концевой \(\ce{≡CH}\) — углекислым газом. Холодный нейтральный \(\ce{KMnO4}\) окисляет внутренний алкин до 1,2-дикетона без разрыва. По продуктам восстанавливают положение тройной связи; аммиачный раствор серебра отличает концевой алкин.
Закрепите теорию: 52 задания с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.