Vara acetilīds ir organometālisks binārs savienojums. Šī formula zinātnei ir zināma vismaz kopš 1856. gada. Kristālos tas veido monohidrātu ar formulu Cu2C2×H2O. Termiski nestabils, karsējot uzsprāgst.
Ēka
Vara acetilenīds ir binārs savienojums. Tajā var nosacīti atšķirt negatīvi lādētu daļu - anjonu C2−2 un pozitīvi lādētu daļu - vara katjonus Cu +. Faktiski šāds dalījums ir nosacīts: savienojumā ir tikai daļa no jonu saites, lai gan tā ir lielāka, salīdzinot ar H-C≡ saiti. Bet šai saitei ir arī ļoti spēcīga polaritāte (tāpat kā kovalentajai), jo oglekļa atoms ar trīskāršo saiti atrodas sp hibridizācijā - tā relatīvā elektronegativitāte ir lielāka nekā sp3 3 hibridizācijas (viena saite) vai sp2 (dubultā saite). Tas ļauj ogleklim acetilēnā salīdzinoši viegli atdalīt no sevis ūdeņraža atomu un aizstāt to ar metāla atomu, tas ir, uzrādīt skābēm raksturīgās īpašības.
Saņemt
Visizplatītākais veids, kā iegūt vara acetilenīdu laboratorijā, ir gāzveida acetilēna izvadīšana caur vara(I) hlorīda amonjaka šķīdumu. Rezultātā veidojas nešķīstošas sarkanīgas acetilenīda nogulsnes.
Vara(I) hlorīda vietā varat izmantot arī tā hidroksīdu Cu2O. Abos gadījumos svarīgi ir tas, ka faktiskā reakcija notiek ar vara amonjaka kompleksu.
Fizikālās īpašības
Vara acetilenīds tīrā veidā - tumši sarkanbrūni kristāli. Faktiski tas ir monohidrāts - nogulsnēs katra acetilenīda molekula atbilst vienai ūdens molekulai (rakstīta kā Cu2C2×H 2 O). Sausais vara acetilenīds ir sprādzienbīstams: tas var detonēt karsējot (tas ir mazāk termiski stabils nekā sudraba acetilenīds), kā arī mehāniskā spriedzē, piemēram, triecienā.
Šajā gadījumā tiek pieņemts, ka vara caurules ķīmiskajā rūpniecībā ir ļoti bīstamas, jo ilgstošas darbības laikā iekšpusē veidojas acetilenīds, kas pēc tam var izraisīt spēcīgu sprādzienu. Īpaši tas attiecas uz naftas ķīmijas rūpniecību, kur varš, kā arī tā acetilenīdi tiek izmantoti arī kā katalizatori, kas palielina riska līmeni.
Ķīmiskās īpašības
Mēs jau teicām, ka ogleklis ar trīskāršo saiti acetilēnā ir daudz elektronnegatīvāks nekā, piemēram, ogleklis ar dubultsaiti (kā etilēnā) vai vienkāršā saite (etānā). Acetilēna spēja reaģēt ardaži metāli, nododot ūdeņraža jonu un aizstājot to ar metāla jonu (piemēram, nātrija acetilenīda veidošanās reakcija acetilēna mijiedarbības laikā ar metālisko nātriju) to apstiprina. Mēs šo acetilēna spēju saucam par vienu no skābajām īpašībām saskaņā ar Bronsteda-Lowry teoriju: saskaņā ar to vielas skābumu nosaka tās spēja atdalīt no sevis protonu. Acetilēna (arī vara acetilenīda) skābumu var uzskatīt attiecībā pret amonjaku un ūdeni: metāla amīdam reaģējot ar acetilēnu, veidojas acetilenīds un amonjaks. Tas ir, acetilēns ziedo protonu, kas to raksturo kā spēcīgāku skābi nekā amonjaks. Ūdens gadījumā vara acetilenīds sadalās, veidojot acetilēnu - tas pieņem ūdens protonu, parādot, ka tā ir mazāk spēcīga skābe nekā ūdens. Tātad relatīvajā skābuma virknē (saskaņā ar Brönsted - Lowry) acetilēns ir vāja skābe, kas atrodas kaut kur starp ūdeni un amonjaku.
Vara(I) acetilenīds ir nestabils: ūdenī (kā mēs jau zinām) un skābes šķīdumos tas sadalās, izdaloties acetilēna gāzei un sarkanbrūnām nogulsnēm - vara(I) oksīdam vai b altām nogulsnēm vara(I) hlorīda, atšķaidot ar sālsskābi.
Lai izvairītos no sprādziena, acetilenīda sadalīšanos veic, maigi karsējot, kamēr tas ir mitrs spēcīgas minerālskābes, piemēram, atšķaidītas slāpekļskābes, klātbūtnē.
Izmantot
Vara(I) acetilenīda veidošanās reakcija var būt kvalitatīva gala (ar trīskāršo saiti galā) alkīnu noteikšanai. Indikators ir nešķīstošas sarkanās krāsas nokrišņi.brūnas acetilenīda nogulsnes.
Lieljaudas ražošanā - piemēram, naftas ķīmijā - vara(I) acetilenīdu neizmanto, jo tas ir sprādzienbīstams un ūdenī nestabils. Tomēr tā sauktajā smalkajā sintēzē ar to ir saistītas vairākas specifiskas reakcijas.
Vara(I) acetilenīdu var izmantot arī kā nukleofīlo reaģentu organiskajā sintēzē. Jo īpaši tam ir svarīga loma poliīnu sintēzē - savienojumus ar vairākām mainīgām trīskāršām un vienkāršām saitēm. Vara (I) acetilenīdus spirta šķīdumā oksidē atmosfēras skābeklis, kondensējoties, veidojot diīnus. Šī ir Glāzera-Elingtona reakcija, kas atklāta 1870. gadā un vēlāk uzlabota. Varš(I) šeit spēlē katalizatora lomu, jo pats process netiek patērēts.
Vēlāk skābekļa vietā kā oksidētājs tika piedāvāts kālija heksacianoferāts (III).
Elingtons uzlaboja poliīnu iegūšanas metodi. Alkīnu un vara (I) sāļu, piemēram, hlorīda vietā, kas sākotnēji tika ievadīti šķīdumā, piemēram, viņš ierosināja ņemt vara (II) acetātu, kas oksidētu alkīnu cita organiskā šķīdinātāja - piridīna - vidē. temperatūra 60-70 ° С.
Šī modifikācija ļāva no diīniem iegūt daudz lielākas un stabilākas molekulas - makrociklus.
