Vario acetilidas yra organometalinis dvejetainis junginys. Ši formulė mokslui žinoma mažiausiai nuo 1856 m. Kristaluose jis sudaro monohidratą, kurio formulė Cu2C2×H2O. Termiškai nestabilus, kaitinamas sprogsta.
Pastatas
Vario acetilenidas yra dvejetainis junginys. Jame galima sąlygiškai atskirti neigiamo krūvio dalį - anijoną C2−2 ir teigiamai įkrautą dalį - vario katijonus Cu +. Tiesą sakant, toks padalijimas yra sąlyginis: junginyje yra tik dalis joninio ryšio, nors jis yra didesnis, palyginti su H-C≡ ryšiu. Tačiau šis ryšys taip pat turi labai stiprų poliškumą (kaip ir kovalentinis) dėl to, kad anglies atomas su trigubu ryšiu yra sp hibridizacijoje – jo santykinis elektronegatyvumas yra didesnis nei sp3 3 hibridizacijos (viengubas ryšys) arba sp2 (dvigubas ryšys). Dėl šios priežasties acetilene esanti anglis gana lengvai gali atskirti vandenilio atomą nuo savęs ir pakeisti jį metalo atomu, t. y. pasižymėti rūgštims būdingomis savybėmis.
Gauti
Laboratorijoje labiausiai paplitęs būdas gauti vario acetilenido yra dujinis acetilenas praleisti per vario(I) chlorido amoniako tirpalą. Dėl to susidaro netirpios rausvos acetilenido nuosėdos.
Vietoj vario(I) chlorido taip pat galite naudoti jo hidroksidą Cu2O. Abiem atvejais svarbu, kad tikroji reakcija būtų su vario amoniako kompleksu.
Fizikinės savybės
Gryna vario acetilenidas – tamsiai raudonai rudi kristalai. Tiesą sakant, tai yra monohidratas – nuosėdose kiekviena acetilenido molekulė atitinka vieną vandens molekulę (parašyta Cu2C2×H 2 O). Sausas vario acetilenidas yra sprogus: jis gali detonuoti kaitinant (jis yra mažiau termiškai stabilus nei sidabro acetilenidas), taip pat veikiant mechaniniam įtempimui, pvz., nuo smūgio.
Šia proga daroma prielaida, kad variniai vamzdžiai chemijos pramonėje yra labai pavojingi, nes ilgai eksploatuojant viduje susidaro acetilenidas, kuris vėliau gali sukelti stiprų sprogimą. Tai ypač pasakytina apie naftos chemijos pramonę, kur varis ir jo acetilenidai taip pat naudojami kaip katalizatoriai, o tai padidina rizikos lygį.
Cheminės savybės
Mes jau sakėme, kad trigubą jungtį turinti anglis acetilene yra daug elektronneigiamesnė nei, pavyzdžiui, anglis su dviguba jungtimi (kaip etilene) arba vienguba jungtimi (etane). Acetileno gebėjimas reaguoti sukai kurie metalai, dovanojant vandenilio joną ir pakeičiant jį metalo jonu (pavyzdžiui, natrio acetilenido susidarymo reakcija acetilenui sąveikaujant su metaliniu natriu) tai patvirtina. Šį acetileno gebėjimą vadiname viena iš rūgščių savybių pagal Bronstedo-Lowry teoriją: pagal ją medžiagos rūgštingumą lemia jos gebėjimas atskirti nuo savęs protoną. Acetileno (taip pat vario acetilenido) rūgštingumą galima vertinti lyginant su amoniaku ir vandeniu: kai metalo amidas reaguoja su acetilenu, susidaro acetilenidas ir amoniakas. Tai yra, acetilenas dovanoja protoną, kuris apibūdina jį kaip stipresnę rūgštį nei amoniakas. Vandenyje vario acetilenidas skyla ir susidaro acetilenas – jis priima vandens protoną, pasirodydamas ne tokia stipria rūgštimi nei vanduo. Taigi santykinėje rūgštingumo serijoje (pagal Brönstedą – Lowry) acetilenas yra silpna rūgštis, esanti kažkur tarp vandens ir amoniako.
Vario(I) acetilenidas yra nestabilus: vandenyje (kaip jau žinome) ir rūgščių tirpaluose jis suyra, išsiskiriant acetileno dujoms ir raudonai rudoms nuosėdoms – vario(I) oksidui arba b altoms nuosėdoms. vario(I) chlorido, praskiesto druskos rūgštimi.
Siekiant išvengti sprogimo, acetilenidas skaidomas švelniai kaitinant, kol šlapia, esant stipriai mineralinei rūgščiai, tokiai kaip praskiesta azoto rūgštis.
Naudoti
Vario (I) acetilenido susidarymo reakcija gali būti kokybiška nustatant galinius (su triguba jungtimi gale) alkinus. Indikatorius yra netirpios raudonos spalvos nuosėdos.rudos acetilenido nuosėdos.
Didelės našumo gamyboje – pavyzdžiui, naftos chemijoje – vario(I) acetilenidas nenaudojamas, nes jis yra sprogus ir nestabilus vandenyje. Tačiau su juo susijusios kelios specifinės reakcijos vadinamojoje smulkiojoje sintezėje.
Vario (I) acetilenidas taip pat gali būti naudojamas kaip nukleofilinis reagentas organinėje sintezėje. Visų pirma, jis vaidina svarbų vaidmenį poliinų – junginių su keliomis kintamomis trigubomis ir viengubomis jungtimis – sintezėje. Vario (I) acetilenidai alkoholiniame tirpale oksiduojami atmosferos deguonies, kondensuodamiesi ir susidaro diinai. Tai Glaserio-Ellingtono reakcija, atrasta 1870 m. ir vėliau patobulinta. Varis(I) čia atlieka katalizatoriaus vaidmenį, nes jis pats nesunaudojamas procese.
Vėliau vietoj deguonies kaip oksidatorius buvo pasiūlytas kalio heksacianoferatas (III).
Elingtonas patobulino poliinų gavimo metodą. Pavyzdžiui, vietoj alkinų ir vario (I) druskų, tokių kaip chloridas, kurie iš pradžių buvo įvedami į tirpalą, jis pasiūlė paimti vario (II) acetatą, kuris oksiduotų alkiną kito organinio tirpiklio - piridino - terpėje. temperatūra 60-70 ° С.
Ši modifikacija leido iš diynų gauti daug didesnes ir stabilesnes molekules – makrociklus.
