Bakır(I) asetilenid: hazırlama ve özellikleri

2024 Yazar: Angel Austin | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-02 17:57

Bakır asetilid, organometalik ikili bir bileşiktir. Bu formül bilim tarafından en az 1856'dan beri bilinmektedir. Kristallerde Cu₂C₂×H_{2O formülüyle bir monohidrat oluşturur. Termal olarak kararsız, ısıtıldığında patlar.}

Bina

Bakır asetilenid ikili bir bileşiktir. İçinde negatif yüklü bir parçayı koşullu olarak ayırt etmek mümkündür - anyon C²⁻₂ ve pozitif yüklü parça - bakır katyonları Cu +. Aslında, böyle bir bölünme şartlıdır: bileşikte, H-C≡ bağına kıyasla daha büyük olmasına rağmen, iyonik bağın sadece bir kısmı vardır. Ancak bu bağ, üçlü bağa sahip karbon atomunun sp hibridizasyonunda olması nedeniyle (kovalent bağda olduğu gibi) çok güçlü bir polariteye de sahiptir - bağıl elektronegatifliği sp^{3'dekinden daha büyüktür. 3} hibridizasyonları (tek bağ) veya sp² (çift bağ). Asetilendeki karbonun bir hidrojen atomunu kendisinden ayırmasını ve onu bir metal atomu ile değiştirmesini, yani asitlerin doğasında bulunan özellikleri sergilemesini nispeten kolaylaştıran şey budur.

Al

Laboratuvarda bakır asetilenid elde etmenin en yaygın yolu, gaz halindeki asetileni bir amonyak bakır(I) klorür çözeltisinden geçirmektir. Sonuç olarak, kırmızımsı asetilenidin çözünmeyen bir çökeltisi oluşur.

Bakır(I) klorür yerine hidroksit Cu_{2O da kullanabilirsiniz. Her iki durumda da önemli olan asıl reaksiyonun bakır amonyak kompleksi ile olmasıdır.}

Fiziksel özellikler

Saf haliyle bakır asetilenid - koyu kırmızı-kahverengi kristaller. Aslında bu bir monohidrattır - tortuda, her asetilenid molekülü bir su molekülüne karşılık gelir (Cu₂C₂×H şeklinde yazılır _{2 O). Kuru bakır asetilenid patlayıcıdır: ısıtıldığında (gümüş asetilenidden daha az termal olarak kararlıdır) ve ayrıca çarpma gibi mekanik stres altında patlayabilir.}

Bu vesileyle, kimya endüstrilerindeki bakır boruların büyük tehlike arz ettiği varsayımı vardır, çünkü uzun süreli çalışma sırasında içeride asetilenid oluşur ve bu daha sonra güçlü bir patlamaya neden olabilir. Bu, özellikle bakırın ve asetilenitlerinin de katalizör olarak kullanıldığı ve risk düzeyini artıran petrokimya endüstrisi için geçerlidir.

Kimyasal özellikler

Asetilende üçlü bağa sahip karbonun, örneğin çift bağa (etilende olduğu gibi) veya tek bağa (etanda) göre çok daha elektronegatif olduğunu zaten söylemiştik. Asetilenin reaksiyona girme yeteneğibazı metaller, bir hidrojen iyonu bağışlamak ve onu bir metal iyonu ile değiştirmek (örneğin, asetilenin metalik sodyum ile etkileşimi sırasında sodyum asetilenid oluşumunun reaksiyonu) bunu doğrular. Asetilenin bu kabiliyetine Bronsted-Lowry teorisine göre asidik özelliklerden biri diyoruz: Ona göre, bir maddenin asitliği, bir protonu kendisinden ayırma kabiliyeti ile belirlenir. Asetilenin asitliği (ayrıca bakır asetilenidde) amonyak ve suya göre düşünülebilir: bir metal amid asetilen ile reaksiyona girdiğinde asetilenid ve amonyak oluşur. Yani asetilen, onu amonyaktan daha güçlü bir asit olarak karakterize eden bir proton bağışlar. Su durumunda, bakır asetilenid asetilen oluşturmak üzere ayrışır - sudan daha az güçlü bir asit olduğunu göstererek bir proton suyu kabul eder. Dolayısıyla, bağıl asitlik serisinde (Brönsted - Lowry'ye göre), asetilen, su ile amonyak arasında bir yerde bulunan zayıf bir asittir.

Bakır(I) asetilenid kararsızdır: suda (zaten bildiğimiz gibi) ve asit çözeltilerinde, asetilen gazı ve kırmızı-kahverengi bir çökelti - bakır(I) oksit veya beyaz bir çökelti salınımı ile ayrışır hidroklorik asit ile seyreltildiğinde bakır(I) klorür.

Bir patlamayı önlemek için, asetilenidin ayrışması, seyreltik nitrik asit gibi güçlü bir mineral asit varlığında ıslakken hafif ısıtma ile gerçekleştirilir.

Kullan

Bakır(I) asetilenid oluşumunun reaksiyonu, terminal (uçta üçlü bağ ile) alkinlerin tespiti için niteliksel olabilir. Gösterge, çözünmeyen kırmızının çökelmesidir.asetilenidin kahverengi çökeltisi.

Büyük kapasiteli üretimde - örneğin petrokimyada - bakır(I) asetilenid suda patlayıcı ve kararsız olduğundan kullanılmaz. Bununla birlikte, sözde ince sentezde birkaç spesifik reaksiyon onunla ilişkilidir.

Bakır(I) asetilenid, organik sentezde nükleofilik bir reaktif olarak da kullanılabilir. Özellikle, birkaç alternatif üçlü ve tekli bağa sahip bileşikler olan polinlerin sentezinde önemli bir rol oynar. Alkollü bir çözeltideki bakır(I) asetilenidler, atmosferik oksijen tarafından oksitlenerek diyenler oluşturmak üzere yoğunlaşır. Bu, 1870'de keşfedilen ve daha sonra geliştirilen Glaser-Ellington reaksiyonudur. Bakır(I) bu süreçte kendisi tüketilmediği için burada bir katalizör rolü oynar.

Daha sonra, oksitleyici ajan olarak oksijen yerine potasyum hekzasiyanoferrat(III) önerildi.

Ellington, poliin elde etme yöntemini geliştirdi. Başlangıçta çözeltiye eklenen klorür gibi alkinler ve bakır (I) tuzları yerine, örneğin, alkini başka bir organik çözücü - piridin - ortamında oksitleyecek olan bakır (II) asetatın alınmasını önerdi. 60-70 ° С. sıcaklık

Bu modifikasyon, diynelerden çok daha büyük ve daha kararlı moleküller - makro döngüler elde etmeyi mümkün kıldı.