Acetilida de cupru este un compus binar organometalic. Această formulă este cunoscută științei încă din 1856. În cristale, formează un monohidrat cu formula Cu2C2×H2O. Instabil termic, explodează când este încălzit.
Clădire
Acetilenitura de cupru este un compus binar. Este posibil să se distingă condiționat în ea o parte încărcată negativ - anion C2−2 și o parte încărcată pozitiv - cationi de cupru Cu +. De fapt, o astfel de diviziune este condiționată: în compus există doar o fracțiune din legătura ionică, deși este mai mare în comparație cu legătura H-C≡. Dar această legătură are și o polaritate foarte puternică (ca și una covalentă) datorită faptului că atomul de carbon cu o legătură triplă se află în hibridizare sp - electronegativitatea sa relativă este mai mare decât în sp3 3 hibridizări (legătură simplă) sau sp2 (legătură dublă). Acesta este ceea ce face relativ ușor ca carbonul din acetilenă să despartă un atom de hidrogen din sine și să-l înlocuiască cu un atom de metal, adică să prezinte proprietățile inerente acizilor.
Primire
Cea mai comună modalitate de a obține acetileniră de cupru în laborator este trecerea acetilenei gazoase printr-o soluție de amoniac de clorură de cupru (I). Ca rezultat, se formează un precipitat insolubil de acetilenidă roșiatică.
În loc de clorură de cupru(I), puteți folosi și hidroxidul său Cu2O. În ambele cazuri, important este că reacția reală este cu complexul de cupru amoniac.
Proprietăți fizice
Acetilenidă de cupru în forma sa pură - cristale roșu-maro închis. De fapt, acesta este un monohidrat - în sediment, fiecare moleculă de acetilenidă corespunde unei molecule de apă (scrisă ca Cu2C2×H 2 O). Acetilenitura de cupru uscată este explozivă: poate detona atunci când este încălzită (este mai puțin stabilă termic decât acetilenitura de argint), precum și sub stres mecanic, cum ar fi la impact.
Cu această ocazie, se presupune că țevile de cupru din industriile chimice sunt de mare pericol, deoarece în timpul funcționării pe termen lung se formează în interior acetilenidă, care poate duce apoi la o explozie puternică. Acest lucru este valabil mai ales pentru industria petrochimică, unde cuprul, precum și acetilenurile sale, sunt, de asemenea, utilizate ca catalizatori, ceea ce crește nivelul de risc.
Proprietăți chimice
Am spus deja că carbonul cu o legătură triplă în acetilenă este mult mai electronegativ decât, de exemplu, carbonul cu o legătură dublă (ca în etilenă) sau cu o legătură simplă (în etan). Capacitatea acetilenei de a reacționa cuunele metale, donând un ion de hidrogen și înlocuindu-l cu un ion metalic (de exemplu, reacția de formare a acetilenidei de sodiu în timpul interacțiunii acetilenei cu sodiul metalic) confirmă acest lucru. Numim această capacitate a acetilenei una dintre proprietățile acide în conformitate cu teoria Bronsted-Lowry: conform acesteia, aciditatea unei substanțe este determinată de capacitatea sa de a desprinde un proton de ea însăși. Aciditatea acetilenei (tot în acetilenură de cupru) poate fi considerată în raport cu amoniacul și apă: atunci când o amidă metalică reacţionează cu acetilena, se formează acetilenură și amoniac. Adică, acetilena donează un proton, care îl caracterizează ca fiind un acid mai puternic decât amoniacul. În cazul apei, acetilenidura de cupru se descompune formând acetilenă - acceptă un proton de apă, arătându-se a fi un acid mai puțin puternic decât apa. Deci, în seria relativă a acidității (după Brönsted - Lowry), acetilena este un acid slab, fiind undeva între apă și amoniac.
Acetilenitura de cupru(I) este instabilă: în apă (după cum știm deja) și în soluții acide, se descompune cu eliberarea de acetilenă gazoasă și un precipitat roșu-brun - oxid de cupru (I) sau un precipitat alb de clorură de cupru(I) când este diluată cu acid clorhidric.
Pentru a evita o explozie, descompunerea acetilenidei se realizează prin încălzire ușoară în timp ce este umedă, în prezența unui acid mineral puternic, cum ar fi acidul azotic diluat.
Folosiți
Reacția de formare a acetilenidei de cupru(I) poate fi calitativă pentru detectarea alchinelor terminale (cu o legătură triplă la capăt). Indicatorul este precipitația de roșu insolubil.precipitat maro de acetilenidă.
În producția de mare capacitate - de exemplu, în petrochimie - nu se folosește acetilenidura de cupru(I), deoarece este explozivă și instabilă în apă. Cu toate acestea, mai multe reacții specifice îi sunt asociate în așa-numita sinteză fină.
Acetilenida de cupru(I) poate fi folosită și ca reactiv nucleofil în sinteza organică. În special, joacă un rol important în sinteza poliinelor - compuși cu mai multe legături alternative triple și simple. Acetilenidele de cupru (I) într-o soluție alcoolică sunt oxidate de oxigenul atmosferic, condensându-se pentru a forma diine. Aceasta este reacția Glaser-Ellington, descoperită în 1870 și îmbunătățită ulterior. Cuprul(I) joacă aici rolul unui catalizator, deoarece el însuși nu este consumat în proces.
Mai târziu, în loc de oxigen, a fost propus ca agent oxidant hexacianoferatul de potasiu (III).
Ellington a îmbunătățit metoda de obținere a poliinelor. În loc de alchine și săruri de cupru (I), cum ar fi clorura, care au fost introduse inițial în soluție, de exemplu, el a propus să se ia acetat de cupru (II), care ar oxida alchina în mediul unui alt solvent organic - piridina - la o temperatură de 60-70 ° С.
Această modificare a făcut posibilă obținerea din diynes a unor molecule mult mai mari și mai stabile - macrocicluri.
