乙炔
1860年英国化学家E.Davy首次制得。最简单的炔烃。1862年Wohler首次合成了乙炔。常温常压下为无色气体。有特殊气味(酸而香的气味)。易燃。易爆。相对分子质量26.04。相对密度0.6208(-82℃)、0.9(空气=1)。三相点-80.55℃。熔点83.8℃。临界温度35.2℃。临界压力645MPa。溶于水(18℃时100ml/100ml)、乙醇(18℃时600)、丙酮(15℃时2500)、甲醇(20℃时14.20)、液氨(-45℃时240)。本品与空气可组成爆炸混合物,爆炸极限2.3%~72.3%(体积);与氧气形成爆炸混合物时,爆炸极限为2.3%~94.5%。本品为固态或液态时,受热、震动、电火花等因素的影响,均可能产生爆炸。因此,乙炔不能液化后运输。因为乙炔易溶于丙酮,可以将其溶于丙酮,再运输。本品化学性质活泼,能自聚,在铜催化剂作用下,在400~500℃可自聚。在催化剂氯化汞的作用下,与氯化氢加成,可生成一氯乙烯。
在乙酸锌的作用下,与乙酸加成,生成乙酸乙烯酯:
在镍或钯催化剂作用下,可以加氢,生成烯烃,进一步加氢,生成烷烃。可以直接或在铁催化剂作用下,与卤素加成,生成肉代乙烯及卤代乙烷。
在催化剂作用下与氰化氢反应,生成丙烯腈。在硫酸汞存在下,与水反应,生成乙醛。
在羰基镍催化作用下,与一氧化碳及水反应,生成丙烯酸:
CH≡CH+CO+HO→CH=CHCOOH
在羰基镍或羰基钴作用下,与一氧化碳及乙酸反应,可生成丙烯酸乙酯:
CH≡CH+CO+CHOH→CH=CHCOOCH
在碱溶液中与乙醇可以进行乙烯基化反应,生成乙烯乙醚:
CH≡CH+CHOH→CH=CHOCH
在铜催化剂作用下,与甲醛加成,可生成炔醇:
CH≡CH+HCHO→CH≡CCHOH
在催化剂作用下,与丙酮加成,生成炔醇,进一步加氢和脱水,可制得异戊二烯。
在三氯化铝的作用下,与三氯化砷反应,生成路易斯(Lewisite)糜烂性毒气一氯乙烯基二氯化砷:
CH≡CH+ClAsCl→ClCH=CHAsCl
除上述加成反应外,因乙炔分子中的氢有微弱的酸性,可被金属或其他离子取代,生成乙炔化物。与钠或氨基钠反应,生成乙炔钠:
将乙炔气通入亚铜盐或银盐的氨水溶液中,立即沉淀出红棕色的乙炔铜及乙炔银,此一性质被用作乙炔的定量分析:
CH≡CH+2Cu(NH)OH→CuC≡CCu+4NH+2HO
CH≡CH+2Ag(NH)OH→AgC≡CAg+4NH+2HO
乙炔也能组成格氏试剂:
CH≡CH+CHMgBr→CH≡C-MgBr+CH
在300℃下乙炔氧化生成甲醛及一氧化碳。在强氧化剂作用下,乙炔的三键可以断开,生成二氧化碳:
CH≡CH+O→HCHO+CO
3CH≡CH+10KMnO+2HO→6CO+10KOH+10MnO
乙炔还能和一氧化碳、氨反应,生成丙烯酰胺。与水蒸气反应,生成丙酮。在催化剂作用下,乙炔二聚,生成乙烯基乙炔;三聚生成苯;四聚生成环辛四烯。
乙炔在100℃及1.6MPa下与氨反应,生成5-甲基-2-乙基吡啶。
用途:本品是重要的化工及精细化工原料;乙炔气用于电焊及切割;可以合成橡胶、塑料、纤维、农药、涂料、香料、粘合剂、溶剂、医药、炸药等;由其衍生的化合物有数千种之多。
制法:①碳化钙与水作用,可制得[1]。
CaC+2HO→[1]+Ca(OH)
②以甲烷或乙烷为原料,部分氧化,可制得[1]。