Диацетилен

Диацетилен (1,3-бутадиин) — органическое соединение, непредельный углеводород, алкадиин.

Диацетилен
Общие
Традиционные названия	1,3-бутадиин, бута-1,3-диин, биацетилен, бутадиин
Хим. формула	C4H2
Физические свойства
Состояние	бесцветный газ
Молярная масса	50.046 г/моль
Термические свойства
Температура
• плавления	-36.4 °C
• кипения	+10.3 °C
Классификация
Рег. номер CAS	460-12-8
PubChem	9997
Рег. номер EINECS	207-303-9
SMILES	C#CC#C
InChI	InChI=1S/C4H2/c1-3-4-2/h1-2H LLCSWKVOHICRDD-UHFFFAOYSA-N
ChEBI	37820
ChemSpider	9603
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Физические свойства

При комнатной температуре бесцветный, плотный горючий газ с запахом дипропаргила.

Температура самовоспламенения диацетилена в воздухе 200 °C при 1 am, что значительно ниже, чем для ацетилена.

Диацетилен растворяется в органических растворителях, таких как диметилформамид, бензол, ацетон, и в воде (в 1 объёме 4,6 объёма диацетилена).

Химические свойства

По химическим свойствам диацетилен близок ацетилену, однако диацетилен значительно более взрывоопасен. Устойчив ниже 0 °C, при комнатной температуре самопроизвольно полимеризуется. При взаимодействии с аммиачными растворами солей Cu(I) образует легко взрывающиеся ацетилениды. Метиновые атомы Н в молекуле диацетилена могут замещаться: а) оба одновременно, например, при получении реактива Иоцича; б) только один, как в реакции Манниха.

При взаимодействии с ацетоном диацетилен превращается в дииндиол — реактив, используемый во многих органических синтезах (аналогично реактиву Гриньяра):

2CH₃—C(O)—CH₃ + C₄H₂ → HO—C(CH₃)₂—C₂—C₂—C(CH₃)₂—OH

Присоединение по тройным связям диацетилена происходит последовательно. При его гидрировании можно получить дивинил, при хлорировании — гексахлор-2-бутен, при взаимодействии со спиртами и при реакции с Н₂О — диацетил, при взаимодействии с алкиламинами или тиолами — соответствующие замещенные винилацетилена.

Даёт осадки с аммиачными растворами галоидных солей серебра и меди (закиси); серебряное соединение желтого цвета (отличие от серебряного производного ацетилена, которое белого цвета), медное — фиолетового. Оба сильно взрываются, даже смоченные водой.

Горение диацетилена

Диацетилен при сгорании в смеси с кислородом может развивать высокую температуру, более высокую чем смеси ацетилена и кислорода (max~2621 °C). Теоретически, смеси диацетилена и кислорода могли бы быть лучшей альтернативой ацетилено-кислородным смесям, используемым при газопламенной обработке металлов, но крайняя чувствительность диацетилена к источникам огня, склонности к сильному взрывному распаду и полимеризации, очень затрудняют это использование диацетилена. С другой стороны состав продуктов сгорания диацетилена в кислороде ещё более благоприятен в отношении проведения в нём металлургических процессов газовой сварки стали. Пламя диацетилено-кислородной смеси имеет очень большую яркость, очерчено резче чем ацетилено-кислородное пламя, и «хвост» этого пламени имеет карминово-красный цвет с бледно-фиолетовой каймой, что свидетельствует о диссоциации молекул азота, подсасываемого из окружающего воздуха. Диацетилен, или его стабильные смеси с другими горючими, мог бы быть использован в качестве высокоэффективного ракетного топлива, но исследования в этой области практически не проводились.

Получение

Диацетилен — побочный продукт при получении ацетилена электрокрекингом метана (выход ~ 1,2-2 %об).

Получают его дегидрогалогенированием 1,4-дихлор-2-бутина или 1,2,3,4-тетрабромбутана.

В лабораторных условиях удобнее всего получать действием на н-бутан четырёхкратным количеством брома:

C₄H₁₀ + 4Br₂ → H₃C—CBr₂—CBr₂—CH₃ (88 %) + 4HBr

и последующим элиминированием бромоводорода сухой щёлочью:

H₃C—CBr₂—CBr₂—CH₃ (88 %) + 4NaOH → C₄H₂ + 4NaBr + 4H₂O.

Токсические свойства

В высоких концентрациях диацетилен вызывает паралич дыхания.

Литература

• Физер Л., Физер М., Реагенты для органического синтеза, т. 1, М., 1970, с. 252.- 53. Г. В. Дроздов.

Ссылки

• Распад диацетилена
• Диацетилен
• Диацетилен // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.