アルキンで覚えるべき反応は？エノールケト互変性とは？

アルカン、アルケンときたので、次は、alkyne（アルキン）の反応をマスターしてきましょう！

アルキンというのは、炭化水素でかつ、>C≡C<（三重結合）を持つ総称です。

これは、置換命名法がわかっているとわかります。

alkyneのうち、
alk（炭素数）
y(三重結合）
e(構成元素C,Hのみ）

また、三重結合というのは、強固なσ結合と、弱いπ結合２本で出来ているので付加反応、付加重合をします。

アルキンは主に、アセチレンH-C≡C-Hが主に出題されます。なので、アセチレンをメインに説明します！

アセチレンの生成

アセチレンは、特殊な生成反応があります。

CaC₂+2H₂O→Ca(OH)₂+HC≡CH↑

と言う反応が起ります。

このCaC₂をカルシウムカーバイドと言います。

カルシウムカーバーイドの名前の付け方

カルシウムカーバーイドは、炭素（carbon)の陰イオン（~ide)と言う意味です。

※少数原子からなる、陰イオンを、~ideにするというのがこの世の習わしです。

カルシウムカーバイドの反応

カルシウムカーバイドの
アセチレン生成反応は、

カーバイドイオン（:C≡C:)^2-
が水の電離で生じたH⁺と
結合してアセチレン（HC≡CH)
になる反応で、

水の電離で生じるOH^–と
カルシウムカーバイド由来の
Ca²⁺でCa(OH)₂が
生じる。

(:C≡C:)^2-+2H⁺→HC≡CH

Ca²⁺+2OH^–→Ca(OH)₂

カルシウムカーバイドの生成反応

カルシウムカーバイドは以下の手順で、
生成されます。

生石灰（CaO)とコークス(C)
を電気炉で強熱すると得られる。

CaCO₃→（加熱)CaO+CO₂
CaO+3C→（電気炉、強熱）CaC₂+CO

アセチレンの付加反応

アセチレン等のアルキンは、
ほぼほぼ、アルケンと同じ反応を
します。

受験化学コーチなかむら

このほぼほぼってことば、
めっちゃ大事やからね！

アルケンみたいに、
H₂,X₂(ハロゲン)
HXと付加反応するのは、
一緒です。

H₂付加

【水素付加アルキン】
アルケンのところでも言いましたが、
水素付加は、ラジカル反応です。

そして、水素ラジカルをぺたぺた
くっつけておくのが好きな、
Ni,Ptを触媒にします。

これで、
H-C≡C-H→CH₂=CH₂
と付加反応が起ります。

さらに付加反応をします。
CH₂=CH₂→CH₃CH₃

臭素付加

Br₂水に付ける事で、
臭素が付加されます。

これは、陽イオンがいったん攻撃し、
その後に、陰イオンがアタックする
反応でした。

H-C≡C-H→CHBr=CHBr
となります。

さらに付加反応がすすみ、
CHBr=CHBr→CHBr₂CHBr₂
となります。

ちなみに、
Br₂水をくぐらして、
臭素の色が脱色されると、
『π結合』がある！ということがわかります！

この臭素付加は、
π結合の存在を検出する反応として、
使われるので、
臭素脱色→π結合
と言う風に反射レベルで反応出来る
ようにしましょう。

HX付加

さきほど、アルキンとアルケンの
反応が、ほぼほぼ一緒と言った理由が
これです。

アルキンの付加反応は、
アルケンより起りにくいです。

なので、
『アルキンの場合のみ、触媒が必要』
になるのです。

そして、このときの触媒が、
Hg²⁺です。

なので、HXの付加で、
Hg²⁺が触媒として、
必要なら、C=Cではなく、
C≡Cがある！と思いましょう！

>C=C<+HX（触媒不要！）
-C≡C-+HX(Hg²⁺触媒必要！）

H-X付加によって、
ビニル化合物が出来ます。
【ビニル化合物】
この点線部分をビニル基と言います。

そして、これが付加重合すると、
合成高分子になります。

このXが
X=Clのとき、
モノマーを塩化ビニル、
ポリマーをポリ塩化ビニルと言います。

X=OCOCH₃のとき、
モノマーを酢酸ビニル、
ポリマーをポリ酢酸ビニル
と言います。

X=CNのとき、
モノマーをアクリロニトリル
ポリマーをポリアクリロニトリル
と言います。

マルコフニコフ則

プロピンのような、
『非対称のアルキン』の場合、
アルケンと同様に、
『マルコフニコフ則』が成り立ちます。

（例）プロピン(CH₃C≡CH)へのHCl付加

覚え方は、Hな奴は、Hなやつと
よく群れる！でした。

アセチレンへのH₂O付加(エノール・ケト互変性）

アセチレンの水付加は、
また特殊な反応です。

これは、HX付加にあたるので、
（x=OH)
アセチレンにHg²⁺触媒は必要と
なります。(HgSO₄+希H₂SO₄)下で、

H₂O付加すると、
ビニルアルコールと言う物質が出来ます。

絵を書いて覚えるエノールケト互変性

このエノールケト互変性ですが、
ちゃんとどのように反応するかが
わかっていないとダメです。

なぜなら、
『アセチレン以外の水付加』
もエノール家と互変性を
起こすからです。

ということは、きっちり、
どのように反応するのか、
がわかっていないと他のアルキンで
応用が効かないのです。

なので、下図のように、
書いて行きましょう！

完全にお引っ越しします。

そして、
アセトアルデヒドが出来ます。

エノールケト互変性が起る官能基

実は、エノールケト互変性というのは、
>C=C<と-OHさえあれば、
起きます。

つまり、別に
アセチレンの水付加じゃなくても起こります。
なので、とにかく大事なのは、
『どのように反応するか』

です。
有機反応といのも、
どのように反応するかを
理解するのが、重要です。

どのように反応するかは、ある程度化学基礎の知識が必要です。