Етенон

Етенон (кетен) — це найпростіший кетен з хімічною формулою ${\displaystyle {\ce {CH2=C=O}}}$. За кімнатної температури нестабільний.

Етенон
Назва за IUPAC	Етенон
Систематична назва	Етенон
Інші назви	Кетен
Ідентифікатори
Номер CAS	463-51-4
Номер EINECS	207-336-9
Номер EC	207-226-9
ChEBI	48003
RTECS	OA7700000
SMILES	C=C=O
InChI	1S/C2H2O/c1-2-3/h1H2
Номер Бельштейна	1098282
Номер Гмеліна	24996
Властивості
Молекулярна формула	C2H2O
Молярна маса	42,04 г/моль
Молекулярна маса	42 а. о. м.
Зовнішній вигляд	Безбарвна газ
Густина	1,45 (відносна густина)
Тпл	-150 °C
Ткип	-41—-56 °C
Розчинність (ацетон)	легко розчинний
Розчинність (діетиловий етер)	легко розчинний
Термохімія
Ст. ентальпія утворення ΔfH^o 298	-61,09 кДж/моль
ΔcH^o 298	1025,4 кДж/моль
Ст. ентропія S^o 298	241,79 Дж/(моль*K)
Теплоємність, c^o p	51,76 Дж/(моль*K)
Небезпеки
ГГС піктограми
ГГС формулювання небезпек	H220, H301, H315, H318, H319, H330, H335
ГГС запобіжних заходів	P210, P260, P261, P264, P270, P271, P280, P284 ,P301+310, P302+352, P304+340, P305+351+338, P310, P312, P320, P321 ,P330, P332+313, P337+313, P362, P377, P381, P403, P403+233 ,P405, P501
Пов'язані речовини
Пов'язані речовини	(Дикетен)
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Примітки картки

Отримання

Етенон отримують піролізом ацетону. Спочатку ацетон розпадається на CH₃-CO та CH₃, а потім атом гідрогену з першого радикалу переходить до другого, залишаючи кетен, та утворює метан:

Іншим способом отримання етенону є піроліз оцтової кислоти за температури 700—750°С:

Також можна отримати дегідрогалогенуванням оцтового хлорангідриду. Для цього використовують сильні органічні основи, наприклад, третинні аміни:

Ще один спосіб отримання — дебромування бромангідриду (бромоцтової кислоти) цинком:

Хімічні властивості

Ацилювання різних речовин етеноном. Червоним показано ацетил

Етенон дуже хімічно активний.

Ацилювання

Реагує з багатьма нуклеофілами, ацилюючи їх. Він взаємодіє з водою, утворюючи оцтову кислоту:

${\displaystyle {\ce {CH2=CO + H2O->CH3-COOH}}}$

Аналогічно взаємодіє зі спиртами, але в цій реакції утворюються естери:

${\displaystyle {\ce {CH2=CO +ROH ->CH3-CO-OR}}}$

Загальна схема всіх реакцій етенону з протоновмісними сполуками

При взаємодії з оцтовою кислотою утворює оцтовий ангідрид:

${\displaystyle {\ce {CH2=CO +CH3-CO-OH ->CH3-CO-O-CO-CH3}}}$

Також ацилює аміак і аміни (окрім третинних), утворюючи аміди оцтової кислоти:

${\displaystyle {\ce {CH2=CO + HNR2 -> CH3-CO-NR2}}}$

У присутності кислотного каталізатора ацилює також карбонільні сполуки, точніше їх енольну форму. Наприклад, при взаємодії з ацетоном утворюється ізопропенілацетат — естер оцтової кислоти та пропен-2-олу, нестабільного тавтомера ацетону:

${\displaystyle {\ce {CH3-CO-CH3 <-> CH2=C(OH)-CH3}}}$

${\displaystyle {\ce {CH2=C(OH)-CH3 + CH2=CO -> CH2=C(CH3)-O-CO-CH3}}}$

Циклоприєднання

При приєднанні різних сполук до подвійного зв'язку між атомами карбону кетену утворюються 4-членні циклічні сполуки.

При приєднанні кетену до карбонільних сполук утворюються β-лактони. Прикладом такої реакції є димеризація кетену, яка відбувається за кімнатної температури, утворюючи (дикетен):

Також можна приєднувати іміни. У цій реакції утворюються β-лактами:

Без каталізатора етенон не приєднує алканів, але приєднує дієни та інші ненасичені сполуки, наприклад, вінілові етери або естери.

Відновлення

При відновленні воднем у присутності паладію утворюється ацетальдегід. Ацетальдегід може реагувати з кетеном, утворюючи вінілацетат.

${\displaystyle {\ce {CH2CO + H2 -> CH3CHO}}}$

Хлорування

Етенон може приєднувати хлор, утворюючи (хлорангідрид) хлороцтової кислоти:

${\displaystyle {\ce {CH2CO + Cl2-> CH2ClCOCl}}}$

Застосування

Найголовніше застосування етенону — синтез оцтового ангідриду. Друге за важливістю застосування — синтез (дикетену). Також використовують для отримання сорбінової кислоти, хлорацетил хлориду, ізопропенілацетату, 4,4,4-тригалоген(ацетооцтового естеру) та інших речовин.

Посилання

• https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/ketene [ 25 квітня 2020 у Wayback Machine.]
• https://www.safework.ru/content/cards/RUS0812.HTM
• https://www.britannica.com/science/ketene

Джерела

• О. Я. Нейланд. Органическая химия. — М.: Высшая школа, 1990. — 751 с. — 35 000 экз. — .
• Miller, Raimund; Abaecherli, Claudio; Said, Adel; Jackson, Barry (2001). Ketenes. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (en). John Wiley & Sons, Ltd. ISBN . doi:10.1002/14356007.a15_063.