Acetylenek miedzi(I) – Cu2C2
Acetylenek miedzi(I) to związek chemiczny z grupy acetylenków, znany również jako miedzioorganiczny związek. Ma postać rdzawo- lub brunatnoczerwonego proszku, który jest nierozpuszczalny w wodzie oraz w większości rozpuszczalników organicznych.
Otrzymywanie
Acetylenek miedzi(I) można uzyskać przez reakcję gazowego acetylenu z amoniakalnym roztworem soli miedzi(I), na przykład:
C2H2 + 2Cu(NH3)2OH → Cu2C2 + 4NH3 + 2H2O
W tej reakcji można również wykorzystać rozpuszczalne w wodzie sole miedzi(I). Z roztworów wodnych wydobywa się on w postaci hydraty, Cu2C2·H2O.
Własności chemiczne
Acetylenek miedzi(I) to związek o niskiej stabilności. W obecności powietrza utlenia się do acetylenku miedzi(II) oraz tlenku miedzi(II):
2Cu2C2 + O2 → 2CuC2 + 2CuO
Podatność na utlenianie jest tak wysoka, że podczas jego przygotowywania na powietrzu nie można uzyskać produktu o czystości przekraczającej 95%. W przypadku utleniania czystym tlenem powstaje tlenek miedzi(I) oraz grafit:
2Cu2C2 + O2 → 2Cu2O + 4C
Roztwarza się w rozcieńczonych kwasach mineralnych, przy czym wydziela się acetylen oraz odpowiednia sól miedzi(I), np.:
Cu2C2 + H2SO4 → Cu2SO4 + C2H2↑
Rozkład z wydzieleniem acetylenu zachodzi także podczas reakcji z wodnym roztworem cyjanku potasu:
Cu2C2 + 8KCN + 2H2O → C2H2↑ + 2K3[Cu(CN)4] + 2KOH
Ogrzewanie hydratu w próżni prowadzi do jego rozkładu na metaliczną miedź, grafit i wodę:
Cu2C2·H2O → 2Cu + 2C + H2O
W stanie suchym acetylenek miedzi(I) jest bardzo wrażliwy na wstrząsy i może wybuchać przy uderzeniu. Jest jedną z nielicznych substancji, która po eksplozji nie wydziela gazowych produktów. W obecności oparów chloru, bromu i jodu może dojść do samorzutnego zapłonu. W reakcjach z azotanem srebra mogą powstawać wybuchowe mieszaniny zawierające acetylenek srebra:
Cu2C2 + 2AgNO3 → Ag2C2 + 2CuNO3
Obecność acetylenu w wysokostopowych rurach miedzianych może prowadzić do tworzenia acetylenku miedzi(I), co z kolei może skutkować gwałtownymi eksplozjami wewnątrz tych rur.
W literaturze istnieją rozbieżności dotyczące temperatury, przy której dochodzi do samorzutnego wybuchowego rozkładu. Zgodnie z Handbook of Inorganic Chemical wybuch następuje przy ogrzewaniu powyżej 100 °C, natomiast Encyclopedia of Explosives and Related Items podaje 120 °C. Warto także zauważyć, że w innych źródłach wskazywane są wyższe temperatury, takie jak 150 °C jako temperatura zapłonu oraz 170 °C jako temperatura wybuchu w powietrzu, a około 265 °C w wysokiej próżni.
Zastosowanie
Acetylenek miedzi(I) jest wykorzystywany w testach na obecność grupy CH, pełni rolę katalizatora w syntezie akrylonitrylu oraz 2-propyn-1-olu, a także służy do pozyskiwania czystej miedzi oraz oczyszczania acetylenu.
Dodatkowo, jest produktem pośrednim w wielu reakcjach, w tym w sprzęganiu Sonogashiry oraz sprzęganiu Cadiota-Chodkiewicza.