炔烃的一般制备是通过邻二卤化烷烃的脱卤化氢作用,也可以通过金属炔化合物与一级卤化烷反应制得。在Fritsch-Buttenberg-Wiechell重排中,炔烃又溴化乙烯基起始制得。
炔烃也可以由醛通过Corey-Fuchs反应制得,亦可以通过Seyferth-Gilbert同素化制得。
乙炔制作用煤或石油作原料,是生产乙炔的两种主要途径。随着天然气化学工业的发展,天然气即将成为乙炔的主要来源。
甲烷在1500℃电弧中经极短时间(0.1~0.01s)加热,裂解成乙炔,即:
2CH4→C2H2 3H2,ΔH=397.4KJ/mol
由于乙炔在高温很快分解成碳,故反应气须用水很快地冷却,乙炔产率约15%,改用气流冷却反应气,可提高乙炔产率达25%~30%。裂解气中还含有乙烯、氢和碳尘。这个方法的总特点是原料非常便宜,在天然气丰富的地区采用这个方法是比较经济的。石脑油也可用此方法生产乙炔。
用焦炭和氧化钙经电弧加热至2200℃,制成碳化钙(CaC2),它再与水反应,生成乙炔和氢氧化钙:
CaO 3C<—2200℃—>CaC2 CO,ΔH=460kJ/mol
CaC2 2H2O——>C2H2 Ca(OH)2
此法成本较高,除少数国家外,均不用此法。
用石油和极热的氢气一起热裂制备乙炔,即把氢气在3500~4000℃的电弧中加热,然后部分等离子化的等离子体氢(正负离子相等)于电弧加热器出口的分离反应室中与气体的或气化了的石油气反应,生成的产物有:乙炔、乙烯(二者的总产率在70%以上)以及甲烷和氢气。
乙炔过去是非常重要的有机合成原料,由于乙炔的生产成本相当高,以乙炔为原料生产化学品的路线逐渐被以其他化合物(特别是乙烯、丙烯)为原料的路线所取代。
纯的乙炔是带有乙醚气味的气体,具有麻醉作用,燃烧时火焰明亮,可用以照明。工业乙炔不好闻气味是由于含有硫化氢、磷化氢、以及有机磷、硫化合物等杂质引起的。与乙烯、乙烷不同,乙炔在水中具有一定的溶解度,但易溶于丙酮。液化乙炔经碰撞、加热可发生剧烈爆炸,乙炔与空气混合、当它的含量达到3~70%时,会剧烈爆炸。商业上为安全地处理乙炔,把它装入钢瓶中,瓶内装有多孔材料,如硅藻土、浮石或木炭,再装入丙酮。丙酮在常压下,约可溶解相当于它体积25倍的乙炔,而在1.2MPa下可溶解相当其体积300倍的乙炔。乙炔和氧气混合燃烧,可产生2800℃的高温,用以焊接或切割钢铁及其他金属。