Alcyne
Do grupy alkinowe są węglowodory mające nienasycenie charakteryzuje obecność potrójnego wiązania węgiel-węgiel . Te dwa węgle są zhybrydyzowanymi sp. Wiązanie potrójne jest połączenie dwóch wiązań gatunku i jednym wiązaniu Ď . Gęstość elektronów cząsteczki jest rozprowadzany w sposób cylindryczny wzdłuż wiązania CC .
Mówi się, że mamy do czynienia z prawdziwym alkinem lub terminalnym alkinem, jeśli R lub R 'oznacza wodór.
Alkiny, czyli węglowodory acetylenowe, mają ogólny wzór C n H 2n-2 i charakteryzują się obecnością w ich cząsteczce wiązania potrójnego i możliwą koegzystencją wiązań podwójnych.
Nomenklatura
Nazwy alkinów pochodzą od odpowiednich alkenów , zastępując końcówkę „-en” kończącą się końcówką „-yne”. Poza nomenklaturą IUPAC, pierwszy termin, C 2 H 2 , jest również nazywany acetylenem . Liniowe alkiny mają ogólny wzór C n H 2n-2 .
Przykłady:
Właściwości fizyczne
Alkiny wykazują charakterystyczne pasma absorpcji w swoich widmach w podczerwieni ( pasmo absorpcji przy 2100 - 2300 nm charakterystyczne dla wiązania potrójnego CC). Acetylen, propyn i butyn-1 są gazami w temperaturze pokojowej; inne terminy są ciekłe, a następnie stałe, w miarę wzrostu ich masy cząsteczkowej, aby stały się od C 15 .
Występują w małych ilościach w olejach i gazach ziemnych .
Właściwości chemiczne
Należy dokonać rozróżnienia między właściwościami wiązania potrójnego, które są wspólne dla wszystkich alkinów, a właściwościami wodoru sąsiadującego z wiązaniem potrójnym, które są charakterystyczne dla „prawdziwych” alkinów. Wiązanie potrójne wykazuje ten sam typ reaktywności co wiązanie podwójne, ale czasami z różną intensywnością. Podobnie jak ona nadaje się do reakcji addycji i polimeryzacji oraz stanowi punkt najmniejszego oporu w łańcuchu. Alkiny są nierozpuszczalne w wodzie, ale rozpuszczalne w alkoholu , eterze i niepolarnych rozpuszczalnikach organicznych .
Oprócz reakcji hydratacji ( aldehyd octowy ) alkiny są łatwo uwodorniane do alkanów lub alkenów . Wybór katalizatora umożliwia rozróżnienie produkowanych izomerów cis lub trans . Zatem propan można otrzymać z propynu w reakcji uwodornienia z platyną lub niklem jako katalizatorem .
Reaktywność
Potrójne wiązanie alkinu jest wiązaniem bardzo bogatym w elektrony, ale krótszym niż wiązanie podwójne , a zatem jest nieco mniej reaktywne niż alkeny .
Zmniejszenie
- Redukcja katalityczna: alkiny można zredukować do alkenów lub alkanów przy użyciu katalizatora ( palladu ) i wodoru. Aby zatrzymać alken, katalizator musi zostać zatruty, następnie stosuje się kilka metod, dodanie chinoliny, siarczanu baru lub octanu ołowiu . Podczas redukcji powstaje alken o konformacji Z.
RC≡CR '+ H 2 (Z) - RC = CR'
- Redukcja chemiczna: redukcja chemiczna stanowi alken E .
RC≡CR '+ H 2 (E) - RC = CR'
Dodatek elektrofilu
- Hydrofluorowcowanie: w przeciwieństwie do alkenów alkiny mogą reagować z dwoma równoważnikami pochodnej chlorowcowanej (HX). Tę reakcję można przeprowadzić z prawdziwym alkinem lub dipodstawionym alkinem; w drugim przypadku reakcja jest zgodna z regułą Markownikowa . Jeśli przereaguje się tylko jeden równoważnik kwasu wodorotlenowego, otrzymuje się mieszaninę alkenów Z i E , których proporcje są zmienne.
- Hydroboracja: dodanie równoważnika związku bromowanego umożliwia syntezę produktu, który może być użyty jako półprodukt w innych reakcjach. Dodatek jest ponownie wykonany po mniej zatłoczonej stronie.
- Uwodnienie: ta reakcja zachodzi najczęściej dzięki solom rtęci, co w pierwszej kolejności umożliwia otrzymanie enolu stabilizującego ketonem .
- Dodatek Antymarkownikowa: poprzednie dodatki systematycznie prowadzą do produktu zgodnego z regułą Markownikowa. Możliwe jest jednak przeprowadzenie reakcji addycji na alkinie, aby otrzymać produkt przeciw Markownikowi; w tym celu reakcję prowadzi się w obecności nadtlenku w celu utworzenia rodnika.
Cykloaddycja
Alkiny podstawione wycofującymi się grupami tworzą skuteczne dienofile. Mogą brać udział w reakcjach cykloaddycji typu Dielsa-Aldera poprzez reakcję z dienem .
Acetylen
Acetylen jest trudno rozpuszczalna w wodzie, ale o wiele więcej w acetonie . Tworzy się z jej pierwiastków endotermicznie, pochłania 230 kJ / mol .
Dlatego acetylen jest niestabilny i czasami gwałtownie rozkłada się, zwłaszcza jeśli jest skompresowany lub upłynniony. Ta cecha od dawna utrudnia użycie acetylenu w różnych zastosowaniach, które może on otrzymać. Można go jednak bez niebezpieczeństwa transportować w postaci roztworu w acetonie i stosować pod niewielkim ciśnieniem w syntezach przemysłowych pod warunkiem rozcieńczenia gazem obojętnym (azotem) i całkowitego usunięcia powietrza z instalacji.