Spis treści Budowa i nazewnictwo alkinów

Spis treści
1 Budowa i nazewnictwo alkinów
2 Actylen
3 Grupy alkenylowe i alkinylowe.
Budowa i nazewnictwo alkinów
Alkiny zawierają potrójne wiązanie węgiel-węgiel. Wzór ogólny:
. Są więc izomerami
dienów, cykloalkenów, ewentualnie cykloalkanów dwupierścieniowych. Właściwości fizyczne mają
podobne do odpowiednich alkanów i alkenów (pierwsze człony szeregu homologicznego — gazy, do
ok. 18 atomów węgla w cząsteczce — ciecze). Hybrydyzacja atomów węgla związanych potrójnie jest
typu sp. Budowa fragmentu —C≡C— jest liniowa. Długość wiązania C≡C wynosi ok. 0,120 nm.
Nazwy alkinów wywodzą się z nazw macierzystych alkanów z końcówką -in (po spółgłoskach ch, f, g,
k, l) lub -yn (po pozostałych spółgłoskach) zamiast -an. Zasady nazewnictwa systematycznego
alkinów są zgodne z ogólnymi regułami nazywania węglowodorów. Pamiętać jednakże należy, że w
nazewnictwie wiązanie podwójne ma pierwszeństwo przed wiązaniem potrójnym a łańcuch główny
powinien zawierać, o ile to możliwe, wszystkie wiązania wielokrotne i może się zdarzyć, że łańcuch
główny nie jest najdłuższy w cząsteczce. Adekwatne przykłady podane są ponizej na Rys. Figure 1.
Figure 1: Przykładowe wzory szkieletowe i nazwy systematyczne alkinów
etyn
propyn
but-2-yn
3-metylopent-1-yn
2,6-dimetylookt-4-yn
heks-1-en-5-in
2-izobutylobut-1-en-3-in
Reakcjami charakterystycznymi alkinów są reakcje addycji (przyłączania) do wiązania wielokrotnego
z rozerwaniem jednego, albo obu wiązań . Podobnie jak dla alkenów mogą to być reakcje
przyłączania wodoru (wodorowanie katalityczne), przyłączanie chlorowców (chloru, bromu),
przyłączanie chlorowcowodorów (HCl, HBr, HI), itp. Rys. Figure 2. obrazuje przyłączanie wody do
alkinów. Pierwotnymi produktami tych reakcji są alkohole z grupą —OH przy węglu z podwójnym
wiązaniem (enole), które jednak nie są trwałe i przegrupowują się do związków karbonylowych
(aldehydów i ketonów). Tego typu przegrupowanie, podczas którego swoje położenie zmienia atom
wodoru w cząsteczce (jednocześnie z przeniesieniem w przeciwnym kierunku pary elektronowej z
jednego wiązania na inne) nazywamy tautomerią, a obiekty wykazujące to zjawisko —
tautomerami. Wiele innych przypadków tautomerii poznamy w późniejszym toku wykładu.
Przyłączanie wody do alkinów.
Cechą odróżniającą alkiny od alkenów i alkanów jest dużo większa kwasowość atomu wodoru
związanego z atomem węgla przy potrójnym wiązaniu. Oczywiście mowa tu o kwasowości względnej.
W porównaniu na przykład z wodą alkiny okazują się słabszymi kwasami. Reakcje świadczące o
kwasowych właściwościach alkinów zawierających wodór przy potrójnym wiązaniu są podane na Rys.
Figure 3.
Tworzenie soli alkinów z metalami.
Strzałki obok produktów reakcji oznaczają w pierwszym przypadku wydzielanie się gazu, a w drugim
— wytrącanie się osadu.
Actylen
Najważniejszym przedstawicielem alkinów jest etyn, nazywany powszechnie acetylenem. Znajduje on
duże zastosowanie w przemyśle chemicznym do otrzymywania wielu związków, a przede wszystkim
półproduktów do syntezy polimerów. Wykorzystywany też jest w palnikach acetylenowo-tlenowych
do uzyskiwania wysokich temperatur niezbędnych przy spawaniu metali. Dawniej był stosowany w
przenośnych lampach, tzw. karbidówkach, w których był otrzymywany na bieżąco z karbidu (węglik
wapnia, CaC2) pod działaniem wody. Poniższy Rys. Figure 4. podaje metodę uzyskiwania acetylenu z
łatwo dostępnych surowców.
Przemysłowe otrzymywanie etynu.
Grupy alkenylowe i alkinylowe.
Podobnie jak w przypadku alkanów, reszty węglowodorów nienasyconych po formalnym oderwaniu
atomu wodoru noszą swoje określone nazwy, dopuszczone do stosowania w nazewnictwie
systematycznym. Zastosowanie ich ogranicza się oczywiście do tych przypadków, gdy obecność
wiązania wielokrotnego nie może być zaznaczona w przyrostku nazwy. Rys. Figure 5. podaje wzory i
nazwy prostych podstawników (grup) wywodzących się z alkenów i alkinów.
Figure 5: Grupy alkenylowe i alkinylowe.
Budowa
CH2=CH—
Nazwa
winyl
Budowa
Nazwa
CH2=CH—CH2— allil
CH3—CH=CH— propenyl HC≡C—
etynyl
HC≡C—CH2—
propynyl
propargil CH3—C≡C—