|
Alkín Alkíny je všeobecné označenie skupiny nenasýtených acyklických uhľovodíkov, v molekule ktorých sa nachádza trojitá väzba, –C≡C–.[1] Niekedy sa označujú i ako acetylény,[2] podľa najjednoduchšieho alkínu, acetylénu.[3] Ak majú trojitú väzbu v uzavretom reťazci, označujú sa ako cykloalkíny. Všeobecný vzorec Všeobecný vzorec alkínov je CnH2n-2.[1] Alkíny môžu všeobecne obsahovať i viac trojitých väzieb, všeobecný vzorec potom závisí od tohto počtu:
Pomocou týchto všeobecných vzorcov je možné získať ich homologický rad. Prvých pár zlúčenín je:
U alkínov, ktoré majú viac ako tri uhlíky, záleží na polohe trojitej väzby, čím vznikajú rôzne konštitučné izoméry. NázvoslovieNázvy alkínov sú všeobecne odvodené od alkánov, kde sa prípona -án nahradí za príponu -ín. Vo vzorci sa určí najdlhší reťazec, ktorý obsahuje trojitú väzbu, a ten sa očísluje tak, aby trojitá väzba mala najnižšie možné číslo.[3] Poloha trojitej väzby sa uvádza arabskou číslovkou pred príponou -ín, napríklad but-2-ín pre CH3-C≡C-CH3. Prítomnost viacerých trojitých väzieb sa potom udáva pomocou gréckej predpony, napríklad CH3-C≡C-CH2-C≡C-C≡C-H je okt-1,3,6-triín. Ak je v zlúčenina dvojitá i trojitá väzba, má dvojitá väzba vyššiu prioritu pri číslovaní a v názve sa uvádza ako prvá (abecedne).[3] VlastnostiAlkíny majú podobné vlastnosti ako alkány a alkény. Kvôli nepolárnym väzbám sú málo rozpustné vo vode, ale alkíny sú lepšie rozpustné než alkány a alkény. Vyššiu rozpustnosť spôsobuje kyslý vodík. Sú dobre rozpustné v nepolárnych rozpúšťadlách.[4] Teploty topenia i varu alkínov sú o niečo vyššie ako u príslušných alkénov, ich hustota je o niečo nižšia.[4] Charakteristika trojitej väzbyTrojitá väzba je tvorená jednou σ väzbou a dvoma π väzbami.[4] Prítomnosť dvoch π väzieb spôsobuje skrátenie väzby, π väzbové elektróny sú pútané k jadrám a vytvárajú valec. Táto väzba je takisto silnejšia, než jednoduchá i dvojitá väzba.[4] Z tohto dôvodu elektrofilné adície prebiehajú horšie než u alkénov. Elektróny sa skoncentrovali na jednu stranu jadra (do priestoru medzi uhlíkové atómy), z druhej strany zostávajú uhlíkové atómy čiastočne odokryté. Dôsledkom je:
Preto u alkínov prebiehajú aj nukleofilné adície. Vznik a prípravaAlkíny možno pripraviť niekoľkými spôsobmi. Všeobecne je možné ich pripraviť α,β-eliminačnými reakciami z alkánov, kde odstupujú dve skupiny na susedných atómoch uhlíka.[5] Medzi konkrétne príklady potom patria napríklad:
ReakcieAlkíny sú všeobecne reaktívne hlavne na trojitej väzbe, všeobecne je ich reaktivita podobná ako u alkénov. Na tejto násobnej väzbe prebiehajú adičné reakcie,[1][4] ktorými vznikajú alkény a potom alkány.[4] HydrogenáciaAlkíny takisto postupujú hydrogenáciu. Pri použití Pt, Ni alebo Pd ako katalyzátora prebieha syn adícia za vzniku cis-alkénov a potom alkánov.[4][7][8] Využitie Li v roztoku NH3 poskytuje anti adíciu, ktorou vznikajú trans-alkény.[7][8] Použitím Lindlarovho katalyzátora však možno hydrogenáciu zastaviť po adícii jedného ekvivalentu H2 a vzniku alkénu, takže sa vzniknutý alkén už druhýkrát nehydrogenuje.[7][8][9] Adícia Typické sú napríklad elektrofilné adície:
Alkíny podstupujú i nukleofilné adície.[8] Medzi ne patria napríklad:[4]
Elektrofilné adície prebiehajú podľa Markovnikovovho pravidla,[4] rovnako tak prebiehajú i adície katalyzované kyselinou (adícia HX, H2O).[8] OxidáciaTrojitú väzbu možno oxidovať pomocou KMnO4 na karboxylovú kyselinu (dochádza k štiepeniu väzby na dve časti):[4][8]
U alkínov s trojitou väzbou na konci reťazca vzniká oxid uhličitý.[7] Podobný výsledok možno dosiahnuť reakciou s ozónom a následným spracovaním kyselinou.[7] Tvorba solí Ak majú alkíny trojitú väzbu na konci reťazca a na ňu naviazaný vodík, tento vodík je kyslý a môže sa odštiepiť. Soli, ktoré vznikajú týmto spôsobom, sa nazývajú acetylidy. Radikál, ktorý vzniká odštiepením atómu vodíka, sa nazýva alkinyl.[10] CykloadíciaAlkíny podstupujú mnoho rôznych cykloadičných reakcií, vrátane napríklad [2+2] cykloadície,[11] Diels-Alderove reakcie (kde alkíny vystupujú ako dienofily)[12] a iné. PolymerizáciaAcetylén ľahko polymerizuje, čím z neho vzniká vinylacetylén (dimerizácia), benzén (trimerizácia) alebo napríklad styrén (tetramerizácia).[4] Ďalšie reakcieMedzi ďalšie reakcie, ktoré alkíny podstupujú, patria:[chýba zdroj]
Referencie
|
Portal di Ensiklopedia Dunia
