| Hidrocarburile
aciclice cou o legatura tripla in
molecula se numesc alchine. Denumirea
ramasa inca uzuala de acetilene provine
de la prima hidrocarbura a seriei,
acetilena. Structura
Acetilena are
compozitia C2H2: ea contine doi atomi de
carbon legati printr-o tripla legatura:
CH CH. Legaturile C-H ale
acetilenei sunt formate prin
intrepatrunderea unui orbital sp de la
atomul de carbon cu un orbital s de la
atomul de hidrogen; tripla legatura este
formata din o legatura sigma, realizata
prin intrepatrunderea a doi orbitali sp
de la fiecare atom de carbon si doua
legaturi pi, rezultate prin
intrepatrunderea a doua perechi de
orbitali p (nehibrizi).
Ca si la etilena,
pentru desfacerea legaturilor pi este
necesara o cantitate de energie mai mica
decat pentru desfacerea legaturilor
sigma. La compusii cu tripla legatura nu
se cunosc izomeri sterici, deoarece toti
atomii sunt asezati coliniar. Omologii
acetilenei pot fi considerati ca derivati
de la acetilena prin inlocuirea unui sau
ambilor atomi de hidrogen cu radicali
alchil. Astfel, prin inlocuirea unui atom
de hidrogen cu un radical metil se obtine
propina
C3H4: CHC-CH3.
Tot asa, daca se
considera inlocuit un atom de hidrogen al
acetilenei cu un radical -C2H5 se obtine
etilacetilena, adica 1-butina. Izomera cu
1-butina este 2-butina, adica
hidrocarbura care contine tripla legatura
intre C2-C3. Acest compus poate fi
considerat ca derivand din acetilena prin
inlocuirea celor doi atomi de hidrogen cu
cate un radical -CH3, adica este o
dimetilacetilena:
CHC-CH2-CH3
(1-butina) CH3-CC-CH3
(2-butina)
Nomenclatura
Numele
alchinelor deriva din numele alcanilor
corespunzatori, la care s-a inlocuit
sufixul an
prin sufixul ina.
De exemplu: propan - propina;
butan-butina. Pentru CHCH
se retine numele de acetilena. Pentru
indicarea pozitiei triplei legaturi,
catena se numeroteaza astfel incat
triplele legaturi sa aiba numerele cele
mai mici posibile. De exemplu:
CH3-CH2-CH2-CC-CH3
este 2-hexina
Uneori
multe alchine sunt denumite sub forma de
produse de substitutie ai acetilenei; de
exemplu dimetilacetilena in loc de
2-butina. Radicalii derivati de la
alchine se numesc alchinili,
de exemplu
CHC-CH2 se numeste 2-propinil.
Formula
generala
Hidrocarburile
nesaturate cu o tripla legatura in
molecula, continand patru atomi de mai
putin decat moleculele hidrocarburilor
saturate corespunzatoare, au formula
generala CnH2n-2.
Proprietati
fizice
La
temperatura obisnuita, alchinele cu C2-C4
sunt gazoase, cele cu C4-C14 sunt
lichide, iar cele superioare sunt solide.
Punctele lor de fierbere sunt apropiate
si ceva mai mari decat ale alcanilor si
alchenelor. Solubilitatea in apa este mai
mare decat a hidrocarburilor saturate cu
acelasi numar de atomi de carbon.
Proprietati
chimice
Comportarea
chimica a alchinelor se caracterizeaza
prin capacitatea lor de a da reactii de
aditie, reactii de polimerizare si
reactie de formare de derivati metalici.
O parte din reactii sunt cunoscute ca
fiind numai ale acetilenei.
Metode
de obtinere
1. Piroliza
metanului
2CH4
 CHCH
+ 3H2 (acetilena)
2.
Obtinerea alchinelor din alchene
(X=Cl2,Br, I2)
R-CH=CH-R'
+ X2  R-CHX-CHX-R'  R-CC-R'
+ 2HX
3.
Obtinerea alchinelor din derivati
halogenati
R-X
+ NaCC-R' NaX + R-CC-R'
(alchina)
Reactii
chimice
1. Aditia
de H2 (hidrogenare)
R-CC-R'
+ H2  R-CH=CH-R' (alchena)
R-CC-R'
+ 2H2 R-CH2-CH2-R'
(alcan)
2. Aditia
de X2 (in solvent inert)
CnH2n-2
+ X2 nC+ 2n-2HX (fara solvent are
loc explozie)
R-CC-R'
+ X2 R-CX=CX-R' (derivat
dihalogenat vicinal) - folosind solvent
inert
Exemple:
CHCH + Cl2 2C
+ 2HCl - explozie
CHCH
+ Cl2 CHCl=CHCl (1,2 dicloretena) +
Cl2 CHCl2-CHCl2 (1,1,2,2
-tetraloretan)
3. Aditia
de HX
R-CCH
+ HX  R-CX=CH2 + HX R-CX2-CH3
(derivat dihalogenat geminal)
Exemple:
CHCH + HCl CHCl=CH2 + HCl (clorura de
vinil) + HX R-CX2-CH3
CHC-CH3
+ HCl CH2=CCl-CH3 + HCl CH3-CCl2-CH3
4. Aditia
de apa (hidratare, catalizator HgSO4 si
H2SO4)
R-CCH
+ H2O  R-COH=CH2
(enol-instabil) (tautomerizare)
R-C=O-CH3
5. Aditia
de acid cianhidric (HCN - catalizator
Cu2Cl2, NH4Cl)
R-CHCH
+ HCN R-CCN=CH2
Exemple:
CHCH + HCN CH2=CH-CN
(acrilonitril)
CH3-CCH
+ HCN CH3-CCN=CH2
(2-metilacrilonitril)
6. Aditia
de CH3-COOH (catilzator: Zn(CH3COO)2 /
200 grade)
R-CCH
+ CH3-COOH  R-COOCH3=CH2 (acetat)
7. Reactii
de poliaditie (polimerizare) -
dimerizare, trimerizare, tetramerizare
a)
Reactia de dimerizare
CHCH
+ CHCH CHC-CH=CH2
(vinil acetilena)
b)
Reactia de trimerizare (se face in tuburi
ceramice la temperaturi cuprinse intre
600-800 grade)
8. Reactia
de oxidare
a)
Completa
CnH2n-2
+ 3n-1/2 O2 nCO2 + n-1H2O + Q
b)
Incompleta
CHCH
+ 4[O]  COOH-COOH (acid
oxalic)
CH3-CCH
+ 3[O] CH3-C=O-COOH
(acidul piruvic)
Utilizarile
alchinelor
Acetilena a
constituit mult timp una dintre cele mai
utilizate materii prime ale industriei
chimice organice.
Din acetilena se pot obtine: cauciuc,
policlorura de vinil si multe altele.
|
