Alcyne

Gli alchini sono idrocarburi aventi insaturazione caratterizzato dalla presenza di un triplo legame carbonio-carbonio . I due atomi di carbonio sono ibridizzati sp. Il triplo legame è la combinazione di due legami π e un legame σ . La densità elettronica della molecola è distribuita in modo cilindrico lungo il legame CC .

Si dice che abbiamo a che fare con un vero alchino o un alchino terminale se R o R 'è l'idrogeno.

Gli alchini, o idrocarburi acetilenici, hanno la formula generale C n H 2n-2 , e sono caratterizzati dalla presenza nella loro molecola di un triplo legame e da una possibile coesistenza di doppi legami.

Nomenclatura

Gli alchini prendono il nome dagli alcheni corrispondenti, sostituendo la desinenza "-ene" con la desinenza "-yne". Al di fuori della nomenclatura IUPAC, il primo termine, C 2 H 2 , è anche chiamato acetilene . Gli alchini lineari hanno la formula generale C n H 2n-2 .

Esempi:

etina ( acetilene , C≡C);
but-1-yne (C≡C - C - C);
but-2-yne (dimetil acetilene, C - C≡C - C).

Proprietà fisiche

Gli alchini mostrano bande di assorbimento caratteristiche nei loro spettri infrarossi ( banda di assorbimento a 2100 - 2300 nm caratteristica del triplo legame CC). L'acetilene, il propino e il butino-1 sono gas a temperatura ambiente; gli altri termini sono liquidi e quindi solidi, all'aumentare del loro peso molecolare, per essere solidi da C 15 .

Sono presenti, in piccole quantità, negli oli e nei gas naturali .

Proprietà chimiche

Si dovrebbe fare una distinzione tra quelle del triplo legame, che sono comuni a tutti gli alchini, e le proprietà dell'idrogeno adiacente al triplo legame, che sono peculiari degli alchini "veri". Il triplo legame mostra lo stesso tipo di reattività del doppio legame, ma con un'intensità a volte diversa. Come esso si presta a reazioni di addizione e polimerizzazione e costituisce un punto di minor resistenza nella catena. Gli alchini sono insolubili in acqua ma solubili in alcool , etere , solventi organici non polari .

Oltre alle reazioni di idratazione ( acetaldeide ), gli alchini sono facilmente idrogenati in alcani o alcheni . La scelta del catalizzatore permette di differenziare gli isomeri cis o trans da produrre. Pertanto, il propano può essere ottenuto dal propino mediante una reazione di idrogenazione con platino o nichel come catalizzatore .

Reattività

Il triplo legame di un alchino è un legame molto ricco di elettroni ma più corto di un doppio legame , quindi un po 'meno reattivo degli alcheni .

Riduzione

Riduzione catalitica: gli alchini possono essere ridotti ad alcheni o alcani utilizzando un catalizzatore ( palladio ) e idrogeno. Per fermare con l'alchene, il catalizzatore deve essere avvelenato, vengono quindi utilizzati diversi metodi, aggiunta di chinolina, solfato di bario o acetato di piombo . Durante la riduzione, l'alchene di Z conformazione è formato.

RC≡CR '+ H 2 (Z) - RC = CR' ${\ displaystyle {\ ce {->}}}$

Riduzione chimica: la riduzione chimica prevede l'alchene E .

RC≡CR '+ H 2 (E) - RC = CR' ${\ displaystyle {\ ce {->}}}$

Aggiunta di elettrofilo

Idroalogenazione: a differenza degli alcheni, gli alchini possono reagire con due equivalenti di derivato alogenato (HX). Questa reazione può essere eseguita con un alchino vero o un alchino disostituito; nel secondo caso, la reazione rispetta la regola Markovnikov . Se viene fatto reagire un solo equivalente di idracido, si ottiene una miscela di alcheni Z ed E , le cui proporzioni sono variabili.

Idroborazione: l'aggiunta di un equivalente di un composto bromurato permette di sintetizzare un prodotto che può essere utilizzato come intermedio in altre reazioni. Anche in questo caso l'aggiunta viene effettuata sul lato meno affollato.

Idratazione: questa reazione è molto spesso realizzata grazie ai sali di mercurio, che in primo luogo permettono di ottenere un enolo che si stabilizza in chetone .

Aggiunta Anti-Markovnikov: le aggiunte precedenti portano sistematicamente al prodotto che segue la regola di Markovnikov. È comunque possibile effettuare una reazione di addizione su un alchino in modo da ottenere il prodotto anti-Markovnikov; per fare ciò si effettua la reazione in presenza di un perossido in modo da formare un radicale.

Cicloaddizione

Gli alchini sostituiti da gruppi in ritirata formano dienofili efficaci. Possono essere coinvolti nelle reazioni di cicloaddizione di tipo Diels-Alder reagendo con un diene .

Acetilene

L' acetilene è scarsamente solubile in acqua, ma molto di più nell'acetone . La sua formazione dai suoi elementi è endotermica, assorbe 230 kJ / mole .

L'acetilene è quindi instabile e tende a decomporsi talvolta violentemente, soprattutto se compresso o liquefatto. Questa caratteristica ha a lungo ostacolato l'uso dell'acetilene in varie applicazioni che può ricevere. Può comunque essere trasportato senza pericolo sotto forma di soluzione in acetone , ed utilizzato sotto leggera pressione in sintesi industriali a condizione che venga diluito con un gas inerte (azoto) e l'aria sia completamente espulsa dagli impianti.