A L K I N Y
R C C R
180o 180o
R: H, alkil lub aryl
orbitale sp wiązanie (sp-sp)
↑ ↑
orbitale atomowe atomu C orbitale cząsteczkowe
hybrydyzacjia sp wiązanie CC
orbitale sp
orbitale p orbitale p wiązania (p-p)
aryl = Cnp. 6H5
CH3 , C2H4 , (CH3)3C alkil = np.
R: H; alkil; aryl
1800
R C C R
Nomenklatura
Nazwy alkinów tworzy się z nazw alkanów poprzez zamianę przyrostka
„an” na „yn” lub „in” i umieszczenie lokantu przed przyrostkiem CH3CH2 CH3 pent-2-yn
2 1 4 3
5 C C
W przypadku enynów – węglowodorów zawierających podwójne i potrójne wiązania – niższe lokanty przypisuje się wiązaniom podwójnym
W innych przypadkach dobiera się najniższy lokant dla „en” lub „yn”, tak żeby dobrać najniższy lokant
CH2 CH CH2 C
H pent-1-en-4-yn
1 2
4 3 5
C hept-1-en-6-yn
CH CH CH3 C
H pent-3-en-1-yn
2 1 4 3
5
C
błędna numeracja
Można stosować znane nazwy skrótowe jak winyl czy allil CH
CH=CH2 C
H3 CH2 CH=CH2
2 1 3
4 6 5
7
4-winylohept-1-en-5-yn
C C
Reszta HCC- nosi nazwę etynylu
CH CH=CH CH=CH2 C
H2 6 5 4 3 2 1
5-etynylohepta-1,3,6-trien
C CH CH
Nazewnictwo zwyczajowe
HC CH acetylen H3C C C CH2OH alkohol propalgilowy
Acetylen
budowa cylindryczna nałożenie orbitali p
Etan, Eten, Etyn
etan eten etyn
Synteza alkinów
R C C R Cl
Cl Cl Cl
Zn R C C R
halogenki wicynalne
halogenki geminalne
halogenek winylu
halogenek winylu
alkin
alkin
3 C + CaO 2500oC CaC2 + CO C
H CH + Ca(OH)2 CaC2 + 2 HOH RT
C
H CH
2 CH4 + O2 + 2 CO + 7 H2
C
1500oC H 2 CH4 CH
0,01 s + 3 H2 + 377 kJ karbid
piroliza
półspalanie
kwasowość protonów
Acetylenki
amoniak
amidek sodu
acetylenek sodu
NaNH2 +
CH3CH2CH2CH2C CH :NH2 Na
..
reakcja między kwasem i zasadą
CH3CH2CH2CH2C C: + NH3 + Na ..
CH3CH2CH2CH2Br
+ Br CH3CH2CH2CH2C C CH2CH2CH2CH3 :
..
.. :
SN2
Br + CH3C C: Na + CH3C CH +NaBr
C CH3 :C
H
H
Br
H
E2
+ Br HC CCH3
+ H
H
..
: .. :
Redukcja alkinów
Wodorowanie alkinów na katalizatorze Lindlara daje zawsze cis alken
Reakcja biegnie na powierzchni katalizatora
(z inhibitorem)
alkin karboanion Etap 1. elektron przyłącza się do atomu C o hybrydyzacji sp
Etap 2. proton przyłącza się do karboanionu
Etap 3. elektron przyłącza się do rodnika tworząc anion
Etap 4. proton przyłącza się do anionu tworząc alken
rodnik winylowy
anion winylowy
rodnik winylowy
Addycja halogenów do alkinów
Addycja halogenowodorów do alkinów
Reakcja elektrofilowej addycji do wiązania potrójnego węgiel - węgiel jest procesem regioselektywnym i przebiega zgodnie z regułą Markownikowa.
R C CH + H R C CH2 kation winylowy
X ..
: :..
R C CH2 :X
..:
R C CH2 :X
..:
+ H R C CH3
X..
: :
R C CH3 X..
:
najbardziej stabilny karbokation
R C CH3 X..
:
+ X
..
:.. : R C
X
X
CH3 ..
..
: :
: :
Addycja elektrofilowa do układu alkinowego przebiega trudniej niż do alkenów:
(większa gęstość elektronowa) ale w wyniku addycji elektrofila powstaje mniej trwały
kation winylowy.
Sole rtęci Hg+2 są bardzo dobrym
katalizatorem addycji elektrofilowej do alkinów
C C Hg+2
kompleks
Addycja wody
H2SO4 HgSO4 H2O
H C C H + H2C CH OH
alkohol winylowy
CH3 C O
H
acetaldehyd aldehyd octowy
C=C ol znaczy OH znaczy
en
Uwaga na symbole !!!
symbol mezomerii
CH2 C O H
CH2 C O H ..
.. : : :
..
symbol procesów równowagowych np. tautomerii
CH3 C O H
CH2 C O H
H
.. : : ..
Hg+2 H2O
R C C R' +
mieszanina produktów R C C R'
H O R C C R' +
O H
Hg+2 H2O
R C C H +
metyloalkilo keton jeden produkt R C C H
O H
H
metyloalkilo keton
Addycja R2BH do wiązania potrójnego
R2B H
CH3(CH2)5 C C H + CH3(CH2)5 C C H H BR2
H2O2 / OH
enol
CH3(CH2)5 C C H oktanal H OH
CH3(CH2)5 C C H H O H
R objętościowy podstawnik
(CH3)2CHCHCH3 (CH3)2CHCHCH3
B H oktanal
Niezgodnie z regułą Markownikowa
R C CH Alkin terminalny
R C O
CH3 R CH2 C
O
H
H2O H2SO4
HgSO4
1. BH3
2. H2O2 / OH
CaC2 + 2 HOH - Ca(OH)2 HC CH etyn
C
H2 eten HC CH
etyn + H2 kat. Lindnara
CH2 C
H2 H3C
eten CH2 + HCl CH2Cl chlorek etylu
CH CH2Cl CH but-1-yn
HC
etyn + H3C NaNH2 CH3CH2C
CCH2CH3 C
H3 CH
but-1-yn heks-3-yn
NaNH2
CH2Cl
chlorek etylu
CH3CH2C + CH3CH2C
Problem: z nieorganicznych substratów otrzymać trans-heks-3-en
CCH2CH3 CH3CH2 H
H
CH2CH3
heks-3-yn
trans-heks-3-en
CH3CH2C Li/NH3 C C