Alkyny
Alkyny (dříve alkiny) jsou uhlovodíky s minimálně jednou trojnou vazbou mezi atomy uhlíku v otevřeném řetězci. Triviálně se alkyny nazývají acetyleny podle nejjednoduššího zástupce acetylenu (ethynu). Názvy alkynů jsou zakončeny na -yn, jejich zbytky mají příponu - ynyl. Obecný vzorec pro alkyny je CnH2n-2. Trojná vazba je tvořena jednou vazbou σ a dvěma vazbami π.
Chemické vlastnosti
[editovat | editovat zdroj]Na rozdíl od alkanů jsou alkyny méně stabilní a jsou reaktivnější. Jsou poměrně kyselé, hodnota pKa se pohybuje mezi amoniakem (35) a ethanolem (16). Kyselost alkynů je způsobena relativně vysokou elektronegativitou sp orbitalu v porovnání s sp2 nebo sp3 orbitaly. Důsledkem toho je sigma vazebný orbital mezi sp hybridem uhlíku a s orbitalem vodíku lokalizován spíše okolo uhlíku, což dává vodíkovému atomu kladný parciální náboj. Terminální alkyny reagují se silnými bázemi, např. sodíkem, amidem sodným nebo Grignardovými činidly za vzniku acetylidů kovů:
- 2 RC≡CH + 2 Na → 2 RC≡CNa + H2
nebo obecně:
- RC≡CH + B → RC≡C− + HB+, kde B je silná báze.
Acetylidový anion je často využívaný v syntéze, protože je silně nukleofilní, a může se účastnit vytváření C-C vazby.
Struktura
[editovat | editovat zdroj]Uhlíkové atomy trojné vazby mají hybridizaci sp (každý má dva orbitaly p a dva sp hybridní orbitaly). Překryvem sp orbitalů vzniká σ vazba. Bočním překryvem p orbitalů vznikají dvě vazby π. Zbývající sp orbital každého atomu uhlíku je využit při tvorbě vazby s jinými atomy. Skupina -C≡C- je planární. Energie trojné vazby je vysoká (837 kJ/mol), délka vazby CC je 121 pm, což je podstatně méně než v případě alkenů (134 pm) nebo alkanů (153 pm).
Terminální a vnitřní alkyny
[editovat | editovat zdroj]Terminální alkyny mají minimálně na jednom sp uhlíku vázány atom vodíku, např. propyn.
Vnitřní alkyny mají na oba sp uhlíky vázané jiné atomy, nejčastěji další atomy uhlíku. Příkladem je pent-2-yn, který má na prvním sp uhlíku vázaný methyl a na druhém ethyl.
Příprava
[editovat | editovat zdroj]Alkyny se nejčastěji připravují dehydrohalogenací vicinálních alkyldihalogenidů nebo reakcí acetylidů kovů s primárními alkylhalogenidy.
Dále se dají alkyny vyrobit dehydrogenací alkenů (za přítomnosti katalyzátoru, nejčastěji platiny a zvýšené teploty).
Acetylen (ethyn) se dá také vyrobit reakcí karbidu (acetylidu) vápenatého s vodou:
CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2.
Reaktivita alkynů
[editovat | editovat zdroj]Alkyny mohou podléhat velké řadě chemických reakcí.
- Elektrofilní adice
- Cykloadice
- Nukleofilní substituce
- Nukleofilní adice
- Hydroborace
- Oxidace
- migrace alkynové skupiny po uhlovodíkovém řetězci
Související články
[editovat | editovat zdroj]Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu alkyny na Wikimedia Commons
