el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el el en el el en el el el el el el el el en el el el en el en el el el el en el en el en el el el el en el el en el el en el el el en el el el en el el en el el el en el en el el el en el el el en el el el en el el en el en el en el el el el el el el el el el el el el el el en el el el el el el el el el el el el el el el el el
Ένα τρισδιάστατο μοντέλο του αιθινίου, του απλούστερου αλκινίου
3 Χημικές ιδιότητες και παράγωγα
3.8 Προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακα
3.13 Επίδραση πυκνού υπερμαγγανικού καλίου
4 Παρατηρήσεις, υποσημειώσεις και αναφορές
Με απόσπαση δύο μορίων υδραλογόνου από κατάλληλο διαλαλκάνιο, με χρήση υδροξειδίου του νατρίου (NaOH), παράγεται αλκίνιο[1]:
R C H 2 C X 2 R + 2 N a O H → R C ≡ C R + 2 N a X + 2 H 2 O {\displaystyle RCH_{2}CX_{2}R+2NaOH{\xrightarrow {}}RC\equiv CR+2NaX+2H_{2}O}
Με απόσπαση δύο μορίων αλογόνου από τετρααλαλκάνιο, με χρήση ψευδαργύρου (Zn), παράγεται αλκίνιο[2]:
R C X 2 C X 2 R + 2 Z n → R C ≡ C R + 2 Z n X 2 {\displaystyle RCX_{2}CX_{2}R+2Zn{\xrightarrow {}}RC\equiv CR+2ZnX_{2}}
Αναφέρονται οι γενικές μέθοδοι. Για ορισμένα αλκίνια, όπως το αιθίνιο, υπάρχουν και μερικές ειδικές μέθοδοι.
Όπου R αλκύλιο ή υδρογόνο. Τα R δεν είναι αναγκαίο να είναι ίδια μεταξύ τους.
Χημικές ιδιότητες και παράγωγαΕπεξεργασία
Εμφανίζουν όλες τις χαρακτηριστικές ιδιότητες των ακόρεστων υδρογονανθράκων:
Όπου R αλκύλιο ή υδρογόνο. Τα R δεν είναι αναγκαίο να είναι ίδια μεταξύ τους.
Όπου X αλογόνο, δηλαδή φθόριο, χλώριο, βρώμιο ή ιώδιο, εκτός αν εξαιρείται κάποιο, όπως σημειώνεται παρακάτω.
Με το οξυγόνο του αέρα καίγονται παρέχοντας κυανή φλόγα υψηλότατης θερμοκρασίας (οξυακετυλενική φλόγα)[3]:
C n H 2 n − 2 + 3 n − 1 2 O 2 → n C O 2 + ( n − 1 ) H 2 O + ( 657 n − 230 ) k J {\displaystyle C_{n}H_{2n-2}+{\frac {3n-1}{2}}O_{2}{\xrightarrow {}}nCO_{2}+(n-1)H_{2}O+(657n-230)\;kJ}
Η καύση αναπτύσσει θερμοκρασίες περίπου 3000οC και χρησιμοποιείται στην κοπή και την τήξη μετάλλων και μεταλλικών κατασκευών. Μίγματα αλκινίων με αέρα είναι ιδιαίτερα εύφλεκτα και εκρηκτικά.
Με επίδραση θειικού οξέος και στη συνέχεια νερού (ενυδάτωση) σε αλκίνιο, παρουσία ιόντων υδραργύρου (Hg), παράγεται αιθανάλη (από αιθίνιο) ή κετόνη (από τα άλλα αλκίνια)[4]:
H C ≡ C H + H 2 O → H 2 S O 4 H g 2 + C H 3 C H O {\displaystyle HC\equiv CH+H_{2}O{\xrightarrow[{H_{2}SO_{4}}]{Hg^{2+}}}CH_{3}CHO}
R C ≡ C R + H 2 O → H 2 S O 4 H g 2 + R C H 2 C O R {\displaystyle RC\equiv CR+H_{2}O{\xrightarrow[{H_{2}SO_{4}}]{Hg^{2+}}}RCH_{2}COR}
Ενδιάμεσα παράγεται ασταθής αλκενόλη που ισομερειώνεται σε αιθανάλη ή κετόνη.
Σε ακραία αλκίνια, δηλ. τύπου RC ≡ CH, παράγεται μεθυλοκετόνη, δηλ. του τύπου RCOCH3. Δηλαδή η προσθήκη γίνεται κατά την έννοια δ+H-OHδ-.
Με επίδραση (προσθήκη) υποαλογονώδους οξέος (HOX) σε αλκίνιο παράγεται αλαιθανάλη (από αιθίνιο) ή αλοκετόνη (από τα άλλα αλκίνια)[5]:
H C ≡ C H + H O X → X C H 2 C H O {\displaystyle HC\equiv CH+HOX{\xrightarrow {}}XCH_{2}CHO}
R C ≡ C R + H O X → R C H X C O R {\displaystyle RC\equiv CR+HOX{\xrightarrow {}}RCHXCOR}
Το HOX παράγεται συνήθως επιτόπου με την αντίδραση:
2 H 2 O + X 2 → 2 H O X {\displaystyle 2H_{2}O+X_{2}{\xrightarrow {}}2HOX}
Ενδιάμεσα παράγεται ασταθής αλαλκενόλη που ισομερειώνεται σε αλαιθανάλη ή αλοκετόνη.
Σε ακραία αλκίνια, δηλ. τύπου RC ≡ CH, παράγεται (αλομεθυλο)κετόνη, δηλ. του τύπου RCOCH2X, εκτός αν το αλογόνο είναι το φθόριο, οπότε σχηματίζεται φθοραλδεΰδη του τύπου RCHFCHO. Αυτό συμβαίνει γιατί η προσθήκη γίνεται κατά την έννοια δ+X-OHδ-, για τα εκτός φθορίου αλογόνα και δ-F-OHδ+.
Με καταλυτική υδρογόνωση αλκινίου σχηματίζεται αρχικά αλκένιο και στη συνέχεια (με περίσσεια υδρογόνου) αλκάνιο.[6]:
R C ≡ C R + H 2 → N i η ´ P d η ´ P t E − R C H = C H R → + H 2 N i η ´ P d η ´ P t R C H 2 C H 2 R {\displaystyle RC\equiv CR+H_{2}{\xrightarrow {Ni\;{\acute {\eta }}\;Pd\;{\acute {\eta }}\;Pt}}E-RCH=CHR{\xrightarrow[{+H_{2}}]{Ni\;{\acute {\eta }}\;Pd\;{\acute {\eta }}\;Pt}}RCH_{2}CH_{2}R}
Με επίδραση αλογόνου (X2) (αλογόνωση) σε αλκίνιο έχουμε προσθήκη στον τριπλό δεσμό. Παράγεται αρχικά διαλαλκένιο και στη συνέχεια (με περίσσεια αλογόνου) τετρααλαλκάνιο.[7]:
R C ≡ C R + X 2 → C C l 4 R C X = C X R → + X 2 C C l 4 R C X 2 C X 2 R {\displaystyle RC\equiv CR+X_{2}{\xrightarrow {CCl_{4}}}RCX=CXR{\xrightarrow[{+X_{2}}]{CCl_{4}}}RCX_{2}CX_{2}R}
Με προσθήκη υδραλογόνων (HX) (υδραλογόνωση) σε αλκίνιο παράγεται αρχικά αλαλκένιο και στη συνέχεια (με περίσσεια υδραλογόνου) διαλαλκάνιο.[8]:
R C ≡ C R + H X → R C H = C X R → + H X R C H 2 C X 2 R {\displaystyle RC\equiv CR+HX{\xrightarrow {}}RCH=CXR{\xrightarrow {+HX}}RCH_{2}CX_{2}R}
Σε ακραία αλκίνια, δηλ. τύπου RC ≡ CH, παράγεται αρχικά αλαλκένιο του τύπου RCX=CH2 και τελικά διαλαλκάνιο του τύπου RCX2CH3. Δηλαδή η προσθήκη γίνεται κατά την έννοια δ+H-Xδ-.
Με προσθήκη υδροκυανίου (HCN) (υδροκυάνωση) σε αλκίνιο παράγεται αλκενονιτρίλιο:
R C ≡ C R + H C N → R C H = C ( R ) C N {\displaystyle RC\equiv CR+HCN{\xrightarrow {}}RCH=C(R)CN}
Η προσθήκη γίνεται κατά την έννοια δ+H-CNδ-.
Προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακαΕπεξεργασία
1. Με προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και νερού (H2O), παράγεται αλκενικό οξύ:
R C ≡ C R + C O + H 2 O → R C H = C ( R ) C O O H {\displaystyle RC\equiv CR+CO+H_{2}O{\xrightarrow {}}RCH=C(R)COOH}
Η προσθήκη γίνεται κατά την έννοια δ+H-COOHδ-.
2. Με προσθήκη μονοξειδίου του άνθρακα (CO) και αλκοόλης (ROH), παράγεται αλκενικός αλκυλεστέρας:
R C ≡ C R + C O + R O H → R C H = C ( R ) C O O R {\displaystyle RC\equiv CR+CO+ROH{\xrightarrow {}}RCH=C(R)COOR}
Η διυδροξυλίωση αλκινίου, αντιστοιχεί σε προσθήκη H2O2 και παράγει υδροξυαλδεΰδη ή υδροξυκετόνη[9]:
1. Επίδραση αραιού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4). Π.χ.:
5 R C ≡ C R + 4 K M n O 4 + 2 H 2 S O 4 → 5 R C H ( O H ) C O R + 4 M n O + 2 K 2 S O 4 + 2 H 2 O {\displaystyle 5RC\equiv CR+4KMnO_{4}+2H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}5RCH(OH)COR+4MnO+2K_{2}SO_{4}+2H_{2}O}
2. Επίδραση καρβονικού οξέος και υπεροξείδιου του υδρογόνου:
R C ≡ C R + H 2 O 2 → R C O O H R C H ( O H ) C O R {\displaystyle RC\equiv CR+H_{2}O_{2}{\xrightarrow {RCOOH}}RCH(OH)COR}
Ενδιάμεσα παράγεται ασταθής ταυτομερής αλκενοδιόλη που ισομερειώνεται σε υδροξυαλδεΰδη ή υδροξυκετόνη.
Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε αλκίνιο παράγεται αλκενυλαλκυλαιθέρας[10]:
R C ≡ C R + R O H → △ R C H = C ( R ) O R {\displaystyle RC\equiv CR+ROH{\xrightarrow {\triangle }}RCH=C(R)OR}
Η προσθήκη γίνεται κατά την έννοια δ-RO-Hδ+.
Με επίδραση καρβονικών οξέων (RCOOH) σε αλκίνιο παράγεται καρβονικός αλκενυλεστέρας[11]:
R C ≡ C R + R C O O H → R C O O C ( R ) = C H R {\displaystyle RC\equiv CR+RCOOH{\xrightarrow {}}RCOOC(R)=CHR}
Η προσθήκη γίνεται κατά την έννοια δ-RCOO-Hδ+.
Με επίδραση όζοντος (οζονόλυση) σε αλκίνιο, παράγεται αρχικά ασταθές οζονίδιο που τελικά διασπάται σε αιθανοδιάλη (αιθίνιο), κεταλδεΰδη (άλλα εξωτερικά αλκίνια) ή δικετόνη (εσωτερικά αλκίνια)[12]:
R C ≡ C R + 2 3 O 3 → H 2 O R C O C O R {\displaystyle RC\equiv CR+{\frac {2}{3}}O_{3}{\xrightarrow {H_{2}O}}RCOCOR}
Επίδραση πυκνού υπερμαγγανικού καλίουΕπεξεργασία
Με επίδραση πυκνού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4) παράγεται οξαλικό οξύ (αιθίνιο), κετοξύ ή δικετόνη(εσωτερικά αλκίνια) (άλλα εξωτερικά αλκίνια) [13]:
5 H C ≡ C H + 8 K M n O 4 + 4 H 2 S O 4 → 5 H O O C C O O H + 8 M n O 2 + 4 K 2 S O 4 + 4 H 2 O {\displaystyle 5HC\equiv CH+8KMnO_{4}+4H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}5HOOCCOOH+8MnO_{2}+4K_{2}SO_{4}+4H_{2}O}
5 R C ≡ C H + 6 K M n O 4 + 3 H 2 S O 4 → 5 R C O C O O H + 6 M n O 2 + 3 K 2 S O 4 + 3 H 2 O {\displaystyle 5RC\equiv CH+6KMnO_{4}+3H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}5RCOCOOH+6MnO_{2}+3K_{2}SO_{4}+3H_{2}O}
5 R C ≡ C H + 4 K M n O 4 + 2 H 2 S O 4 → 5 R C O C O R + 4 M n O 2 + 2 K 2 S O 4 + 2 H 2 O {\displaystyle 5RC\equiv CH+4KMnO_{4}+2H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}5RCOCOR+4MnO_{2}+2K_{2}SO_{4}+2H_{2}O}