Alcinos

A estrutura dos alcinos

A fórmula geral para alcinos é C _n H _2n-2 , e cada um contém no mínimo uma ligação tripla. Estruturalmente, eles são isômeros de dienos, cicloalcenos e cicloalcenos de dois anéis. Alcinos, como alcanos ou alcenos, têm uma estrutura de cadeia que pode ser reta ou ramificada. Além da ligação tripla, que é uma ligação covalente, existem apenas outras ligações CC simples, mas também covalentes, entre átomos de carbono e ligações CH entre átomos de carbono e hidrogênio. A ligação tripla é autônoma se dois átomos de carbono consecutivos estiverem localizados espacialmente em uma hibridização sp linear. O comprimento desta ligação é de aproximadamente 0,120 nm. Por exemplo, no etino, um híbrido de carbono se une ao orbital de um átomo de hidrogênio para produzir uma ligação sigma covalente sp-s (δ _sp-s ). O segundo, por outro lado, se liga com uma ligação sigma sp-sp (δ _sp-sp ) analógica, formada em outro híbrido unindo-se a um átomo de hidrogênio. Tais mudanças resultam na formação da estrutura linear da molécula. Devido à hibridização sp resultante, dois orbitais p perpendiculares ao eixo de ligação também estão presentes, a partir de quais duas ligações π entre os átomos de carbono são finalmente produzidos. Não há rotação em torno da ligação tripla.

Alcinos – nomenclatura

Existem vários princípios básicos a seguir ao nomear esses compostos químicos:

1. A presença de uma ligação tripla insaturada na estrutura é indicada pelo sufixo ‘-ino’ substituindo o sufixo ‘-ano’ no nome do homólogo de alcano relevante. No caso em que são possíveis várias localizações de tal ligação, o sufixo ‘-yne’ sempre precede o número relevante, indicando o local da ligação, como hept-2-yne ou hept-1-yne. O localizador também pode ser colocado no início do nome, por exemplo 1-butino.
2. Para estruturas que contêm mais de uma ligação tripla, um prefixo é adicionado ao sufixo para indicar o número. Estes serão -di, -tri, etc., respectivamente.
3. A numeração dos átomos de carbono deve seguir uma direção na qual a cadeia principal alcançou tantos átomos de carbono quanto possível, bem como a ligação tripla.
4. No caso de uma ligação única insaturada ser a ligação tripla, os átomos de carbono devem ser numerados de forma que tenham o menor número possível. Esta regra não se aplica se houver outras ligações insaturadas (duplas), caso em que seus localizadores devam ser os mais baixos possíveis.
5. No nome de um composto com uma ligação tripla ao lado do primeiro localizador, o número pode ser omitido, ou seja, pode-se usar o nome prop-1-ino e também o nome propino

Propriedades físico-químicas dos alcinos

A natureza dos alcinos é apolar, eles são hidrofóbicos e reagem com a água. De preferência, eles se dissolvem em solventes não polares semelhantes, como alcanos. À medida que a cadeia de carbono se alonga, seu ponto de fusão, ponto de ebulição e aceleração. No entanto, sua atividade diminui ao mesmo tempo. Os mais reativos são aqueles com menos átomos de carbono na cadeia. Em comparação com alcanos e alcenos, eles são resistentes mais reativos devido à ligação tripla ser menor do que uma ligação simples ou dupla. Sua estrutura molecular também resulta na alta inflamabilidade desses compostos. Uma das reações características dos alcinos é a reação de combustão. Eles são capazes de adicionar um reagente eletrofílico no local da ligação insaturada. Eles sofrem reações de polimerização.

Série homóloga de alcinos

Assim como os alcanos e alcenos, os alcinos também possuem séries homólogas próprias, ou seja, sua subordinada de compostos básicos, que contém exatamente uma ligação tripla classificada de acordo com o número crescente de átomos de carbono na estrutura. O composto que inicia a série homóloga dos alcinos é o etino, também chamado de acetileno, que possui dois átomos de carbono e dois átomos de hidrogênio em sua estrutura

Obtenção de alcinos como visto com etino

1. A reação do carboneto com a água:
2. Pirólise:
3. Sintese de alta temperatura:
4. Oxidação parcial do gás natural:

Os alcinos superiores são obtidos em escala industrial utilizando como reagentes o etino e, por exemplo, o formaldeído na reação de condensação. Outro método é a eliminação dupla de halogênio de hidrogênio de halogênios de alquila relevantes que contêm dois átomos de halogênio e estão ligados a um átomo de carbono ou a átomos de carbono adjacentes. Neste último caso, existem dois produtos possíveis: um alcino e um dieno. Abaixo está um exemplo de uma reação de formação de propino:

Reações características para alcinos:

1. Combustão total com geração de dióxido de carbono:
2. Combustão parcial com geração de monóxido de carbono ou fuligem:
3. Reação de hidrogenação na presença de catalisadores metálicos (Pd, Pt, Fe, Ni), desencadeada na formação de alcenos. Pode ocorrer em aumento, com sucessivas sintomas individuais de hidrogênio sendo adicionados, ou todas de uma vez, com formação de alcano:
4. A reação de Kucherov, típica dos alcinos, envolve a adição de uma partícula de água na área da ligação tripla, que ocorre em duas etapas. Inicialmente, forma-se um enol independente, que é uma combinação de um alceno e álcool. Em seguida, sofre o tautomerismo ceto-enol, ou seja, um reagrupamento com a formação de aldeídos ou cetonas. A conversão é realizada por meio de um mecanismo eletrofílico:
5. A reação de adição eletrofílica com HCl ou HBr, ocorrendo de acordo com a regra de Markovnikov. Pode ocorrer no todo ou em vários desejos.
6. A adição eletrofílica de bromo, com a produção de di- ou tetra-bromo-derivados. Devido às reações com o bromo, os alcinos descolorem a água bromada. Eles também reagem com partículas de cloro .
7. Reação de adição de fluoreto de radical livre, que é realizada sob a influência da energia luminosa.
8. Reações de substituição, onde o átomo de hidrogênio no átomo de carbono de ligação tripla é deslocado por um átomo de metal.
9. Trimerização, ou seja, polimerização com três entradas, utilizando acetileno, que permite uma síntese de benzeno.