- jsou nenasycené uhlovodíky s jednou trojnou vazbou
- jejich obecný vzorec je $C_nH_{2(n-1)}$
Nomenklatura alkynů
Tvorba názvu
- obdobná jako u alkenů
- trojnou vazbu zančí suffix -yn
- má nižší prioritu než dvojná vazba
Tvorba vzorce
- obdobná jako u alkenů
Fyzikální vlastnosti alkynů
- podobné jako u alkanů
- pozice trojné vazby výrazně ovlivňuje body tání a varu
Chemické vlastnosti alkynů
- jsou reaktivní
Trojná vazba
- atomy uhlíku mají hybridizaci $sp$
- je poután ke svým partnerům dvěma vazbami $\sigma$
- zbývajícíc elektrony jsou v nehybridizovaných orbitalech $p$ a tvoří dvě vazby $\pi$
- elektrony $\pi$ vazeb vytváří dutý válec, v jehož centru je vazba $\sigma$
- roviny $\pi$ vazeb jsou navzájem kolmé
- jejich průnikem je spojnice jader uhlíkových atomů
- je kratší než dvojná vazba
- nevyčnívá tolik do prostoru
Reakce alkynů
Adiční reakce
- Elektrofilní adice
- Hydrogenhalogenace
- probíhají v souladu s Markovníkovým pravidlem
- vzniká směs několika produktů
- vznikají alkenylhalogenidy a alkylhalogenidy
- používá se k výrobě prekurzorů pro další polymerizaci
- adici chlorovodíku na ethyn vzniká chlorethan, který je prekurzorem polymerizace na PVC
- Halogenace
- vzniká směs produktů
- v prvním stupni dihalogenalkeny a v druhém tetrahalogenalkany
- používá se k důkazu trojné vazby
- vzniká směs produktů
- Hydrogenhalogenace
- Nukleofilní adice
- Hydratace
- probíhá ve dvou krocích
- v prvním vzniká nestabilní alkoholický meziprodukt
- v druhém se tautomericky přesmykne - keto-enol tautomerie
- reakce probíhají za přítomnosti kyseliny sírové a katalytátoru
- probíhá ve dvou krocích
- Hydratace
- Radikálová adice
Substituce v $C-H$ skupinách
- vodík u uhlíku s trojnou vazbou je mnohem kyselejší než u jiných uhlovodíků
- pokud se vodík nahradí kovem vznikají karbidy
- karbidy odvozené od ethynu se nazávají acetylidy
- Vznik alkalických karbidů
- provádí se reakcí ethynu přímo s alkalickým kovem v prostředí s amoniakem
- vzniká směs alkalických karbidu a hydrogenkarbidů
- $HC\equiv{CH}+2\ M\longrightarrow{MC\equiv{CM}}+H_2$
- ve vodě se rozpuští za vzniku ethynu a příslušného hydroxidu
- Vznik karbidu vápenatého
- provádí se v elektrické peci za teploty přibližně 2000 °C reakcí oxidu vápenatého s uhlíkem
- $CaO+3\ C\stackrel{2000°C}{\longrightarrow}CaC_2+CO$
- Vznik karbidů těžkých kovů
- připravují se reakcí ethynu s roztoky solí těžkých kovů
- jsou ve vodě nerozpustné a při zahřátí explodují
Polymerizace
- Dimerace
- probíhá za přítomnosti katalyzátoru
- v jednom z monomerů se odštěpí vodík, který se poté hydrogenuje na konec řetězce druhého monomeru
- vznikají prekurzory k dalším polymeracím
- např.: dimerace ethynu
- $2\ HC\equiv{CH}\longrightarrow{H_2C=CH-C\equiv{CH}}$
- Trimerace
- probíhá za zvýšeného tlaku a teploty (400 - 500° C)
- v případě trimerace ethynu vzniká benzen
- Tetramerace
- probíhá za zvýšeného tlaku a teploty (400 - 500° C)
- v případě tetramerace ethynu vzniká styren
Oxidace
- dochází k hoření
- uvolní se velké množství tepla
Výroba
- většinou se vyrábí pomocí anorganických látek
- ethyn lze vyrobit reakcí karbidu vápníku ve vodě
- $CaC_2+2\ H_2O\longrightarrow{Ca}(OH)_2+HC\equiv{CH}$
Ethyn
- $CH\equiv{CH}$, acetylen
- vyrábí se hydrolýzou karbidu vápenatého
- někdy také parciální oxidací methanu
- $6\ CH_4+O_2\longrightarrow{2\ HC\equiv{CH}}+2\ CO+10\ H_2$
- někdy také parciální oxidací methanu
- při stlačování vybuchuje
- se vzduchem tvoří snadno výbušnou směs
- používá se k výrobě polymerů a jiných organických látek
- PVC
- syntetický kaučuk
- ethenethanoát