الألكاينات هى هيدروكربونات بها رابطة ثلاثية على الأقل بين ذرتي كربون. وتعرف الألكاينات أيضا بإسم الأسيتيلينات, وذلك على الرغم من أن الأسيتيلين هو أيضا اسم أول مركبات هذه السلسة, وإن كان إسمه الرسمي إيثاين.
فهرس |
بناء الألكاينات
ذرات الكربون في رابطة الألكاينات تكون مهجنة تهجين sp وبها 2 أوربيتال p مدار sp مهجن واحد. تتداخل الأوربيتالات p لينتج من هذا رابطتان باي. بالإضافة إلى ذلك, يتداخل الأوربيتالان sp لتكوين رابطة سيجما sp-sp, وبذلك يكون العدد النهائي للروابط يساوي 3. وهذا يجعل الزاوية بين H-C-C 180 في الأسيتيلين. ونزرا لأن عدد الإلكترونات التى تساهم في تكوين هذه الرابطة الثلاثية, فإنها تكون رابطة قوية وتبلغ 837 KJ/mole. وتساهم الرابطة سيجما بمقدار 39 KJ/mole, وتساهم الرابطة باي الأولى بمقدار 268 KJ/mole, والرابطة باي الثانية تكون ضعيفة وتبلغ 202 KJ/mole. وطول الرابطة C-C يكون 1021 أنجستروم وهذا أقل بكثير من طول الرابطة في الألكينات والتى تبلغ 1034 أنجستروم, والألكانات وتبلغ 1053 أنجستروم.
الخواص الفيزيائية
بعكس الألكانات والألكينات فإن الألكاينات تكون غير ثابتة ونشيطة للغاية. وهذا سبب زيادة الحرارة الخارجة من الأسيتيلين أثناء عمليات اللحام.
أمثلة للألكاينات
أصغر الألكاينات هو الإيثاين (أسيتيلين)
أطراف الألكاينات
أطراف الألكاينات بها ذرة هيدروجين واحدة كمستبدل ألفا. وهو أول عضو في جدولها homologe columm
الأسيتيليدات الفلزية
تتفاعل الألكاينات الطرفية مه القواعد القوية مثل الصوديوم, أميد الصوديوم, إن-بيوتيل ليثيوم, كاشف جرينيارد وينتج انيون من الألكاين الطرفي واسيتيليد فلزي. الأسيتيلين حمضي إلى حد ما, وله pKa بقيمة (25( وهذه قيمة متوسطة بين الأمونيا (35) والإيثانول (16]]. وسبب هذه الحامضية هو أن الشحنة السالبة في الأسيتيليد تثبت كنتيجة لصفات المدار s المميزة في المدار sp والتى يسكن فيها وزج الإلكترونات. الإلكترونات في المدار s تستفيد من الإقتراب النسبي للنواة الموجبة الشحنة وبالتالى يؤدى هذا لطاقة أقل.
تصنيع الألكاينات
تصنع الألكاينات بصفة عامة عن طريق نزع الماء المهلجن من الألكيل دايهاليد المتجاور, أو عن طريق تفاعل الأسيتيليدات الفلزية مع هاليد الألكيل الأساسي. وفى إعادة ترتيب فريتش-بوتينبرج-فايتشيل يتم تحضير الألكاين من بروميد الفينيل.
تفاعلات الألكاينات
الألكاينات تدخل في كثير من التفاعلات العضوية
- تفاعلات الإضافة المحبة للإلكترونات
- إضافة الهيدروجين للألكينات أو الألكانات.
- إضافة الهالوجين إلى هاليد الفينيل أو هاليد الألكيل.
- إضافة هاليد الهيدروجين لهاليد الفينيل أو هاليد الألكيل المشابه.
- إضافة الماء لمركب الكاربونيل (عن طريق وسيط الإينول).
- تفاعلات الإضافة الحلقية
- تفاعل ديلز-ألدير مع 2-بيرون لإنتاج مركب أروماتي بعد تصاعد ثاني أكسيد الكربون.
- إضافة هويزن 3,1-ثنائية القطبية الحلقية لإنتاج مركبات الترايازول.
- تحلق بيرجمان للإيني دايأينات لإنتاج المركبات الأروماتية.
- تجمع ألكاين ثلاثي لإنتاج لمركبات الأروماتية.
- مزج الألكاينات في تحولات الألكاينات لإنتاج مركبات ألكاينية جديدة.
- تفاعلات الإستبدال المحبة للنواة لفلزات الأسيتيليدات.
- تكون رابطة كربون-كربون جديدة مع هاليدات الألكيل.
- تفاعلات الإضافة المحبة للنواة ]] لفلزات الأسيتيليدات.
- التفاعل مع مركبات الكربونيل لإنتاج مركبات وسيطة من الألكوكسيدٍ ثم ينتج الهيدروكسي ألكاين بعد الإزالة الحامضية.
- تفاعل الهيدرة بورونية للألكاينات مع بورون عضوي لإنتاج بورونات فينيلية
- الإنقسام التأكسدي بواسطة برمنجنات البوتاسيوم لإنتاج الأحماض الكربوكسيلية.