Alkyny

Alkyny Obsahují alespoň jednu trojnou vazbu uhlík – uhlík

Názvosloví

Názvosloví Postup stejný jako u alkanů Hlavní řetězec je ten, který obsahuje maximální počet trojných vazeb Číslování se provádí ve směru nejbližšího výskytu trojné vazby Koncovka –an je nahrazena koncovkou –yn s příslušným lokantem, případně násobnou předponou + -yn s příslušnými lokanty

Názvosloví Ethyn (acetylen) But-2-yn 1-cyklopropyl-4-methylpent-2-yn

Struktura a reaktivita

Vlastnosti trojné vazby Uhlíky dvojné vazby sp hybridisované => lineární útvar (úsečka) 1 vazba s: na spojnici jader, schovaná a špatně přístupná, silnější (z důvodu lepšího krytí orbitalů) 2 vazba p: delokalisované přes uhlíkové atomy – nad a pod rovinou vazby, slabší (horší překrytí orbitalů) Elektrony p-vazeb tvoří vzájemným překryvem „válec“ Reaktivita velmi podobná alkenům (podobná vazebná struktura)

Stabilita trojné vazby Interní alkyny jsou stabilnější než koncové alkyny Důvod: stabilisace hyperkonjugací s vazebným orbitalem C-H sousedícího substituentu Důsledek: snižuje se spalné teplo se substitucí

Terminální alkyny jsou slabě kyselé Trojná vazba do sebe „nasává“ elektrony sousedních vazeb Vazba C-H koncového alkynu je tak značně oslabena – je jí možno přerušit silnými basemi, které odštěpí proton Vznikne tak sůl – acetylid Obvykle používaná base – amid sodný NaNH2 Takto připravené acetylidy se často používají v organické synthese pro získávání substituovaných alkynů jejich reakcemi s halogenalkany

Terminální alkyny jsou slabě kyselé

Katalytická hydrogenace Reakce s vodíkem za přítomnosti katalysatoru Dochází k zániku trojné vazby a vzniku alkanu Alkyn + H2 → alkan Typické katalysatory: Pt, Pd, Rh Mechanismus je stejný jako u alkenů Reakce běží ve dvou stupních: Hydrogenace na alken (dH°hydrogen = cca -176 kJ/mol) Hydrogenace na alkan (dH°hydrogen = cca -137 kJ/mol)

Hydrogenace na otráveném katalysatoru Za normálních okolností není možné zastavit katalytickou hydrogenaci v prvním stupni Pro přípravu alkenů touto cestou je zapotřebí katalysator „otrávit“ Lindlarův katalysator: kovové Pd na BaSO4, otrávené octanem olovnatým a chinolinem Produktem je vždy cis-alken!

Reakce s alkalickými kovy v kapalném amoniaku Redukce Li nebo Na v kapalném NH3 vede ke vzniku trans-alkenů

Elektrofilní adice Elektrofilní adice na trojnou vazbu probíhá podle úplně stejného mechanismu jako u alkenů Vzhledem ke dvěma vazbám p mohou alkeny podlehnout dvěma stupním adice První stupeň: vznik substituovaného alkenu Druhý stupeň: vznik substituovaného alkanu Elektrofil Nukleofil Sloučenina H+ X- HCl, HBr, HI OH- H2O (+H2SO4) X+ Cl2, Br2

Hydratace Reakce musí být katalysována kyselinou Obvykle se používá vodný roztok kyseliny sírové (absence risika vedlejších reakcí) Vznikající alkenol přesmykuje a vzniká keton! Produkt: keton

Hydroborace Cesta jak zavést hydroxylovou skupinu proti Markovnikovovu pravidlu Boran se aduje na méně stericky bráněný uhlík trojné vazby Následný rozklad peroxidem vodíku vede ke vzniku alkenolu, který se přesmykuje na aldehyd

Štěpení alkynů ozonem Ozon štěpí alkeny na dva fragmenty, obsahující karboxylovou skupinu