ALKYNES: गुण, संरचना, उपयोग और उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

Alkynes हाइड्रोकार्बन या कार्बनिक यौगिकों अपने ढांचे में दो कार्बन के बीच एक ट्रिपल बंधन युक्त हैं। यह ट्रिपल बॉन्ड (≡) एक कार्यात्मक समूह माना जाता है क्योंकि यह अणु के एक सक्रिय साइट का प्रतिनिधित्व करता है, और इसलिए यह उनकी प्रतिक्रिया के लिए जिम्मेदार है।

यद्यपि अल्केन्स अल्केन्स या अल्केन्स से बहुत भिन्न नहीं होते हैं, वे अपने बंधन की प्रकृति के कारण अधिक अम्लता और ध्रुवीयता प्रदर्शित करते हैं। इस मामूली अंतर का वर्णन करने के लिए सटीक शब्द वह है जिसे असंतोष के रूप में जाना जाता है।

Jason.kaechler (फ़्लिकर: ऑक्सीजन / एसिटिलीन मशाल) द्वारा, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

अल्केन्स संतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं, जबकि मूल संरचना के संबंध में एल्काइन सबसे असंतृप्त हैं। इसका क्या मतलब है? कि एक अल्केन एच ₃ सी-सीएच ₃ (ईथेन) को एच ₂ सी = सीएच ₂ (एथीन) और बाद में एचसीएचसीएच (इथेन, या एसिटिलीन के रूप में बेहतर जाना जाता है) से निर्जलित किया जा सकता है ।

ध्यान दें कि कार्बन के बीच अतिरिक्त बॉन्ड कैसे बनते हैं, उनसे बंधे हाइड्रोजेन की संख्या घट जाती है। कार्बन, अपनी इलेक्ट्रॉनिक विशेषताओं के कारण, चार सरल बॉन्ड बनाने का प्रयास करता है, इसलिए उच्च असंतोष, प्रतिक्रिया करने की अधिक प्रवृत्ति (सुगंधित यौगिकों के अपवाद के साथ)।

दूसरी ओर, ट्रिपल बॉन्ड डबल बॉन्ड (=) या सिंगल बॉन्ड (-) से बहुत मजबूत है, लेकिन उच्च ऊर्जा लागत पर। इसलिए अधिकांश हाइड्रोकार्बन (एल्केन्स और अल्केन्स) ऊंचे तापमान पर ट्रिपल बांड बना सकते हैं।

उनकी उच्च ऊर्जा के परिणामस्वरूप, और जब वे टूटते हैं, तो वे बहुत अधिक गर्मी छोड़ते हैं। इस घटना का एक उदाहरण देखा जाता है जब एसिटिलीन ऑक्सीजन के साथ जलाया जाता है और लौ की तीव्र गर्मी का उपयोग धातुओं (शीर्ष छवि) को वेल्ड या पिघलाने के लिए किया जाता है।

एसिटिलीन सबसे सरल और सबसे छोटा एल्केनी है। अन्य हाइड्रोकार्बन को एल्केल समूहों (RCarCR ') के लिए H को प्रतिस्थापित करके अपने रासायनिक सूत्र से व्यक्त किया जा सकता है। बड़ी संख्या में प्रतिक्रियाओं के माध्यम से कार्बनिक संश्लेषण की दुनिया में भी ऐसा ही होता है।

यह एल्केनी लिमस्टोन और कोक से कैल्शियम ऑक्साइड की प्रतिक्रिया से उत्पन्न होता है, एक कच्चा माल जो एक इलेक्ट्रिक भट्टी में आवश्यक कार्बन प्रदान करता है:

काओ + 3 सी => सीएसी ₂ + सीओ

सीएसी ₂ कैल्शियम कार्बाइड है, एक अकार्बनिक यौगिक जो अंततः एसिटिलीन बनाने के लिए पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है:

सीएसी ₂ + 2 एच ₂ ओ => सीए (ओएच) ₂ + एचसीएचसीएच

एल्केनीज़ के भौतिक और रासायनिक गुण

विचारों में भिन्नता

ट्रिपल बॉन्ड अल्केन्स को एल्केन्स और एल्केनेस से अलग करता है। तीन प्रकार के हाइड्रोकार्बन एपोलर हैं, पानी में अघुलनशील हैं, और बहुत कमजोर एसिड हैं। हालांकि, डबल और ट्रिपल बॉन्ड कार्बन की इलेक्ट्रोनगेटिविटी एकल कार्बन की तुलना में अधिक है।

इसके अनुसार, ट्रिपल बॉन्ड से सटे हुए कार्बन इसे आगमनात्मक प्रभाव द्वारा नकारात्मक चार्ज घनत्व देते हैं। इस कारण से, जहां C≡C या C = C बांड हैं, बाकी कार्बन कंकाल की तुलना में अधिक इलेक्ट्रॉन घनत्व होगा। परिणामस्वरूप, एक छोटा द्विध्रुवीय क्षण होता है, जिसके द्वारा अणु द्विध्रुव-द्विध्रुवीय बलों द्वारा परस्पर क्रिया करते हैं।

यदि उनके द्विध्रुवीय क्षणों की तुलना पानी के अणु या किसी अल्कोहल के साथ की जाए तो ये संपर्क बहुत कमजोर होते हैं। यह उनके भौतिक गुणों में परिलक्षित होता है: एल्केनीज़ में आमतौर पर उनके कम असंतृप्त हाइड्रोकार्बन की तुलना में उच्च पिघलने और क्वथनांक होते हैं।

इसी तरह, उनके कम ध्रुवता के कारण, वे पानी में कम अघुलनशील होते हैं, लेकिन वे बेंजीन जैसे गैर-कार्बनिक कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील होते हैं।

पेट की गैस

इसी तरह, यह इलेक्ट्रोनगेटिविटी हाइड्रोजन HC beCR को अन्य हाइड्रोकार्बन में मौजूद किसी भी पदार्थ की तुलना में अधिक अम्लीय बनाता है। इसलिए, एल्केनीज एल्केन्स की तुलना में अधिक अम्लीय प्रजातियां हैं और एल्केन्स की तुलना में बहुत अधिक अम्लीय हैं। हालांकि, कार्बोक्जिलिक एसिड की तुलना में इसकी अम्लता अभी भी नगण्य है।

चूंकि एल्केनीज़ बहुत कमजोर एसिड होते हैं, वे केवल बहुत मजबूत आधारों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जैसे सोडियम अमाइड:

HCCR + NaNH ₂ => HC≡CNa + NH ₃

इस प्रतिक्रिया से सोडियम एसिटाइलाइड का एक समाधान प्राप्त होता है, अन्य एल्केनीज़ के संश्लेषण के लिए कच्चा माल।

जेट

अल्काइन की प्रतिक्रिया को उनके अणुता को कम करते हुए, उनके त्रिगुण बंधन में छोटे अणुओं को शामिल करके समझाया जाता है। ये अच्छी तरह से हाइड्रोजन अणु, हाइड्रोजन हालिड्स, पानी या हलोजन हो सकते हैं।

हाइड्रोजनीकरण

एच ₂ का छोटा अणु बहुत मायावी और तेज है, इसलिए संभावनाएं बढ़ाने के लिए कि उन्हें एल्काइनों के ट्रिपल बंधन में जोड़ा जाता है, उत्प्रेरक का उपयोग किया जाना चाहिए।

ये आमतौर पर धातु (Pd, Pt, Rh या Ni) होते हैं जो सतह क्षेत्र को बढ़ाने के लिए सूक्ष्म रूप से विभाजित होते हैं; और इस प्रकार, हाइड्रोजन और एल्केनी के बीच संपर्क:

RCCR '+ 2H ₂ => RCH ₂ CH ₂ R'

परिणाम यह है कि हाइड्रोजन एक बंधन को तोड़कर कार्बन को "लंगर" दिया जाता है, और इसी तरह जब तक कि अल्केन, आरसीएच ₂ सीएच ₂ आर 'का उत्पादन नहीं किया जाता है। यह न केवल प्रारंभिक हाइड्रोकार्बन को संतृप्त करता है, बल्कि इसकी आणविक संरचना को भी संशोधित करता है।

हाइड्रोजन हालिड्स जोड़ना

यहाँ अकार्बनिक अणु HX जोड़ा जाता है, जहाँ X किसी भी हैलोजेन (F, Cl, Br या I) में से कोई भी हो सकता है:

RCCR '+ HX => RCH = CXR'

हाइड्रेशन

एल्केनीज़ का जलयोजन तब होता है जब वे एक एल्डिहाइड या कीटोन बनाने के लिए पानी के अणु को जोड़ते हैं:

RCCR '+ H ₂ O => RCH ₂ COR'

यदि R 'एक H है, तो यह एक एल्डिहाइड है; यदि यह एक अल्काइल है, तो यह एक कीटोन है। प्रतिक्रिया में, एक यौगिक जिसे एनोल (RCH = C (OH) R ') के रूप में जाना जाता है, एक मध्यवर्ती के रूप में बनता है।

यह तनातनी नामक संतुलन में केटोन (C = O) के लिए एनॉलिक फॉर्म (C - OH) से रूपांतरण से गुजरता है।

हलोजन जोड़ना

और परिवर्धन के संबंध में, हैलोजेन के डायटोमिक अणु (X ₂ = F ₂, Cl ₂, Br ₂ या I ₂) को भी ट्रिपल बॉन्ड के कार्बन के साथ जोड़ा जा सकता है:

RCCR '+ 2X ₂ => RCX ₂ -CX ₂ R'

एसिटिलीन क्षारीकरण

अन्य एल्केनीज़ को सोडियम एसेटिलाइड घोल से एल्काइल हलाइड के उपयोग से तैयार किया जा सकता है:

HCCNa + RX => HC≡CR + NaX

उदाहरण के लिए, यदि यह मिथाइल आयोडाइड था, तो परिणामस्वरूप एल्केनी होगा:

HCCNa + CH ₃ I => HCCHCCH ₃ + NaX

HCCCH ₃ प्रोपीनी है, जिसे मिथाइल एसिटिलीन भी कहा जाता है ।

रासायनिक संरचना

बेन मिल्स द्वारा, विकिमीडिया कॉमन्स से

अल्केन्स की संरचना क्या है? ऊपरी छवि में एक एसिटिलीन अणु दिखाया गया है। इससे, C≡C बॉन्ड के रैखिक ज्यामिति को स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है।

इसलिए, जहां एक ट्रिपल बॉन्ड है, अणु की संरचना रैखिक होनी चाहिए। यह उनके और बाकी हाइड्रोकार्बन के बीच उल्लेखनीय अंतरों में से एक है।

अल्कनों को आमतौर पर ज़िगज़ैग के रूप में दर्शाया जाता है, क्योंकि उनमें ³ संकरण होते हैं और उनके बंध 109º होते हैं। वे वास्तव में सहसंयोजक टेट्राहेड्रा की एक श्रृंखला है। जबकि एल्बकेन्स उनके कार्बोन के ² संकरण के कारण सपाट होते हैं, विशेष रूप से 120º द्वारा अलग किए गए बॉन्ड के साथ एक त्रिकोणीय विमान बनाते हैं।

एल्केनीस में कक्षीय संकरण सपा है, अर्थात, उनके पास 50% s वर्ण और 50% p वर्ण है। एसिटिलीन में दो परमाणुओं के लिए या अल्काइन्स में एल्काइल समूहों में दो एसटी संकर कक्षाएँ बंधी होती हैं।

दो एच या आर के बीच की दूरी 180º है, इस तथ्य के अतिरिक्त कि केवल इस तरह से कार्बन के शुद्ध पी ऑर्बिटल्स ट्रिपल बॉन्ड का निर्माण कर सकते हैं। इस कारण से बांड -C- रैखिक है। किसी भी अणु की संरचना को देखते हुए, -C–C– उन क्षेत्रों में बाहर खड़ा होता है जहां कंकाल बहुत रैखिक होते हैं।

लिंक और टर्मिनल अल्काइन की दूरी

ट्रिपल बॉन्ड में कार्बोन दोहरे या एकल बॉन्ड की तुलना में एक साथ करीब होते हैं। दूसरे शब्दों में, C otherC C = C और C - C से छोटा है। नतीजतन, बंधन मजबूत होता है क्योंकि दो stabil बांड एकल bond बंधन को स्थिर करने में मदद करते हैं।

यदि ट्रिपल बॉन्ड एक श्रृंखला के अंत में है, तो यह एक टर्मिनल एल्केनी है। इसलिए, उक्त यौगिक का सूत्र एचसीआरसीआर होना चाहिए, जहां एच श्रृंखला के अंत या शुरुआत को उजागर करता है।

यदि दूसरी ओर यह एक आंतरिक ट्रिपल बॉन्ड है, तो सूत्र RC'CR 'है, जहां R और R' श्रृंखला के दाईं और बाईं ओर हैं।

शब्दावली

IUPAC द्वारा तय किए गए नियमों के अनुसार अल्काइन का नाम कैसे दिया जाता है? उसी तरह जैसे कि अल्केन्स और अल्केन्स का नाम दिया गया है। ऐसा करने के लिए, प्रत्यय-या -नो को प्रत्यय -िनो में बदल दिया जाता है।

उदाहरण के लिए: HC,CCH ₃ को प्रोपाइन कहा जाता है, क्योंकि इसमें तीन कार्बोन होते हैं, जैसे प्रोपेन (सीएच ₃ सीएच ₂ सीएच ₃)। HCCCH ₂ CH ₃ 1-ब्यूटेन है, जो एक टर्मिनल एल्केनी है। लेकिन CH ₃ C≡CCH ₃ के मामले में यह 2-ब्यूटाइन है, और इसमें ट्रिपल बॉन्ड टर्मिनल नहीं बल्कि आंतरिक है।

सीएच ₃ सीएचसीएच ₂ सीएच ₂ (सीएच ₃) ₂ 5-मिथाइल -2-हेक्सेन है। कार्बोन की गिनती ट्रिपल बॉन्ड के निकटतम भाग से की जाती है।

एक अन्य प्रकार के एल्केनीज़ साइक्लोक्लाइन हैं। उनके लिए यह संगत साइक्लोकेन के प्रत्यय के साथ प्रत्यय को बदलने के लिए पर्याप्त है। इस प्रकार साइक्लोप्रोपेन जिसमें एक ट्रिपल बॉन्ड होता है उसे साइक्लोप्रोपिनो नाम दिया गया है (जिसका कोई अस्तित्व नहीं है)।

जब दो ट्रिपल लिंक होते हैं, तो उपसर्ग di- नाम में जोड़ा जाता है। उदाहरण HCetC-C≡H, डायसिटिलीन या प्रोपैडिनो हैं; और HC andC - C - C≡H, ब्यूटाडिनो।

अनुप्रयोग

एसिटिलीन या इथेन

अल्केन्स का सबसे छोटा इन हाइड्रोकार्बन के लिए उपयोग की संभावित संख्या को मोटा करता है। एल्केलाइजेशन के माध्यम से अन्य कार्बनिक यौगिकों को संश्लेषित किया जा सकता है। इसी तरह, यह दूसरों के बीच इथेनॉल, एसिटिक एसिड, ऐक्रेलिक एसिड प्राप्त करने के लिए ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाओं से गुजरता है।

इसके अन्य उपयोगों में परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए ऊष्मा स्रोत प्रदान करना शामिल है; अधिक विशेष रूप से परमाणु अवशोषण-उत्सर्जन निर्धारण में धातु के पिंजरों, व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीक।

प्राकृतिक क्षार

क्षार तैयार करने के लिए केवल मौजूदा तरीके न केवल सिंथेटिक हैं या ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में गर्मी के आवेदन के साथ, बल्कि जैविक भी हैं।

ये एसिटाइलीनैस नामक एंजाइम का उपयोग करते हैं, जो एक दोहरे बंधन को निर्जलित कर सकता है। इसके लिए धन्यवाद, अल्काइन के कई प्राकृतिक स्रोत प्राप्त होते हैं।

नतीजतन, जहर, एंटीडोट्स, दवाएं या कोई अन्य यौगिक जो कुछ लाभ प्रदान करता है, इन स्रोतों से निकाला जा सकता है; खासकर जब यह स्वास्थ्य की चिंता करता है। विकल्प कई हैं जब अपनी मूल संरचनाओं को संशोधित करना और उन्हें नए एल्केनीज़ के समर्थन के रूप में रखना।

क्षार के उदाहरण

अब तक अल्केन्स के कई उदाहरणों का उल्लेख किया गया है। हालांकि, कुछ बहुत विशिष्ट स्रोतों से आते हैं या विशेष आणविक संरचनाएं हैं: वे पॉलीसैटेलेन हैं।

इसका मतलब है कि एक से अधिक ट्रिपल बांड हो सकते हैं जो एक बहुत बड़ी संरचना का हिस्सा है, और केवल एक कार्बन श्रृंखला नहीं है।

तारिक अम्ल

विकिमीडिया कॉमन्स से यिकराज़ुल द्वारा

टेरिक एसिड ग्वाटेमाला में स्थित एक पौधे से आता है जिसे Picramnia tariri कहा जाता है। यह विशेष रूप से इसके बीजों के तेल से निकाला जाता है।

इसकी आणविक संरचना में, एक एकल ट्रिपल बांड मनाया जा सकता है जो एक ध्रुवीय सिर से एक एपोलर पूंछ को अलग करता है; इसलिए इसे एक एम्फीपैथिक अणु माना जा सकता है।

Histrionicotoxin

विकिमीडिया कॉमन्स से मेकडिप्ट और रॉल्फ कोलास द्वारा en.wikipedia पर

Histrionicotoxin एक विष है जो कोलंबिया, ब्राजील और अन्य लैटिन अमेरिकी देशों में रहने वाले मेंढकों की त्वचा से स्रावित होता है। इसमें दो ट्रिपल बॉन्ड होते हैं जो एक डबल बॉन्ड से संयुग्मित होते हैं। दोनों टर्मिनल हैं और एक छह-कार्बन रिंग और एक चक्रीय अमाइन द्वारा अलग किए गए हैं।

Cicutoxin

विकिमीडिया कॉमन्स से जियोर्जियोपैप 2 द्वारा

कालीकटॉक्सिन की आणविक संरचना से, त्रिगुण बंधन कहाँ हैं? यदि डबल बॉन्ड समतल हैं, जैसा कि दाईं ओर देखा जाता है, और एकल बॉन्ड टेट्राहेड्रल हैं, जैसा कि सिरों पर, त्रिभुज रैखिक हैं और ढलान () पर हैं।

इस यौगिक में एक न्यूरोटॉक्सिन होता है जो मुख्य रूप से वाटर हेमलॉक प्लांट में पाया जाता है।

Capillina

क्लेवर द्वारा, विकिमीडिया कॉमन्स से

यह मुल्कॉर्ट पौधों के आवश्यक तेल में मौजूद एक एल्केनी है जो एक एंटिफंगल एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है। दो लगातार ट्रिपल बांड देखे जा सकते हैं, अधिक सही ढंग से संयुग्मित।

इसका क्या मतलब है? यह ट्रिपल बॉन्ड पूरे कार्बन श्रृंखला में प्रतिध्वनित होता है और इसमें C = O डबल बॉन्ड ओपनिंग से C - O ^{- शामिल होता है} ।

Pargyline

हार्बिन द्वारा, विकिमीडिया कॉमन्स से

यह एंटीहाइपरटेंसिव गतिविधि वाला एक एल्केनी है। भागों में इसकी संरचना का विश्लेषण, हमारे पास है: बाईं ओर एक बेंजिल समूह, बीच में एक तृतीयक अमाइन, और दाईं ओर एक प्रोपिनिल; वह है, एक टर्मिनल प्रोपिन ग्रुप।

संदर्भ

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