Các butyne là một hợp chất hóa học thuộc nhóm của alkyne, chủ yếu là đặc trưng bởi có trong cấu trúc của nó vào một liên kết ba nhất giữa hai nguyên tử carbon.
Khi đề cập đến việc thiết lập các quy tắc cho việc đặt tên các alkyne, IUPAC (Liên minh Quốc tế về Hóa học Tinh khiết và Ứng dụng) đã thiết lập rằng các quy tắc tương tự được sử dụng như cho các anken.
Tổng hợp 1-butyne từ một dihalogenide. Bởi Marcosm21, từ Wikimedia Commons
Sự khác biệt cơ bản giữa danh pháp của cả hai loại chất là hậu tố -no chuyển thành -no khi nói đến các hợp chất có liên kết ba trong cấu trúc của chúng.
Mặt khác, butyne chỉ được tạo thành từ carbon và hydro, và xuất hiện ở hai dạng: 1-butyne, được tìm thấy trong pha khí ở điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn (1 atm, 25 ° C); và 2-butyne, là một loại pha lỏng được sản xuất bằng cách tổng hợp hóa học.
Cấu tạo hóa học
Trong phân tử được gọi là butyne, hiện tượng đồng phân cấu trúc vị trí xảy ra, bao gồm sự hiện diện của các nhóm chức giống nhau trong cả hai hợp chất, nhưng mỗi nhóm này được tìm thấy ở một vị trí khác nhau trong chuỗi.
Trong trường hợp này, cả hai dạng butyne đều có công thức phân tử giống hệt nhau; tuy nhiên, trong 1-butyne, liên kết ba nằm ở cacbon số một, trong khi ở 2-butyne, nó nằm ở số hai. Điều này chuyển chúng thành đồng phân vị trí.
Do vị trí của liên kết ba ở một trong các đầu tận cùng của cấu trúc 1-butyne, nó được coi là alkyne đầu cuối, trong khi vị trí trung gian của liên kết ba trong cấu trúc 2-butyne cho phép nó phân loại alkyne nội .
Do đó, liên kết chỉ có thể là giữa cacbon thứ nhất và thứ hai (1-butyne) hoặc giữa cacbon thứ hai và thứ ba (2-butyne). Điều này là do danh pháp được áp dụng, trong đó số thấp nhất có thể sẽ luôn được trao cho vị trí của liên kết ba.
1-butyne
Hợp chất được gọi là 1-butyne còn được gọi là ethylacetylene, do cấu trúc và cách sắp xếp và liên kết bốn nguyên tử carbon của nó. Tuy nhiên, khi chúng ta nói đến butyne, chúng ta chỉ đề cập đến loài hóa học này.
Trong phân tử này, liên kết ba được tìm thấy ở một carbon đầu cuối, điều này cho phép sự sẵn có của các nguyên tử hydro cung cấp cho nó khả năng phản ứng lớn.
Bởi Jynto và Ben Mills, thông qua Wikimedia Commons
Liên kết cứng này và mạnh hơn liên kết đơn hoặc đôi giữa các nguyên tử cacbon cung cấp cấu hình hình học tuyến tính ổn định cho 1-butyne.
Mặt khác, chất khí này khá dễ cháy nên khi gặp nhiệt dễ gây cháy, nổ và có khả năng phản ứng mạnh khi có không khí hoặc nước.
2-butyne
Vì các alkyne bên trong thể hiện tính ổn định cao hơn các alkyne cuối, chúng cho phép biến đổi 1-butyne thành 2-butyne.
Sự đồng phân hóa này có thể xảy ra bằng cách đun nóng 1-butyne với sự có mặt của bazơ (như NaOH, KOH, NaOCH3 …) hoặc thông qua sự sắp xếp lại 1-butyne trong dung dịch kali hydroxit (KOH) trong etanol (C 2 H) 6 O).
Bởi Kemikungen, từ Wikimedia Commons
Theo cách tương tự, chất hóa học được gọi là 2-butyne cũng được gọi là dimethylacetylene (hoặc crotonylene), tự thể hiện như một dạng chất lỏng và dễ bay hơi có nguồn gốc nhân tạo.
Trong 2-butyne, liên kết ba được tìm thấy ở giữa phân tử, cho độ bền cao hơn so với đồng phân của nó.
Hơn nữa, hợp chất không màu này có tỷ trọng thấp hơn nước mặc dù nó được coi là không hòa tan trong đó và có tính dễ cháy cao.
Tính chất
-Công thức cấu tạo của butyne (bất kể đồng phân nào được quy về) là C 4 H 6 , có cấu tạo mạch thẳng.
-Một trong những phản ứng hóa học mà phân tử butyne trải qua là phản ứng đồng phân hóa, trong đó xảy ra sự sắp xếp lại và di chuyển liên kết ba trong phân tử.
- 1-butyne ở thể khí, có tính cháy rất cao và tỷ trọng lớn hơn không khí.
- Chất này cũng rất dễ phản ứng, và khi có nhiệt, nó có thể gây ra những vụ nổ dữ dội.
-Ngoài ra, khi khí không màu này trải qua phản ứng cháy không hoàn toàn, nó có thể tạo ra khí cacbon monoxit (CO)
-Khi cả hai đồng phân tiếp xúc với nhiệt độ cao, chúng có thể xảy ra phản ứng trùng hợp bùng nổ.
- 2-butyne ở trong pha lỏng, mặc dù nó cũng được coi là khá dễ cháy trong điều kiện áp suất và nhiệt độ tiêu chuẩn.
-Các chất này có thể trải qua phản ứng dữ dội khi chúng có mặt các chất oxy hóa mạnh.
- Theo cách tương tự, khi chúng có mặt các chất khử, các phản ứng tỏa nhiệt xảy ra với sự giải phóng khí hydro.
-Khi tiếp xúc với một số chất xúc tác (như một số chất có tính axit) hoặc chất khơi mào, phản ứng trùng hợp tỏa nhiệt có thể xảy ra.
Các ứng dụng
Bởi vì chúng có một số đặc tính khác nhau, cả hai chất đồng phân có thể có những cách sử dụng và ứng dụng khác nhau, như hình dưới đây:
Trước hết, một trong những ứng dụng của 1-butyne thường được sử dụng như một giai đoạn trung gian trong quá trình sản xuất các chất khác có bản chất hữu cơ có nguồn gốc tổng hợp.
Mặt khác, loại hóa chất này được sử dụng trong công nghiệp sản xuất cao su và các hợp chất có nguồn gốc; chẳng hạn, khi bạn muốn thu được benzol.
Tương tự, nó được sử dụng trong quá trình sản xuất nhiều loại sản phẩm nhựa, cũng như trong quá trình sản xuất nhiều chất polyetylen được coi là có mật độ cao.
Ngoài ra 1-butyne thường được sử dụng như một thành phần cho quá trình cắt và hàn một số hợp kim kim loại, bao gồm thép (hợp kim sắt-cacbon).
Theo một nghĩa khác, đồng phân 2-butyne được sử dụng kết hợp với một alkyne khác gọi là propyne trong quá trình tổng hợp một số chất được gọi là alkylated hydroquinones, khi thực hiện quá trình tổng hợp toàn phần α-tocopherol (vitamin E).
Người giới thiệu
- Wikipedia. (sf). Butyne. Khôi phục từ en.wikipedia.org
- Yoder, CH, Leber PA và Thomsen, MW (2010). Cầu nối đến hóa học hữu cơ: Khái niệm và danh pháp. Đã khôi phục từ books.google.co.ve
- Nghiên cứu.com. (sf). Butyne: Công thức cấu trúc & chất đồng phân. Có được từ nghiên cứu.
- PubChem. (sf). 1-Butyne. Đã khôi phục từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- PubChem. (sf). 2-Butyne. Lấy từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov