1

RJC

AlkinyAlkinyAlkiny

Hybrydyzacja Hybrydyzacja spsp

UkUkłłady sprzady sprzęŜęŜoneone

AllenyAlleny

NazewnictwoNazewnictwo

Slides 1 to 21

2

RJC

AlkinyAlkiny to to ……..

... klasa w... klasa węęglowodorglowodoróów, w ktw, w któórej wystrej wystęępuje puje wiwiąązanie potrzanie potróójne pomijne pomięędzy atomami wdzy atomami węęgla, a gla, a

ogogóólny wzlny wzóór sumaryczny daje sir sumaryczny daje sięę opisaopisaćć wzorem...wzorem...

CnH2n-2

3

RJC Orbitale Orbitale zhybrydyzowanezhybrydyzowanespsp

Hybrydyzacja jednego Hybrydyzacja jednego orbitaluorbitalus oraz jednego s oraz jednego orbitaluorbitalup z powp z powłłoki walencyjnej atomu woki walencyjnej atomu węęgla, gla, prowadzi do utworzenia dwprowadzi do utworzenia dwóóch orbitali ch orbitali spsp; dwa ; dwa

orbitale p pozostajorbitale p pozostająą niezhybrydyzowaneniezhybrydyzowane..

atom węgla

Stan wzbudzonyStan wzbudzony

atom węgla

Stan po hybrydyzacjiStan po hybrydyzacji

1s

2s

2p

1s

2sp

2p

4

RJC

Budowa Geometryczna Budowa Geometryczna OrbitaluOrbitalu spsp

Orbitale typu Orbitale typu spspposiadajposiadająą geometrigeometrięę liniowliniowąą((dygonalndygonalnąą).).

spsp spsp

pp pp

5

RJC

WiWi ąązaniazania

Przenikanie dwPrzenikanie dwóóch orbitali ch orbitali spspprowadzi do prowadzi do utworzenia wiutworzenia wiąązania zania σσ ......

...przenikanie dw...przenikanie dwóóch pozostach pozostałłych, ych, niezhybrydyzowanychniezhybrydyzowanychorbitali porbitali p stwarza stwarza

momoŜŜliwoliwośćść utworzenia wiutworzenia wiąązazańń ππ..

6

RJC

Acetylen (CAcetylen (C22HH22))

Najprostszy Najprostszy alkinalkin, czyli acetylen, ulega spalaniu , czyli acetylen, ulega spalaniu wyzwalajwyzwalająąc znacznc znacznąą nadwynadwyŜŜkkęę energii. To energii. To powoduje, powoduje, ŜŜe znajduje on wiele zastosowae znajduje on wiele zastosowańń

praktycznych.praktycznych.

HH

7

RJC

SiSiłła Wia Wiąązania... Dzania... Dłługougośćść WiWi ąązaniazania

Im lepsze przenikanie orbitali, tym krIm lepsze przenikanie orbitali, tym króótsze, a tym tsze, a tym samym mocniejsze jest wisamym mocniejsze jest wiąązanie kowalencyjne . zanie kowalencyjne .

88 kcal/mol

1.54 Å

152 kcal/mol

1.33 Å

200 kcal/mol

1.20 Å

H

H

H

H

H

HH

H

H

HHH

8

RJC

Izomery Strukturalne (Konstytucyjne)Izomery Strukturalne (Konstytucyjne)

Podobnie do alkanPodobnie do alkanóów oraz alkenw oraz alkenóów, w, alkinyalkiny tworztworząąizomery strukturalne. W izomery strukturalne. W alkinachalkinachnie wystnie wystęępuje puje

problem izomerii geometrycznej.problem izomerii geometrycznej.

but-1-yn but-2-yn

9

RJC

Nomenklatura IUPACNomenklatura IUPAC

Zidentyfikuj macierzysty węglowodór.

Ponumeruj atomy węgla i przypisz wiązaniu potrójnemu jak najniŜszy lokant.

WskaŜ połoŜenie wiązania potrójnego przez podanie lokantu pierwszego węgla alkinowego.

10

RJC

PrzykPrzykłłady ...ady ...

5-metyloheks-1-yn 5-metyloheks-2-yn

2,5-dimetyloheks-3-yn (3R,6R)-3,6-dimetylookt-4-yn

11

RJC

Nomenklatura IUPACNomenklatura IUPACZwiZwi ąązki z Wieloma Wizki z Wieloma Wiąązaniami zaniami

PotrPotróójnymijnymi

-yn dla jednego wiązania ≡

-diyn dla dwóch wiązań ≡

-triyn dla trzech wiązań ≡

12

RJC

PrzykPrzykłłady ...ady ...

5-metyloheksa-1,3-diyn (3S,4S)-3,4-dimetyloheksa-1,5-diyn

(3R,6R)-3,6-dimetylookta-1,4,7-triyn

13

RJC

Nomenklatura IUPACNomenklatura IUPACWiWi ąązania Podwzania Podwóójne i Potrjne i Potróójnejne

Związki, które zawierają jednocześnie wiązania podwójne i potrójne otrzymują końcówkę .. -enyn.

Numeracja odbywa się od końca łańcucha, bliŜej wiązania wielokrotnego; jeŜeli istnieje moŜliwośćwyboru, to wiązanie podwójne posiada pierwszeństwo w przypisaniu lokantów.

14

RJC

PrzykPrzykłłady...ady...

5-metyloheks-4-en-1-yn 2-metylohex-2-en-4-yne

2,5-dimetyloheks-1-en-3-yne (2E,6R)-6-metylookt-2-en-4-yne

15

RJC Nazewnictwo IUPAC; wiNazewnictwo IUPAC; wiąązania podwzania podwóójne jne oraz potroraz potróójnejne

-dienyn 2 x podwójne + 1 x potrójne

-endiyn 1 x podwójne + 2 x potrójne

-dientriyn 2 x podwójne + 3 x potrójne

16

RJC

Na przykNa przykłład ...ad ...

(E)-2-metyloheksa-1,3-dien-5-yne

2-metylohex-1-en-3,5-diyne

17

RJC SprzSprzęŜęŜenieenie

Podobnie jak w alkenach, Podobnie jak w alkenach, alkinyalkiny wykazujwykazująąmomoŜŜliwoliwośćść sprzsprzęŜęŜenia pomienia pomięędzy widzy wiąązaniami zaniami

wielokrotnymi.wielokrotnymi.

90°

HH

H

H

18

RJC Skumulowane WiSkumulowane Wiąązania Podwzania Podwóójnejne

Tak samo jak w Tak samo jak w alkinachalkinach, atom C , atom C spspstanowi stanowi fragment struktury fragment struktury allenallenóóww..

spsp

CH2 C CH2

19

RJC

Skumulowane WiSkumulowane Wiąązania Podwzania Podwóójnejne

WiWiąązania zania ππ w czw cząąsteczce steczce allenuallenunie snie sąą sprzsprzęŜęŜoneone,,poniewaponiewaŜŜ nie ma ani monie ma ani moŜŜliwoliwośści przenikania, ani ci przenikania, ani

swobodnej rotacji.swobodnej rotacji.

•CH

H

H

H

20

RJC

Fukoksantyna : PrzykFukoksantyna : Przykłład ad AllenuAllenuWystWystęępujpuj ąącego w Naturzecego w Naturze

Popularny zwiPopularny zwiąązek z grupy zek z grupy ““ karotenoidkarotenoidóóww””znaleziony w algach morskich.znaleziony w algach morskich.

•

OHO

HO OCH 3

O

21

RJC

PodsumowaniePodsumowanie

Alkiny Orbitale sp Acetylen

Geometria liniowa (dygonalna) Reguły IUPAC

Układy sprzęŜone Układy skumulowanych wiązań

podwójnych (alleny)

Alkiny Orbitale sp Acetylen

Geometria liniowa (dygonalna) Reguły IUPAC

Układy sprzęŜone Układy skumulowanych wiązań

podwójnych (alleny)