A butin kémiai vegyület az alkinok csoportjába tartozik, elsősorban azzal jellemezve, hogy szerkezetében a két szénatom között legalább egy hármas kötés van.
Az alkinek elnevezésére vonatkozó szabályok megállapításakor az IUPAC (a Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Szövetsége) megállapította, hogy ugyanazokat a szabályokat kell alkalmazni, mint az alkénekre.
1-butin szintézise egy dihalogenidből. Írta: Marcosm21, a Wikimedia Commonsból
Az alapvető különbség mindkét anyagtípus nómenklatúrája között az, hogy a -no utótag -N-re változik, ha a vegyületek szerkezete hármas kötésű.
Másrészt a butin kizárólag szénből és hidrogénből áll, és kétféle formában fordul elő: 1-butin, amely a gázfázisban található normál nyomás- és hőmérsékleti körülmények között (1 atm, 25 ° C); és 2-butin, amely egy kémiai szintézissel előállított folyékony fázisú faj.
Kémiai szerkezet
A butin néven ismert molekulában a pozicionális szerkezeti izomerizmus jelensége fordul elő, amely ugyanazon funkciós csoportok jelenlétét jelenti mindkét vegyületben, de ezek mindegyike a lánc különböző helyén található.
Ebben az esetben a butin mindkét formája azonos molekulájú; az 1-butinben azonban a hármas kötés az egyik szénatomon, míg a 2-butinnél a másodiknál található. Ez átalakítja őket helyzetbeli izomerekké.
Mivel a hármas kötés az 1-butin-szerkezet egyik végén helyezkedik el, terminális alkinnek tekintik, míg a hármaskötés közbenső helyzete a 2-butin-szerkezetben megadja a belső alkin besorolását.
Így a kötés csak az első és a második szén (1-butin), vagy a második és harmadik szén (2-butin) között lehet. Ennek oka az alkalmazott nómenklatúra, ahol a lehető legkisebb számozást mindig a hármas kötés helyzetére adják.
1-butin
Az 1-butin nevű vegyületet etil-acetilén néven is ismertek, szerkezetének és négy szénatomjának elrendezésének és kapcsolódásának módja miatt. Amikor butinról beszélünk, csak erre a kémiai fajra utalunk.
Ebben a molekulaban a hármas kötés egy terminális szénnél található, amely lehetővé teszi hidrogénatomok rendelkezésre állását, amelyek nagy reakcióképességet biztosítanak.
Írta: Jynto és Ben Mills, a Wikimedia Commons segítségével
Ez a merev kötés és erősebb, mint az egyszeres vagy kettős kötés a szénatomok között stabil lineáris geometriát biztosít az 1-butinhez.
Másrészt ez a gáznemű anyag nagyon tűzveszélyes, tehát hő jelenlétében könnyen tüzet vagy robbanást okozhat, levegő vagy víz jelenlétében nagy a reakcióképessége.
2-butin
Mivel a belső alkinek nagyobb stabilitást mutatnak, mint a terminális aikinek, lehetővé teszik az 1-butin 2-butinré történő átalakulását.
Ez izomerizációs akkor fordulhat elő melegítésével 1-butin jelenlétében egy bázis (így például nátrium-hidroxid, kálium-hidroxid, NaOCH3…), vagy átrendeződése révén 1-butint oldatban kálium-hidroxid (KOH) etanolban (C 2 H 6 O).
Szerző: Kemikungen, a Wikimedia Commonsból
Hasonlóképpen, a 2-butinként ismert kémiai anyagot dimetil-acetilénnek (vagy krotonilénnek) is nevezik, amely folyékony és illékony fajként jelenik meg, amely mesterségesen származik.
A 2-butinben a hármas kötés a molekula közepén található, nagyobb stabilitást biztosítva, mint izomerje.
Ezenkívül ennek a színtelen vegyületnek a sűrűsége alacsonyabb, mint a víznél, bár oldhatatlannak tekintik, és nagyon gyúlékony.
Tulajdonságok
-A szerkezeti képletét butint (függetlenül attól, hogy melyik izomer van említett) jelentése C 4 H 6, amely egy lineáris szerkezet.
A butin-molekula egyik kémiai reakciója az izomerizáció, amely során a hármas kötés átrendeződik és vándorol a molekulán belül.
-Az 1-butin gázfázisban van, nagyon gyúlékony és nagyon sűrű, mint a levegő.
- Ez az anyag szintén nagyon reakcióképes, és hő jelenlétében heves robbanásokat okozhat.
- Ezen túlmenően, ha ez a színtelen gáz teljes égési reakción megy keresztül, szén-monoxidot (CO) okozhat
-Ha mindkét izomer magas hőmérsékletnek van kitéve, robbanásveszélyes polimerizációs reakciókon mennek keresztül.
-A 2-butin folyékony fázisban van, bár normál nyomás- és hőmérsékleti körülmények között is elég gyúlékonynak tekinthető.
-Ezek az anyagok heves reakciókon mennek keresztül, ha erõsen oxidáló anyagok jelen vannak.
- Ugyanígy, redukáló fajok jelenlétében az exoterm reakciók a hidrogéngáz ebből következő kibocsátásával járnak.
-Ha bizonyos katalizátorokkal (például bizonyos savas anyagokkal) vagy iniciátor fajokkal érintkezve, exoterm polimerizációs reakciók léphetnek fel.
Alkalmazások
Mivel eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek, mindkét izomer felhasználása és felhasználása eltérhet, az alábbiak szerint:
Először is, nagyon gyakran az 1-butin egyik felhasználási területe a szintetikus eredetű szerves természetű egyéb anyagok előállítási folyamatának közbenső lépése.
Másrészt ezt a vegyi fajtát a gumigyártásban és az abból származó vegyületeket használják; például amikor benzolt akarunk előállítani.
Hasonlóképpen alkalmazzák a műanyag termékek nagyon sokféle gyártási folyamatában, valamint számos, nagy sűrűségűnek tartott polietilén anyag előállításánál.
Az 1-butint gyakran használják egyes fémötvözetek, köztük az acél (vas és szén ötvözet) vágási és hegesztési folyamatainak összetevőjeként.
Más értelemben a 2-butin-izomert egy másik propilénnek nevezett alkinnal kombinálva alkalmazzák egyes alkilezett hidrokinonokként ismert anyagok szintézisében, amikor az α-tokoferol (E-vitamin) teljes szintézisének folyamata zajlik.
Irodalom
- Wikipedia. (Sf). Butingázt. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről
- Yoder, CH, Leber PA és Thomsen, MW (2010). Híd a szerves kémiához: fogalmak és nómenklatúra. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről
- Study.com. (Sf). Butin: szerkezeti képlet és izomerek. Tanulmányból nyert.
- Pubchem. (Sf). 1-butint. Helyreállítva a pubchem.ncbi.nlm.nih.gov webhelyről
- Pubchem. (Sf). 2-butint. A lap eredeti címe: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov