एल्काइन एक प्रकार का हाइड्रोकार्बन है जिसमें कम से कम एक कार्बन-कार्बन ट्रिपल बॉन्ड होता है। वे कार्बनिक यौगिकों के बड़े परिवार का हिस्सा हैं, जो एल्केन के साथ असंतृप्त हाइड्रोकार्बन के उपसमूह के अंतर्गत आते हैं, जिनमें दोहरे बंधन होते हैं। सबसे सरल एल्काइन एथीन है, जिसे आमतौर पर एसिटिलीन के रूप में जाना जाता है, जिसका रासायनिक सूत्र \(C_2H_2\) है।
एसपी हाइब्रिडाइजेशन के कारण एल्काइन्स में ट्रिपल बॉन्ड के चारों ओर एक रैखिक संरचना होती है। इस विन्यास में, एक एल्काइन में एक कार्बन परमाणु दो एसपी हाइब्रिड ऑर्बिटल्स बनाने के लिए एक एस ऑर्बिटल और एक पी ऑर्बिटल का उपयोग करता है। इससे दो पी ऑर्बिटल्स अप्रयुक्त रह जाते हैं, जो ओवरलैप होकर दो पाई ( \(\pi\) ) बॉन्ड बनाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एल्काइन्स की ट्रिपल बॉन्ड विशेषता बनती है। यह संरचना एल्काइन्स को विशिष्ट भौतिक और रासायनिक गुण प्रदान करती है, जैसे कि उनका रैखिक आकार और हाइड्रोकार्बन के लिए अपेक्षाकृत उच्च अम्लता।
एल्काइन्स का नामकरण अन्य कार्बनिक यौगिकों की तरह ही इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री (IUPAC) के नियमों का पालन करता है। एल्काइन्स के नाम ट्रिपल बॉन्ड की मौजूदगी को इंगित करने के लिए प्रत्यय "-yne" के साथ समाप्त होते हैं। ट्रिपल बॉन्ड की स्थिति यौगिक के नाम की शुरुआत में एक संख्या द्वारा इंगित की जाती है। उदाहरण के लिए, प्रोपाइन एक तीन-कार्बन एल्काइन है जिसमें पहले और दूसरे कार्बन के बीच ट्रिपल बॉन्ड होता है, इसलिए इसका IUPAC नाम 1-प्रोपाइन है।
एल्काइन्स में उनकी अनूठी संरचना के कारण विशिष्ट भौतिक गुण होते हैं। वे आम तौर पर पानी से कम घने होते हैं और कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर कमरे के तापमान पर गैस, तरल या ठोस हो सकते हैं। कम आणविक भार वाले एल्काइन्स, जैसे कि एसिटिलीन, गैस होते हैं, जबकि उच्च आणविक भार वाले एल्काइन्स तरल या ठोस हो सकते हैं। वे पानी में खराब रूप से घुलनशील होते हैं लेकिन कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अच्छी तरह से घुल जाते हैं।
एल्काइन्स के रासायनिक गुण मुख्य रूप से ट्रिपल बॉन्ड से प्रभावित होते हैं, जो उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व वाला क्षेत्र और परमाणुओं की रैखिक व्यवस्था के कारण तनाव का क्षेत्र दोनों है। यह कुछ स्थितियों में एल्काइन्स को प्रतिक्रियाशील बनाता है।
एल्काइन्स की अम्लता: एल्केन्स और एल्केन्स की तुलना में एल्काइन्स एक अनोखी अम्लता प्रदर्शित करते हैं। टर्मिनल एल्काइन (एक एल्काइन जिसमें कम से कम एक हाइड्रोजन ट्रिपल बॉन्ड वाले कार्बन से जुड़ा होता है) में sp-हाइब्रिडाइज्ड कार्बन से बंधे हाइड्रोजन परमाणु अपेक्षाकृत अम्लीय होते हैं। अम्लता को परिणामी ऋणायन की स्थिरता के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जिसमें ऋणात्मक आवेश sp कक्षक में रहता है, इस प्रकार नाभिक के करीब और अधिक स्थिर होता है। उदाहरण के लिए, एथाइन का pKa मान लगभग 25 है, जो इसे एल्केन्स और एल्केन्स दोनों की तुलना में अधिक अम्लीय बनाता है।
योगात्मक अभिक्रियाएँ: एल्काइन योगात्मक अभिक्रियाओं से गुजरते हैं, जहाँ ट्रिपल बॉन्ड टूटकर सिंगल या डबल बॉन्ड बनाते हैं। इन अभिक्रियाओं में हाइड्रोजन (हाइड्रोजनीकरण), हैलोजन (हैलोजनीकरण), जल (हाइड्रेशन) और हाइड्रोजन हैलाइड शामिल हो सकते हैं। एक उल्लेखनीय अभिक्रिया उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजन का योग है, जैसे कि पैलेडियम, जो अभिक्रिया की स्थितियों के आधार पर एल्काइन को एल्कीन या पूरी तरह से एल्केन में बदल सकता है।
चक्रीकरण और बहुलकीकरण: एल्काइन्स उन प्रतिक्रिया पथों में भी भाग ले सकते हैं जो चक्रीय यौगिकों या पॉलिमर के निर्माण की ओर ले जाते हैं। एल्काइन्स की रिंग बनाने की क्षमता का उपयोग संश्लेषण रसायन विज्ञान में किया जाता है, जहाँ सरल अणुओं से नए यौगिक विकसित किए जाते हैं।
एथाइन (एसिटिलीन): \(C_2H_2\) , कार्बनिक संश्लेषण में ईंधन और निर्माण खंड के रूप में उपयोग किया जाता है।
प्रोपाइन (मेथिलएसिटिलीन): \(C_3H_4\) , अन्य रसायनों के संश्लेषण में एक मध्यवर्ती।
ब्यूटेन: श्रृंखला के अंत में ट्रिपल बॉन्ड के साथ 1-ब्यूटेन ( \(C_4H_6\) ) के रूप में और कार्बन श्रृंखला के मध्य में ट्रिपल बॉन्ड के साथ 2-ब्यूटेन के रूप में मौजूद होता है, जिसका उपयोग सिंथेटिक रसायन विज्ञान में किया जाता है।
एक प्रयोग जो एल्काइन्स की प्रतिक्रियाशीलता को उजागर करता है, वह ब्रोमीन जल का उपयोग करके असंतृप्ति के लिए परीक्षण है। एल्काइन्स, एल्केन्स की तरह, ट्रिपल बॉन्ड में योगात्मक प्रतिक्रिया के कारण ब्रोमीन जल को रंगहीन कर देते हैं। इस प्रतिक्रिया का उपयोग एल्काइन्स को एल्केन्स से अलग करने के लिए किया जा सकता है, जो समान परिस्थितियों में ब्रोमीन जल के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।
एक अन्य प्रयोग में एल्काइन का उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण एल्कीन में तथा फिर एल्केन में किया जाता है। यह ट्रिपल बॉन्ड को डबल बॉन्ड में तथा फिर सिंगल बॉन्ड में चरणबद्ध तरीके से कम करने को प्रदर्शित करता है। हाइड्रोजन की मात्रा तथा अभिक्रिया की अवधि को नियंत्रित करके, अभिक्रिया को एल्कीन अवस्था पर रोका जा सकता है या एल्केन की ओर आगे बढ़ा जा सकता है।
एल्काइन्स कार्बनिक रसायन विज्ञान में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, न केवल शैक्षणिक रुचि के क्षेत्र के रूप में बल्कि उनके व्यापक अनुप्रयोगों में भी। वे फार्मास्यूटिकल्स, एग्रोकेमिकल्स और सामग्रियों के संश्लेषण में आवश्यक हैं। एल्काइन कार्यात्मक समूह की बहुमुखी प्रतिभा इसे अन्य कार्यात्मक समूहों की एक विस्तृत श्रृंखला में परिवर्तित करने की अनुमति देती है, जिससे एल्काइन्स कार्बनिक संश्लेषण में शक्तिशाली मध्यवर्ती बन जाते हैं। इसके अतिरिक्त, "क्लिक केमिस्ट्री" की खोज, जो अक्सर एज़ाइड-एल्केन ह्यूसजेन साइक्लोडडिशन का उपयोग करती है, दवा खोज, बायोकॉन्जुगेशन और सामग्री विज्ञान में व्यापक प्रयोज्यता के साथ कुशल, उच्च-उपज रासायनिक प्रतिक्रियाओं को विकसित करने में एल्काइन्स के महत्व का उदाहरण देती है।
