Alkynes ni aina ya hidrokaboni ambayo ina angalau dhamana moja ya kaboni-kaboni mara tatu. Wao ni sehemu ya familia kubwa ya misombo ya kikaboni, inayoanguka chini ya kikundi kidogo cha hidrokaboni isiyojaa kando ya alkenes, ambayo ina vifungo viwili. Alkyne rahisi zaidi ni ethilini, inayojulikana kama asetilini, yenye fomula ya kemikali \(C_2H_2\) .
Alkynes zina muundo wa mstari karibu na dhamana tatu kwa sababu ya mseto wa sp. Katika usanidi huu, atomi ya kaboni kwenye alkyne hutumia s obitali moja na p obitali moja kuunda obiti mbili za mseto. Hii inaacha p obiti mbili zisizotumiwa, ambazo zinaingiliana na kuunda vifungo viwili vya pi ( \(\pi\) ), na kusababisha sifa ya dhamana tatu ya alkynes. Muundo huu hutoa sifa tofauti za kimwili na kemikali kwa alkaini, kama vile umbo la mstari na asidi ya juu kiasi kwa hidrokaboni.
Nomenclature ya alkynes inafuata sheria za Umoja wa Kimataifa wa Kemia Safi na Inayotumika (IUPAC), sawa na misombo mingine ya kikaboni. Majina ya alkaini huishia na kiambishi tamati "-yne" ili kuonyesha uwepo wa kifungo mara tatu. Nafasi ya dhamana tatu inaonyeshwa na nambari mwanzoni mwa jina la kiwanja. Kwa mfano, propyne ni alkine ya kaboni-tatu yenye dhamana ya mara tatu kati ya kaboni ya kwanza na ya pili, kwa hivyo jina lake la IUPAC ni 1-propyne.
Alkynes wana mali tofauti za kimwili kutokana na muundo wao wa kipekee. Kwa ujumla hazina msongamano wa maji na zinaweza kuwa gesi, vimiminika au vitu vikali kwenye joto la kawaida, kulingana na idadi ya atomi za kaboni. Alkaini zilizo na uzito wa chini wa molekuli, kama vile asetilini, ni gesi, wakati zile zilizo na uzani wa juu wa molekuli zinaweza kuwa vimiminika au yabisi. Hayawezi kuyeyushwa vizuri katika maji lakini huyeyuka vizuri katika vimumunyisho vya kikaboni.
Sifa za kemikali za alkynes huathiriwa kwa kiasi kikubwa na dhamana ya mara tatu, ambayo ni eneo la msongamano mkubwa wa elektroni na eneo la matatizo kutokana na mpangilio wa mstari wa atomi. Hii hufanya alkynes tendaji katika hali fulani.
Asidi ya Alkynes: Alkynes huonyesha asidi ya kipekee ikilinganishwa na alkanes na alkenes. Atomi za hidrojeni zilizounganishwa kwa kaboni iliyochanganywa ya sp katika alkyne ya mwisho (alkyne iliyo na angalau hidrojeni moja iliyoambatanishwa na kaboni yenye dhamana tatu) ni asidi kiasi. Asidi inaweza kuhusishwa na utulivu wa anion kusababisha, ambayo malipo hasi ni uliofanyika katika sp orbital, hivyo karibu na kiini na imara zaidi. Kwa mfano, ethilini ina thamani ya pKa ya takriban 25, na kuifanya kuwa na tindikali zaidi kuliko alkanes na alkenes.
Maitikio ya Nyongeza: Alkynes hupitia miitikio ya nyongeza, ambapo dhamana tatu huvunjwa na kuunda bondi moja au mbili. Miitikio hii inaweza kuhusisha hidrojeni (hidrojeni), halojeni (halojeni), maji (uingizaji maji), na halidi hidrojeni. Mwitikio mmoja mashuhuri ni kuongezwa kwa hidrojeni mbele ya kichocheo, kama vile paladiamu, ambayo inaweza kubadilisha alkyne hadi alkene au njia yote hadi alkane kulingana na hali ya athari.
Uendeshaji wa Baiskeli na Upolimishaji: Alkynes pia inaweza kushiriki katika njia za athari zinazosababisha uundaji wa misombo ya mzunguko au polima. Uwezo wa alkynes kuunda pete hutumiwa katika kemia ya awali, ambapo misombo mpya hutengenezwa kutoka kwa molekuli rahisi.
Ethyne (Asetilini): \(C_2H_2\) , hutumika kama mafuta na mhimili wa ujenzi katika usanisi wa kikaboni.
Propyne (Methylacetylene): \(C_3H_4\) , cha kati katika usanisi wa kemikali zingine.
Butyne: Ipo kama 1-butyne ( \(C_4H_6\) ) ikiwa na bondi tatu mwishoni mwa mnyororo na kama 2-butyne yenye bondi tatu katikati ya mnyororo wa kaboni, inayotumika katika kemia sintetiki.
Jaribio linaloangazia utendakazi tena wa alkynes ni jaribio la kutojaza maji kwa kutumia maji ya bromini. Alkaini, kama alkenes, huondoa rangi ya maji ya bromini kutokana na mwitikio wa kuongeza kwenye dhamana tatu. Mwitikio huu unaweza kutumika kutofautisha alkynes kutoka kwa alkanes, ambayo haifanyi na maji ya bromini chini ya hali sawa.
Jaribio lingine linahusisha utiaji hidrojeni wa alkyne hadi alkene na kisha alkane. Hii inaonyesha kupunguzwa kwa hatua kwa bondi mara tatu hadi dhamana mara mbili na kisha kwa bondi moja. Kwa kudhibiti kiasi cha hidrojeni na muda wa majibu, mtu anaweza kuacha majibu katika hatua ya alkene au kuendelea na alkane.
Alkynes ina jukumu muhimu katika kemia ya kikaboni, sio tu kama eneo la maslahi ya kitaaluma lakini pia katika matumizi yao mapana. Wao ni muhimu katika usanisi wa dawa, kemikali za kilimo, na vifaa. Uwezo mwingi wa kikundi cha kazi cha alkyne huruhusu kubadilishwa kuwa anuwai ya vikundi vingine vya kazi, na kufanya alkynes vipatanishi vyenye nguvu katika usanisi wa kikaboni. Zaidi ya hayo, ugunduzi wa "bofya kemia," ambayo mara nyingi hutumia azide-alkyne Huisgen cycloaddition, unaonyesha umuhimu wa alkynes katika kuendeleza athari za kemikali za ufanisi na za juu na kutumika kwa upana katika ugunduzi wa madawa ya kulevya, bioconjugation, na sayansi ya nyenzo.
