Ang mga alkynes ay isang uri ng hydrocarbon na naglalaman ng hindi bababa sa isang carbon-carbon triple bond. Ang mga ito ay bahagi ng mas malaking pamilya ng mga organikong compound, na nasa ilalim ng subset ng mga unsaturated hydrocarbon kasama ng mga alkenes, na may dobleng mga bono. Ang pinakasimpleng alkyne ay ethyne, karaniwang kilala bilang acetylene, na may chemical formula \(C_2H_2\) .
Ang mga alkynes ay may linear na istraktura sa paligid ng triple bond dahil sa sp hybridization. Sa pagsasaayos na ito, ang isang carbon atom sa isang alkyne ay gumagamit ng one s orbital at isang p orbital upang bumuo ng dalawang sp hybrid orbital. Nag-iiwan ito ng dalawang p orbital na hindi nagamit, na nagsasapawan upang bumuo ng dalawang pi ( \(\pi\) ) na mga bono, na nagreresulta sa katangian ng triple bond ng mga alkynes. Ang istrukturang ito ay nagbibigay ng natatanging pisikal at kemikal na mga katangian sa mga alkynes, tulad ng kanilang linear na hugis at medyo mataas na kaasiman para sa isang hydrocarbon.
Ang katawagan ng mga alkynes ay sumusunod sa mga panuntunan ng International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), katulad ng iba pang mga organic compound. Ang mga pangalan ng alkynes ay nagtatapos sa suffix na "-yne" upang ipahiwatig ang pagkakaroon ng isang triple bond. Ang posisyon ng triple bond ay ipinahiwatig ng isang numero sa simula ng pangalan ng tambalan. Halimbawa, ang propyne ay isang three-carbon alkyne na may triple bond sa pagitan ng una at pangalawang carbon, kaya ang pangalan ng IUPAC nito ay 1-propyne.
Ang mga alkynes ay nagtataglay ng natatanging pisikal na katangian dahil sa kanilang natatanging istraktura. Ang mga ito ay karaniwang hindi gaanong siksik kaysa sa tubig at maaaring mga gas, likido, o solid sa temperatura ng silid, depende sa bilang ng mga carbon atom. Ang mga alkynes na may mas mababang molekular na timbang, tulad ng acetylene, ay mga gas, habang ang mga may mas mataas na molekular na timbang ay maaaring mga likido o solid. Ang mga ito ay mahinang natutunaw sa tubig ngunit natutunaw nang maayos sa mga organikong solvent.
Ang mga kemikal na katangian ng alkynes ay higit na naiimpluwensyahan ng triple bond, na parehong rehiyon ng mataas na density ng elektron at isang lugar ng strain dahil sa linear na pag-aayos ng mga atom. Ginagawa nitong reaktibo ang mga alkynes sa ilang partikular na kundisyon.
Kaasiman ng Alkynes: Ang mga Alkynes ay nagpapakita ng kakaibang kaasiman kung ihahambing sa mga alkanes at alkenes. Ang mga hydrogen atom na naka-bond sa sp-hybridized na carbon sa isang terminal alkyne (isang alkyne na may hindi bababa sa isang hydrogen na nakakabit sa isang carbon na may triple bond) ay medyo acidic. Ang acidity ay maaaring maiugnay sa katatagan ng nagreresultang anion, kung saan ang negatibong singil ay hawak sa isang sp orbital, kaya mas malapit sa nucleus at mas matatag. Halimbawa, ang ethyne ay may halagang pKa na humigit-kumulang 25, na ginagawa itong mas acidic kaysa sa parehong mga alkanes at alkenes.
Mga Reaksyon sa Pagdaragdag: Ang mga alkynes ay sumasailalim sa mga reaksyon ng karagdagan, kung saan ang triple bond ay nasira upang bumuo ng single o double bond. Ang mga reaksyong ito ay maaaring may kasamang hydrogen (hydrogenation), halogens (halogenation), tubig (hydration), at hydrogen halides. Ang isang kapansin-pansing reaksyon ay ang pagdaragdag ng hydrogen sa pagkakaroon ng isang katalista, tulad ng palladium, na maaaring mag-convert ng isang alkyne sa isang alkene o hanggang sa isang alkane depende sa mga kondisyon ng reaksyon.
Cyclization at Polymerization: Ang mga alkynes ay maaari ding lumahok sa mga pathway ng reaksyon na humahantong sa pagbuo ng mga cyclic compound o polymer. Ang kakayahan ng mga alkynes na bumuo ng mga singsing ay ginagamit sa synthesis chemistry, kung saan ang mga bagong compound ay nabuo mula sa mas simpleng mga molekula.
Ethyne (Acetylene): \(C_2H_2\) , ginagamit bilang panggatong at building block sa organic synthesis.
Propyne (Methylacetylene): \(C_3H_4\) , isang intermediate sa synthesis ng iba pang mga kemikal.
Butyne: Umiiral bilang 1-butyne ( \(C_4H_6\) ) na may triple bond sa dulo ng chain at bilang 2-butyne na may triple bond sa gitna ng carbon chain, na ginagamit sa synthetic chemistry.
Ang isang eksperimento na nagha-highlight sa reaktibiti ng alkynes ay ang pagsubok para sa unsaturation gamit ang bromine water. Ang mga alkynes, tulad ng mga alkenes, ay nag-decolorize ng bromine na tubig dahil sa reaksyon ng karagdagan sa triple bond. Ang reaksyong ito ay maaaring gamitin upang makilala ang mga alkynes mula sa mga alkanes, na hindi tumutugon sa bromine na tubig sa ilalim ng parehong mga kondisyon.
Ang isa pang eksperimento ay nagsasangkot ng catalytic hydrogenation ng isang alkyne sa isang alkene at pagkatapos ay sa isang alkane. Ito ay nagpapakita ng sunud-sunod na pagbawas ng isang triple bond sa isang double bond at pagkatapos ay sa isang solong bond. Sa pamamagitan ng pagkontrol sa dami ng hydrogen at sa tagal ng reaksyon, maaaring ihinto ng isa ang reaksyon sa yugto ng alkene o magpatuloy sa alkane.
Ang mga alkynes ay may mahalagang papel sa organikong kimika, hindi lamang bilang isang lugar ng akademikong interes kundi pati na rin sa kanilang malawak na aplikasyon. Mahalaga ang mga ito sa synthesis ng mga pharmaceutical, agrochemical, at materyales. Ang versatility ng alkyne functional group ay nagpapahintulot na ito ay mabago sa isang malawak na hanay ng iba pang functional na grupo, na ginagawang mga alkynes na makapangyarihang intermediate sa organic synthesis. Bukod pa rito, ang pagtuklas ng "click chemistry," na kadalasang gumagamit ng azide-alkyne Huisgen cycloaddition, ay nagpapakita ng kahalagahan ng alkynes sa pagbuo ng mahusay, mataas na ani ng mga reaksiyong kemikal na may malawak na kakayahang magamit sa pagtuklas ng gamot, bioconjugation, at agham ng mga materyales.
