الکائنز ہائیڈرو کاربن کی ایک قسم ہے جس میں کم از کم ایک کاربن کاربن ٹرپل بانڈ ہوتا ہے۔ وہ نامیاتی مرکبات کے بڑے خاندان کا حصہ ہیں، جو الکینز کے ساتھ غیر سیر شدہ ہائیڈرو کاربن کے ذیلی سیٹ کے نیچے آتے ہیں، جن میں ڈبل بانڈ ہوتے ہیں۔ سب سے آسان الکائن ایتھین ہے، جسے عام طور پر ایسٹیلین کہا جاتا ہے، کیمیائی فارمولہ \(C_2H_2\) کے ساتھ۔
ایس پی ہائبرڈائزیشن کی وجہ سے الکائنس کی ٹرپل بانڈ کے گرد لکیری ڈھانچہ ہے۔ اس ترتیب میں، الکائن میں ایک کاربن ایٹم دو ایس پی ہائبرڈ مدار بنانے کے لیے ایک s مداری اور ایک p مداری استعمال کرتا ہے۔ یہ دو p مداروں کو غیر استعمال شدہ چھوڑ دیتا ہے، جو دو pi ( \(\pi\) ) بانڈز کو اوورلیپ کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں الکائنز کی ٹرپل بانڈ خصوصیت ہوتی ہے۔ یہ ڈھانچہ الکائنز کو الگ جسمانی اور کیمیائی خصوصیات فراہم کرتا ہے، جیسے کہ ان کی لکیری شکل اور ہائیڈرو کاربن کے لیے نسبتاً زیادہ تیزابیت۔
الکائنس کا نام بین الاقوامی یونین آف پیور اینڈ اپلائیڈ کیمسٹری (IUPAC) کے قواعد کی پیروی کرتا ہے، جو دوسرے نامیاتی مرکبات کی طرح ہے۔ ٹرپل بانڈ کی موجودگی کو ظاہر کرنے کے لیے الکائنز کے نام لاحقہ "-yne" کے ساتھ ختم ہوتے ہیں۔ ٹرپل بانڈ کی پوزیشن کمپاؤنڈ کے نام کے شروع میں ایک نمبر سے ظاہر ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، پروپین ایک تین کاربن الکائن ہے جس میں پہلے اور دوسرے کاربن کے درمیان ٹرپل بانڈ ہوتا ہے، اس لیے اس کا IUPAC نام 1-propyne ہے۔
Alkynes اپنی منفرد ساخت کی وجہ سے الگ جسمانی خصوصیات کے مالک ہیں۔ وہ عام طور پر پانی سے کم گھنے ہوتے ہیں اور کاربن ایٹموں کی تعداد کے لحاظ سے کمرے کے درجہ حرارت پر گیسیں، مائعات یا ٹھوس ہو سکتے ہیں۔ کم سالماتی وزن کے ساتھ الکائنز، جیسے ایسٹیلین، گیسیں ہیں، جب کہ زیادہ سالماتی وزن والے مائع یا ٹھوس ہو سکتے ہیں۔ وہ پانی میں کم حل پذیر ہوتے ہیں لیکن نامیاتی سالوینٹس میں اچھی طرح گھل جاتے ہیں۔
الکائنز کی کیمیائی خصوصیات بڑی حد تک ٹرپل بانڈ سے متاثر ہوتی ہیں، جو کہ اعلی الیکٹران کثافت کا خطہ اور ایٹموں کے لکیری ترتیب کی وجہ سے تناؤ کا علاقہ ہے۔ یہ الکائنز کو بعض حالات میں رد عمل کا باعث بناتا ہے۔
الکائنز کی تیزابیت: الکنیز اور الکنیز کے مقابلے میں الکائنز ایک منفرد تیزابیت کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ ٹرمینل الکائن میں ایس پی ہائبرڈائزڈ کاربن سے منسلک ہائیڈروجن ایٹم (ایک الکائن جس میں کم از کم ایک ہائیڈروجن ٹرپل بانڈ کے ساتھ کاربن سے منسلک ہوتا ہے) نسبتاً تیزابیت والے ہوتے ہیں۔ تیزابیت کو نتیجے میں آئنون کے استحکام سے منسوب کیا جا سکتا ہے، جس میں منفی چارج ایک sp مدار میں ہوتا ہے، اس طرح نیوکلئس کے قریب اور زیادہ مستحکم ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایتھین کی pKa قدر تقریباً 25 ہے، جو اسے الکنیز اور الکین دونوں سے زیادہ تیزابیت دار بناتی ہے۔
اضافی ردعمل: الکائنس اضافی رد عمل سے گزرتے ہیں، جہاں ٹرپل بانڈ ٹوٹ جاتا ہے تاکہ سنگل یا ڈبل بانڈ بنے۔ ان رد عمل میں ہائیڈروجن (ہائیڈروجنیشن)، ہالوجن (ہالوجینیشن)، پانی (ہائیڈریشن) اور ہائیڈروجن ہالائیڈز شامل ہو سکتے ہیں۔ ایک قابل ذکر رد عمل ایک اتپریرک کی موجودگی میں ہائیڈروجن کا اضافہ ہے، جیسے کہ پیلیڈیم، جو رد عمل کے حالات کے لحاظ سے ایک الکائن کو الکین میں یا پورے راستے کو الکین میں تبدیل کر سکتا ہے۔
سائیکلائزیشن اور پولیمرائزیشن: الکائنز رد عمل کے راستوں میں بھی حصہ لے سکتے ہیں جو سائیکلک مرکبات یا پولیمر کی تشکیل کا باعث بنتے ہیں۔ الکائنز کی حلقے بنانے کی صلاحیت ترکیب کیمسٹری میں استعمال ہوتی ہے، جہاں نئے مرکبات آسان مالیکیولز سے تیار ہوتے ہیں۔
Ethyne (Acetylene): \(C_2H_2\) , نامیاتی ترکیب میں ایندھن اور عمارت کے بلاک کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔
پروپین (میتھیلیسیٹائلین): \(C_3H_4\) , دوسرے کیمیکلز کی ترکیب میں ایک درمیانی۔
بیوٹین: چین کے آخر میں ٹرپل بانڈ کے ساتھ 1-بیوٹائن ( \(C_4H_6\) ) کے طور پر موجود ہے اور کاربن چین کے وسط میں ٹرپل بانڈ کے ساتھ 2-butyne کے طور پر، مصنوعی کیمسٹری میں استعمال ہوتا ہے۔
ایک تجربہ جو الکائنز کی رد عمل کو نمایاں کرتا ہے برومین پانی کے استعمال سے غیر سیر ہونے کا ٹیسٹ ہے۔ Alkynes، alkenes کی طرح، ٹرپل بانڈ میں اضافی ردعمل کی وجہ سے برومین پانی کو رنگین کر دیتے ہیں۔ اس ردعمل کو الکائنز سے الکائنز کو الگ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو انہی حالات میں برومین پانی کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتے۔
ایک اور تجربے میں الکین سے الکین اور پھر الکین میں کیٹلیٹک ہائیڈروجنیشن شامل ہے۔ یہ ٹرپل بانڈ کو ڈبل بانڈ اور پھر سنگل بانڈ میں مرحلہ وار کمی کو ظاہر کرتا ہے۔ ہائیڈروجن کی مقدار اور ردعمل کی مدت کو کنٹرول کرکے، کوئی بھی رد عمل کو الکین مرحلے پر روک سکتا ہے یا الکین کی طرف بڑھ سکتا ہے۔
Alkynes نامیاتی کیمسٹری میں ایک اہم کردار رکھتے ہیں، نہ صرف علمی دلچسپی کے شعبے کے طور پر بلکہ ان کے وسیع استعمال میں بھی۔ وہ دواسازی، زرعی کیمیکلز اور مواد کی ترکیب میں ضروری ہیں۔ الکائن فنکشنل گروپ کی استعداد اسے دوسرے فنکشنل گروپس کی ایک وسیع رینج میں تبدیل کرنے کی اجازت دیتی ہے، جس سے نامیاتی ترکیب میں الکائنس کو طاقتور انٹرمیڈیٹ بنایا جاتا ہے۔ مزید برآں، "کلک کیمسٹری" کی دریافت، جو اکثر azide-alkyne Huisgen cycloadition کو استعمال کرتی ہے، منشیات کی دریافت، بائیوکنججیشن، اور مادّی سائنس میں وسیع اطلاق کے ساتھ موثر، اعلیٰ پیداوار والے کیمیائی رد عمل کو تیار کرنے میں الکائنز کی اہمیت کو واضح کرتی ہے۔