Alkinlar - kamida bitta uglerod-uglerodli uch aloqani o'z ichiga olgan uglevodorodlarning bir turi. Ular organik birikmalarning katta oilasining bir qismi bo'lib, qo'sh bog'larga ega bo'lgan alkenlar bilan birga to'yinmagan uglevodorodlar to'plamiga kiradi. Eng oddiy alkin etin bo'lib, odatda asetilen nomi bilan tanilgan, kimyoviy formulasi \(C_2H_2\) .
Alkinlar sp gibridlanishi tufayli uchlik bog'lanish atrofida chiziqli tuzilishga ega. Ushbu konfiguratsiyada alkindagi uglerod atomi ikkita sp gibrid orbital hosil qilish uchun bitta s orbital va bitta p orbitaldan foydalanadi. Bu ikki p orbitalni ishlatilmay qoldiradi, ular bir-biriga yopishib ikkita pi ( \(\pi\) ) bog` hosil qiladi, natijada alkinlarga xos bo`lgan uchlik bog`lanish hosil bo`ladi. Bu struktura alkinlarga aniq fizik va kimyoviy xossalarni beradi, masalan, ularning chiziqli shakli va uglevodorod uchun nisbatan yuqori kislotalilik.
Alkinlarning nomenklaturasi boshqa organik birikmalar singari Xalqaro sof va amaliy kimyo ittifoqi (IUPAC) qoidalariga amal qiladi. Alkinlarning nomlari "-yne" qo'shimchasi bilan tugaydi va uchlik bog'lanish mavjudligini ko'rsatadi. Uchlik bog'lanishning o'rni birikma nomining boshida raqam bilan ko'rsatiladi. Misol uchun, propin - bu birinchi va ikkinchi uglerod o'rtasida uch marta bog'langan uch uglerodli alkin, shuning uchun uning IUPAC nomi 1-propindir.
Alkinlar o'ziga xos tuzilishi tufayli aniq jismoniy xususiyatlarga ega. Ular odatda suvdan kamroq zichroq va uglerod atomlari soniga qarab xona haroratida gazlar, suyuqliklar yoki qattiq moddalar bo'lishi mumkin. Asetilen kabi molekulyar og'irligi past bo'lgan alkinlar gazlar, yuqori molekulyar og'irliklarga ega bo'lganlar esa suyuq yoki qattiq bo'lishi mumkin. Ular suvda yomon eriydi, lekin organik erituvchilarda yaxshi eriydi.
Alkinlarning kimyoviy xossalariga ko'p jihatdan uch tomonlama bog'lanish ta'sir ko'rsatadi, bu ham yuqori elektron zichlik mintaqasi, ham atomlarning chiziqli joylashuvi tufayli kuchlanish maydonidir. Bu ma'lum sharoitlarda alkinlarni reaktiv qiladi.
Alkinlarning kislotaligi: Alkinlar alkanlar va alkenlar bilan solishtirganda noyob kislotalikni namoyish etadi. Terminal alkindagi sp-gibridlangan uglerod bilan bog'langan vodorod atomlari (uchlik bog'langan uglerodga kamida bitta vodorod biriktirilgan alkin) nisbatan kislotali. Kislotalikni hosil bo'lgan anionning barqarorligi bilan bog'lash mumkin, bunda manfiy zaryad sp orbitalida saqlanadi, shuning uchun yadroga yaqinroq va barqarorroq. Masalan, etinning pKa qiymati taxminan 25 ni tashkil qiladi, bu uni alkanlar va alkenlarga qaraganda kislotaliroq qiladi.
Qo'shilish reaktsiyalari: Alkinlar qo'shilish reaktsiyalarini boshdan kechiradi, bu erda uchlik aloqa uzilib, bitta yoki qo'sh bog'lar hosil bo'ladi. Bu reaktsiyalar vodorod (vodorodlanish), galogenlar (galogenlash), suv (gidratlanish) va vodorod galogenidlarini o'z ichiga olishi mumkin. Diqqatga sazovor reaktsiyalardan biri palladiy kabi katalizator ishtirokida vodorodning qo'shilishi bo'lib, u reaksiya sharoitlariga qarab alkinni alkenga yoki butunlay alkanga aylantira oladi.
Tsiklizatsiya va polimerizatsiya: Alkinlar, shuningdek, tsiklik birikmalar yoki polimerlarning hosil bo'lishiga olib keladigan reaktsiya yo'llarida ishtirok etishi mumkin. Alkinlarning halqa hosil qilish qobiliyati sintez kimyosida qo'llaniladi, bu erda oddiy molekulalardan yangi birikmalar ishlab chiqariladi.
Etin (Asetilen): \(C_2H_2\) , organik sintezda yoqilg'i va qurilish bloki sifatida ishlatiladi.
Propin (metilatsetilen): \(C_3H_4\) , boshqa kimyoviy moddalar sintezidagi oraliq mahsulot.
Butin: Sintetik kimyoda qo'llaniladigan 1-butin ( \(C_4H_6\) ) sifatida mavjud bo'lib, u zanjirning oxirida uch aloqa bilan va uglerod zanjirining o'rtasida joylashgan uchlik bog'li 2-butin shaklida mavjud.
Alkinlarning reaktivligini ta'kidlaydigan tajriba bromli suv yordamida to'yinmaganlik sinovidir. Alkinlar, alkenlar kabi, uchlik bog'lanish bo'ylab qo'shilish reaktsiyasi tufayli brom suvini rangsizlantiradi. Bu reaksiyadan alkinlarni bir xil sharoitda bromli suv bilan reaksiyaga kirishmaydigan alkanlardan ajratish mumkin.
Yana bir tajriba alkinni alkenga, keyin esa alkanga katalitik gidrogenlashdan iborat. Bu uchlik bog'lanishning qo'sh bog'lanishga, so'ngra bitta bog'lanishga bosqichma-bosqich qisqarishini ko'rsatadi. Vodorod miqdorini va reaksiya davomiyligini nazorat qilib, alken bosqichida reaktsiyani to'xtatish yoki alkanga o'tish mumkin.
Alkinlar organik kimyoda nafaqat ilmiy qiziqish sohasi, balki ularning keng qo'llanilishida ham muhim rol o'ynaydi. Ular farmatsevtika, agrokimyoviy moddalar va materiallarni sintez qilishda muhim ahamiyatga ega. Alkin funktsional guruhining ko'p qirraliligi uni boshqa funktsional guruhlarning keng doirasiga aylantirish imkonini beradi, bu esa alkinlarni organik sintezda kuchli vositachi qiladi. Bundan tashqari, ko'pincha azid-alkin Huisgen sikl yuklanishidan foydalanadigan "klik kimyosi" ning kashfiyoti alkinlarning samarali, yuqori rentabellikdagi kimyoviy reaktsiyalarni ishlab chiqishda muhimligini, dori vositalarini kashf qilish, biokonjugatsiya va materialshunoslikda keng qo'llanilishini ko'rsatadi.
