อัลคีนเป็นกลุ่มพื้นฐานของไฮโดรคาร์บอนในเคมีอินทรีย์ โดยมีพันธะคู่คาร์บอน-คาร์บอนอย่างน้อยหนึ่งพันธะ ( \(C=C\) ) พันธะคู่นี้กำหนดปฏิกิริยาทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพของอัลคีนเป็นส่วนใหญ่ พวกมันเป็นสารประกอบไม่อิ่มตัว ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีอะตอมไฮโดรเจนน้อยกว่าเมื่อเทียบกับอัลเคนซึ่งเป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว
ในอัลคีน พันธะคู่ \(C=C\) ประกอบด้วยพันธะซิกมา ( \(\sigma\) ) หนึ่งพันธะ และพันธะไพ ( \(\pi\) ) หนึ่งพันธะ พันธะ \(\sigma\) เกิดจากการทับซ้อนกันของวงโคจรส่วนหัว ในขณะที่พันธะ \(\pi\) เกิดจากการทับซ้อนกันแบบเคียงข้างกันของวงโคจร \(p\) พันธะคู่นี้จำกัดการหมุน ทำให้เกิดไอโซเมอร์ (ซิส-ทรานส์ ไอโซเมอริซึม) ในแอลคีนบางชนิด
สูตรทั่วไปสำหรับอัลคีนคือ \(C_nH_{2n}\) ซึ่งบ่งชี้ว่ามีอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมน้อยกว่าอะตอมอัลเคน ( \(C_nH_{2n+2}\) )
อัลคีนถูกตั้งชื่อโดยใช้ชื่อเบสเดียวกันกับอัลเคน แต่ใช้คำต่อท้าย "-ene" เพื่อบ่งชี้ว่ามีพันธะคู่ ตำแหน่งของพันธะคู่จะระบุด้วยตัวเลขที่อยู่หน้าชื่อ ตัวอย่างเช่น โพรพีน ( \(C_3H_6\) ) มีพันธะคู่ระหว่างอะตอมของคาร์บอนตัวแรกและตัวที่สอง
โดยทั่วไปแล้วอัลคีนเป็นโมเลกุลที่ไม่มีขั้วและมีคุณสมบัติทางกายภาพคล้ายกับอัลเคน ไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ จุดเดือดและจุดหลอมเหลวของอัลคีนจะเพิ่มขึ้นตามน้ำหนักโมเลกุล แต่จะต่ำกว่าจุดเดือดของอัลเคนที่เกี่ยวข้อง เนื่องจากแรงแวนเดอร์วาลส์มีระดับน้อยกว่า
พันธะคู่ในอัลคีนเป็นจุดที่เกิดปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด เป็นทั้งบริเวณที่อุดมด้วยอิเล็กตรอน ทำให้ไวต่อการถูกโจมตีโดยอิเล็กโทรฟิล และเป็นแหล่งของอิเล็กตรอน ทำให้สามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยากับนิวคลีโอไทล์ได้ ปฏิกิริยาที่สำคัญของอัลคีน ได้แก่ :
เนื่องจากการหมุนรอบพันธะคู่มีจำกัด อัลคีนสามารถแสดงไอโซเมอร์ซิสแบบซิส-ทรานส์ (หรือไอโซเมอร์เชิงเรขาคณิต) ไอโซเมอริซึมประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่อมีกลุ่มที่แตกต่างกันสองกลุ่มติดอยู่กับคาร์บอนทั้งสองของพันธะคู่ ไอโซเมอร์ซิสมีองค์ประกอบแทนที่อยู่ที่ด้านเดียวกันของพันธะคู่ ในขณะที่ไอโซเมอร์ทรานส์มีองค์ประกอบอยู่ด้านตรงข้าม ไอโซเมอริซึมนี้ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของสารประกอบ
อัลคีเนสมีบทบาทสำคัญในด้านต่างๆ:
อัลคีนทั่วไป ได้แก่ :
การทดลองทั่วไปอย่างหนึ่งเพื่อสาธิตปฏิกิริยาของอัลคีนคือการเติมน้ำโบรมีนให้กับอัลคีน ในการทดลองนี้ สีของน้ำโบรมีน (สีน้ำตาล) จะหายไปเมื่อทำปฏิกิริยากับแอลคีน ซึ่งบ่งชี้ว่าอัลคีนได้เพิ่มเข้าไปในพันธะคู่จนเกิดเป็นสารประกอบไดฮาโลอัลเคนที่ไม่มีสี นี่คือการทดสอบเชิงคุณภาพสำหรับความไม่อิ่มตัวของสารประกอบอินทรีย์:
อัลคีนเป็นตัวแทนของสารประกอบอินทรีย์ประเภทพื้นฐานซึ่งมีพันธะคู่คาร์บอน-คาร์บอนอย่างน้อยหนึ่งพันธะ พันธะคู่นี้รับผิดชอบต่อปฏิกิริยาเคมีเฉพาะและคุณสมบัติทางกายภาพของอัลคีน ด้วยปฏิกิริยาเพิ่มเติม พวกมันสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ได้หลากหลาย ทำให้มีความสำคัญในกระบวนการเคมีอุตสาหกรรม เกษตรกรรม และเภสัชกรรม เทคนิคการทดลอง เช่น การทดสอบน้ำด้วยโบรมีน สามารถระบุอัลคีนได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากลักษณะเฉพาะของปฏิกิริยา การทำความเข้าใจอัลคีนและปฏิกิริยาของพวกมันเป็นรากฐานสำคัญของเคมีอินทรีย์ โดยให้ข้อมูลเชิงลึกที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาในสาขาต่างๆ ตั้งแต่วัสดุศาสตร์ไปจนถึงชีวเคมี
