Το 1-πεντίνιο[1] (αγγλικά: 1-pentyne) είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα και υδρογόνο, με μοριακό τύπο C5H8 και ημισυντακτικό τύπο CH3CH2CH2C≡CH. Ανήκει στην ομόλογη σειρά των αλκινίων.

1-πεντίνιο
1-pentyne.png
1-pentyne-3D-balls.png
Γενικά
Όνομα IUPAC 1-πεντίνιο
Άλλες ονομασίες Προπυλαιθίνιο
Προπυλακετυλένιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C5H8
Μοριακή μάζα 68,117 ± 0,0046 amu
Σύντομος
συντακτικός τύπος
CH3(CH2)2C≡CH
Συντομογραφίες PrC≡CH
Αριθμός CAS 627-19-0
SMILES C#CCCC
InChI 1S/C5H8/c1-3-5-4-2/h1H,4-5H2,2H3
PubChem CID 12309
ChemSpider ID 11806
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης 25 (εκτός καρβενίων)
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης -106°C
Σημείο βρασμού 39-41 °C
Πυκνότητα 690 kg/m³
Διαλυτότητα
στο νερό
1,05 kg/m³
Εμφάνιση Διαφανές, άχρωμο υγρό
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
Εύφλεκτο
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Το χημικά καθαρό 1-πεντίνιο, στις «κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος», δηλαδή σε θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, είναι εξαιρετικά εύφλεκτο υγρό.

ΠαραγωγήΕπεξεργασία

Με απόσπαση υδραλογόνωνΕπεξεργασία

Με απόσπαση δύο ισοδυνάμων υδραλογόνου (HX) από 1,1-διαλοπεντάνιο, με χρήση υδροξειδίου του νατρίου (NaOH), παράγεται 1-πεντίνιο[2]:

 

Με βρωμίωση και μετά απόσπαση υδροβρωμίουΕπεξεργασία

Με βρωμίωση (Br2) 1-πεντενίου παράγεται αρχικά 1,2-διβρωμοπεντάνιο. Μετά, με απόσπαση δύο ισοδυνάμων υδροβρωμίου (HBr) από το τελευταίο με με την παρουσία ανθρακικού καλίου (K2CO3), σε υψηλές θερμοκρασίες:[3]

 

Με απόσπαση αλογόνωνΕπεξεργασία

Με απόσπαση δύο ισοδυνάμων αλογόνου (X2) από 1,1,2,2-τετραλοπεντάνιο, με χρήση ψευδαργύρου (Zn), παράγεται 1-πεντίνιο[4]:

 

Με προπυλίωση αιθινίουΕπεξεργασία

Το αιθινικό νάτριο (HC≡CNa) μπορεί να προπυλιωθεί με 1-αλοπροπάνιο[5]:

 

Χημικές ιδιότητες και παράγωγαΕπεξεργασία

ΚαύσηΕπεξεργασία

 

ΕνυδάτωσηΕπεξεργασία

Με επίδραση θειικού οξέος (H2SO4) και στη συνέχεια νερού2Ο, ενυδάτωση) σε 1-πεντίνιο, παρουσία ιόντων υδραργύρου (Hg2+), παράγεται 2-πεντανόνη (CH3CH2CH2COCH3)[6]:

 

  • Ενδιάμεσα παράγεται 1-πεντεν-2-όλη (ασταθής ενόλη) που τελικά ισομερειώνεται σε 2-πεντανόνη.

Προσθήκη υπαλογονώδους οξέοςΕπεξεργασία

Με επίδραση (προσθήκη) υποαλογονώδους οξέος (HOX) 1-πεντίνιο παράγεται 1-αλο-2-πεντανόνη[7]:

 

  • Το HOX παράγεται συνήθως in situ με την αντίδραση:

 

  • Ενδιάμεσα παράγεται 1-αλο-1-πεντεν-2-όλη (ασταθής ενόλη) που τελικά ισομερειώνεται σε 1-αλοπεντανόνη.

Καταλυτική υδρογόνωσηΕπεξεργασία

Με καταλυτική υδρογόνωση2) 1-πεντινίου σχηματίζεται αρχικά 1-πεντένιο, και στη συνέχεια (με περίσσεια υδρογόνου) πεντάνιο.[8]:

 

ΑλογόνωσηΕπεξεργασία

Με επίδραση αλογόνου (X2, αλογόνωση) σε 1-πεντίνιο έχουμε προσθήκη στον τριπλό δεσμό. Παράγεται αρχικά 1,2-διαλο-1-πεντένιο και στη συνέχεια (με περίσσεια αλογόνου) 1,1,2,2-τετραλοπεντάνιο.[9]:

 

ΥδραλογόνωσηΕπεξεργασία

Με προσθήκη υδραλογόνων (HX, υδραλογόνωση) σε 1-πεντίνιο παράγεται αρχικά 2-αλο-1-πεντένιο, και στη συνέχεια (με περίσσεια υδραλογόνου) 2,2-διαλοπεντάνιο.[10]:

 

ΥδροκυάνωσηΕπεξεργασία

Με προσθήκη υδροκυανίου, HCN) (υδροκυάνωση) σε 1-πεντίνιο παράγεται προπυλαιθενονιτρίλιο:

 

ΔιυδροξυλίωσηΕπεξεργασία

Η διυδροξυλίωση 1-πεντινίου , αντιστοιχεί σε προσθήκη υπεροξειδίου του υδρογόνου (H2O2) και παράγει 1-υδροξυ-2-πεντανόνη[11]:

1. Επίδραση αραιού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4). Π.χ.:

 

2. Επίδραση καρβοξυλικού οξέος (RCOOH) και υπεροξείδιου του υδρογόνου (H2O2):

 

  • Ενδιάμεσα παράγεται 1-πεντεν-1,2-διόλη (ασταθής ενόλη) που τελικά ισομερειώνεται σε 1-υδροξυ-2-πεντανόνη.

Επίδραση πυκνού υπερμαγγανικού καλίουΕπεξεργασία

Με επίδραση πυκνού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4) παράγεται 2-οξοπεντανικό οξύ[12]:

 

Προσθήκη αλκοολώνΕπεξεργασία

Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε 1-πεντίνιο παράγεται 2-αλκοξυ-1-πεντένιο[13]:

 

Προσθήκη καρβονικών οξέωνΕπεξεργασία

Με επίδραση καρβοξυλικών οξέων (RCOOH) σε 1-πεντίνιο παράγεται καρβονικός προπυλοβινυλεστέρας[14]:

 

ΟζονόλυσηΕπεξεργασία

Με επίδραση όζοντος3, οζονόλυση) σε 1-πεντίνιο παράγεται αρχικά ασταθές οζονίδιο, που τελικά διασπάται σε 2-οξοπεντανάλη[15]:

 

Σχηματισμός ακετυλιδίωνΕπεξεργασία

1. Με επίδραση μεταλλικού νατρίου σε 1-πεντίνιο παράγεται πεντινικό νάτριο (CH3CH2CH2C≡CNa)[5]:

 

  • Το πεντανικό νάτριο αποτελεί πρώτη ύλη για την παραγωγή άλλων παραγώγων με τριπλό δεσμό, γιατί αντιδρά με αλκυλαλογονίδια (RX):

 

2. Με επίδραση ιόντων αργύρου (Ag+) και παρουσία αμμωνίας (NH3) παράγεται ένα λευκό στερεό, ο πεντινικός άργυρος (CH3CH2CH2C≡CAg)[16]:

 

3. Με επίδραση ιόντων μονοσθενούς χαλκού (Cu+) και παρουσία αμμωνίας (NH3) παράγεται ένα κεραμιδί στερεό, ο πεντινικός χαλκός (CH3CH2CH2C≡CCu)[17]:

 

  • Οι αντιδράσεις #2 και #3 χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της ομάδας -C ≡ CH.

Προσθήκη καρβενίωνΕπεξεργασία

Κατά την προσθήκη μεθυλενίου σε 1-πεντίνιο σχηματίζεται μείγμα από 1-εξίνιο, 4-μεθυλο-1-πεντίνιο, 3-μεθυλοπεντίνιο, 2-εξίνιο και 1-προπυλοκυκλοπροπένιο[18]:

   

  • Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική, και αυτό σημαίνει ότι κατά προσέγγιση έχουμε:
1. Παρεμβολή στους τρεις (3) δεσμούς C#5-H: Προκύπτει 1-εξίνιο, ένα αλκίνιο.
2. Παρεμβολή στους τρεις (2) δεσμούς C#4-H: Προκύπτει 4-μεθυλο-1-πεντίνιο, ένα αλκίνιο.
2. Παρεμβολή στους τρεις (2) δεσμούς C#3-H: Προκύπτει 3-μεθυλοπεντίνιο, ένα αλκίνιο.
3. Παρεμβολή στον έναν (1) δεσμό C#1-H: Προκύπτει 2-εξίνιο, ένα αλκίνιο.
4. Προσθήκη στον έναν (1) τριπλό δεσμό: Προκύπτει 1-προπυλοκυκλοπροπένιο, ένα κυκλοαλκένιο.
  • Προκύπτει επομένως μείγμα από 1-εξίνίο ~33%, 4-μεθυλο-1-πεντίνιο ~22%, 3-μεθυλοπεντίνιο ~22%, 2-εξίνιο ~11% και 1-προπυλοκυκλοπροπένιο ~11%.
  • Με τη χρήση διιωδομεθανίου (CH2I2) και ψευδαργύρου (Zn) επικρατεί η προσθήκη, οπότε είναι:

  

ΠηγέςΕπεξεργασία

  • Speight J. G., “Chemical and Process Design Handbook”, McGraw-Hill, 2002.
  • Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
  • Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  • SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  • Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982

Εξωτερικοί σύνδεσμοιΕπεξεργασία

Αναφορές και σημειώσειςΕπεξεργασία

  1. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  2. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.4.3.
  3. H. H. Guest: „Rearrangements of the Triple Bond“, in: J. Am. Chem. Soc., 1928, 50, S. 1744–1746 (doi:10.1021/ja01393a036).
  4. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.1β.
  5. 5,0 5,1 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 159, §6.9.10α.
  6. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.3.
  7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.4.
  8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.4α.
  9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.2.
  10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.1.
  11. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.9.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.8.
  13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.5.
  14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.6.
  15. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.7α.
  16. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 159, §6.9.10β.
  17. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 159, §6.9.10γ.
  18. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.7., σελ. 155, §6.7.3, R = CH2=CH