Το 2-πεντίνιο[1] (αγγλικά: 2-pentyne) είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα και υδρογόνο, με μοριακό τύπο C5H8 και ημισυντακτικό τύπο CH3CH2C≡CCH3. Ανήκει στην ομόλογη σειρά των αλκινίων.

2-πεντίνιο
2-pentyne.svg
2-Pentin.svg
2-pentyne-3D-balls.png
Γενικά
Όνομα IUPAC 2-πεντίνιο
Άλλες ονομασίες Αιθυλομεθυλαιθίνιο
Αιθυλομεθυλακετυλένιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος C5H8
Μοριακή μάζα 68,117 ± 0,0046 amu
Σύντομος
συντακτικός τύπος
CH3CH2C≡CCH3
Συντομογραφίες EtC≡CMe
Αριθμός CAS 627-21-4
SMILES CC#CCC
InChI 1S/C5H8/c1-3-5-4-2/h3H2,1-2H3
PubChem CID 12310
ChemSpider ID 11807
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης 25 (χωρίς τα καρβένια)
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης −109°C
Σημείο βρασμού 56-57°C
Πυκνότητα 710 kg/m³
Διαλυτότητα
στο νερό
Πρακτικά αδιάλυτο
Εμφάνιση Διαφανές, άχρωμο υγρό
Χημικές ιδιότητες
Επικινδυνότητα
ΕπιβλαβέςΕύφλεκτο
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Το χημικά καθαρό 2-πεντίνιο, στις «κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος», δηλαδή σε θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, είναι εξαιρετικά εύφλεκτο υγρό.

ΠαραγωγήΕπεξεργασία

ΒιομηχανικήΕπεξεργασία

Βιομηχανικά, το 2-πεντίνιο παράγεται με ισομερείωση 1-πεντινίου, με αιθανολικό διάλυμα υδροξειδίου του καλίου (KOH)[2]:

 

Εναλλακτικές μέθοδοιΕπεξεργασία

Με απόσπαση υδραλογόνωνΕπεξεργασία

Με απόσπαση δύο ισοδυνάμων υδραλογόνου από 2,2-διαλοπεντάνιο, με χρήση υδροξειδίου του νατρίου (NaOH), παράγεται 2-πεντίνιο[3]:

 

Με βρωμίωση και μετά απόσπαση υδροβρωμίουΕπεξεργασία

Με βρωμίωση (Br2) 2-πεντενίου παράγεται αρχικά 3,4-διβρωμοπεντάνιο. Μετά, με απόσπαση δύο ισοδυνάμων υδροβρωμίου (HBr) από το τελευταίο με χρήση αιθανολικού διαλύματος υδροξειδίου του καλίου (KOH):[4]

 

Με απόσπαση αλογόνωνΕπεξεργασία

Με απόσπαση δύο ισοδυνάμων αλογόνου από 2,2,3,3-τετραλοπεντάνιο, με χρήση ψευδαργύρου (Zn), παράγεται 2-πεντίνιο[5]:

 

Με μεθυλίωση 1-βουτινίουΕπεξεργασία

Το βουτινικό νάτριο (CH3CH2C≡CNa) μπορεί να μεθυλιωθεί με κάποιο αλομεθάνιο[6]:

 

Με αιθυλίωση προπινίουΕπεξεργασία

Το προπινικό νάτριο (CH3C≡CNa) μπορεί να αιθυλιωθεί με αλαιθάνιο[6]:

 

Χημικές ιδιότητες και παράγωγαΕπεξεργασία

ΚαύσηΕπεξεργασία

 

ΕνυδάτωσηΕπεξεργασία

Με επίδραση θειικού οξέος και στη συνέχεια νερού2O, ενυδάτωση) σε 2-πεντίνιο, παρουσία ιόντων υδραργύρου (Hg2+), παράγεται σχεδόν ισομοριακό μείγμα από 2-πεντανόνη (CH3CH2CH2COCH3) και 3-πεντανόνη (CH3CH2COCH2CH3)[7]:

 

  • Ενδιάμεσα παράγονται 2-πεντεν-2-όλη (ασταθής ενόλη), που τελικά ισομερειώνεται σε 2-πεντανόνη, και 2-πεντεν-3-όλη (ασταθής ενόλη), που τελικά ισομερειώνεται σε 3-πεντανόνη

Προσθήκη υπαλογονώδους οξέοςΕπεξεργασία

Με επίδραση (προσθήκη) υποαλογονώδους οξέος (HOX) 2-πεντίνιο παράγεται σχεδόν ισομοριακό μείγμα 3-αλο-2-πεντανόνης και 2-αλο-3-πεντανόνης[8]:

 

  • Το HOX παράγεται συνήθως in situ με την αντίδραση:

 

  • Ενδιάμεσα παράγονται 3-αλο-2-βουτεν-2-όλη (ασταθής ενόλη,) που τελικά ισομερειώνεται σε 3-αλο-2-πεντανόνη, και 2-αλο-2-βουτεν-3-όλη (ασταθής ενόλη) που ισομερειώνεται σε 2-αλο-3-πεντανόνη.

Καταλυτική υδρογόνωσηΕπεξεργασία

Με καταλυτική υδρογόνωση2) 2-πεντινίου σχηματίζεται αρχικά 2E-πεντένιο, και στη συνέχεια (με περίσσεια υδρογόνου), πεντάνιο.[9]:

 

  • Μπορεί να παραχθεί ειδικά 2Z-πεντένιο με λίγο διαφορετική μερική υδρογόνωση:

 

ΑλογόνωσηΕπεξεργασία

Με επίδραση αλογόνου (X2, αλογόνωση) σε 2-πεντίνιο έχουμε προσθήκη στον τριπλό δεσμό. Παράγεται αρχικά 2,3-διαλο-2-πεντένιο και στη συνέχεια (με περίσσεια αλογόνου) 2,2,3,3-τετραλοπεντάνιο.[10]:

 

ΥδραλογόνωσηΕπεξεργασία

Με προσθήκη υδραλογόνων (HX, υδραλογόνωση) σε 2-πεντίνιο παράγεται αρχικά σχεδόν ισομοριακό μείγμα 2-αλο-2-πεντένιο και 3-αλο-2-πεντένιου και στη συνέχεια (με περίσσεια υδραλογόνου) σχεδόν ισομοριακό μείγμα 2,2-διαλοπεντάνιου και 3,3-διαλοπεντάνιου.[11]:

 

ΥδροκυάνωσηΕπεξεργασία

Με προσθήκη υδροκυανίου (HCN, υδροκυάνωση) σε 2-πεντίνιο παράγεται σχεδόν ισομοριακό μείγμα 2-αιθυλο-2-προπενονιτριλίου και 2-μεθυλο-2-βουτενονιτριλίου

 

ΔιυδροξυλίωσηΕπεξεργασία

Η διυδροξυλίωση 2-πεντινίου , αντιστοιχεί σε προσθήκη υπεροξειδίου του υδρογόνου (H2O2) και παράγει σχεδόν ισομοριακό μείγμα 3-υδροξυ-2-πεντανόνης και 2-υδροξυ-3-πεντανόνης[12]:

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

 

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

 

Επίδραση πυκνού υπερμαγγανικού καλίουΕπεξεργασία

Με επίδραση πυκνού διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4) παράγεται 2,3-πεντανοδιόνη[13]:

 

Προσθήκη αλκοολώνΕπεξεργασία

Με επίδραση αλκοόλης (ROH) σε 2-πεντίνιο παράγεται σχεδόν ισομοριακό μείγμα 2-αλκοξυ-2-πεντένιου και 3-αλκοξυ-2-πεντένιου[14]:

 

Προσθήκη καρβονικών οξέωνΕπεξεργασία

Με επίδραση καρβοξυλικών οξέων (RCOOH) σε 2-πεντίνιο παράγεται σχεδόν ισομοριακό μείγμα από καρβονικό 1'-αιθυλο-1'-προπενυλεστέρα και καρβονικό 1'-μεθυλο-1΄-βουτενυλεστέρα[15]:

 

ΟζονόλυσηΕπεξεργασία

Με επίδραση όζοντος (O3, οζονόλυση) σε 2-πεντίνιο παράγεται αρχικά ασταθές οζονίδιο, που τελικά διασπάται σε 2,3-πεντανοδιόνη[16]:

 

Προσθήκη καρβενίωνΕπεξεργασία

Κατά την προσθήκη μεθυλενίου σε 2-πεντίνιο σχηματίζεται μείγμα από 3-εξίνιo, 2-εξίνιο, μεθυλο-2-πεντίνιο και 1-αιθυλο-2-μεθυλοκυκλοπροπένιο[17]:

 

   

  • Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική, και αυτό σημαίνει ότι κατά προσέγγιση έχουμε:
1. Παρεμβολή στους τρεις (3) δεσμούς C#1-H: Προκύπτει 3-εξίνιο, ένα αλκίνιο.
2. Παρεμβολή στους τρεις (3) δεσμούς C#5-H: Προκύπτει 2-εξίνιο, ένα αλκίνιο.
3. Παρεμβολή στους δύο (2) δεσμούς C#4-H: Προκύπτει μεθυλο-2-πεντίνιο, ένα αλκίνιο.
4. Προσθήκη στον έναν (1) τριπλό δεσμό: Προκύπτει 1-αιθυλο-2-μεθυλοκυκλοπροπένιο, ένα κυκλοαλκένιο.
  • Προκύπτει επομένως μείγμα από 3-εξίνιο ~33%, 2-εξίνιο ~33%, μεθυλο-2-πεντίνιο ~22%, και 1-αιθυλο-2-μεθυλοκυκλοπροπενιου ~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

Αναφορές και σημειώσειςΕπεξεργασία

  1. Για εναλλακτικές ονομασίες δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
  2. Victor von Richter and Hans Meerwein (1916). Organic Chemistry: Chemistry of the aliphatic series Vol. I: Smith's 3rd American Ed. Philadelphia: P. Blakiston's Sons & Co. p. 89.
  3. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.4.3.
  4. M. L. Sherrill, E. S. Matlack: „Additional Data on the cis and trans Isomers of Pentene-2“, in: J. Am. Chem. Soc., 1937, 59, S. 2134–2138 (doi:10.1021/ja01290a014).
  5. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.1β.
  6. 6,0 6,1 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 159, §6.9.10α.
  7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.3.
  8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.4.
  9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.4α.
  10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.2.
  11. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.1.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.9.
  13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.8.
  14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.5.
  15. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.6.
  16. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 158, §6.9.7α.
  17. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 157, §6.8.7., σελ. 155, §6.7.3, R = CH2=CH