炭化水素は、水素と炭素と呼ばれる必須原子から構成される有機化合物です。通常、これらは無色の気体で、ほとんど臭いがありません。そのタイプに基づいて、炭化水素は単純な構造または複雑な構造を持つ場合があります。これらは主に、アルケン、アルカン、アルキン、および芳香族の 4 つの主要部分に分類されます。
炭化水素とは?
炭化水素は、炭素と水素の 2 つの原子を含む有機化合物として説明できます。炭化水素は、構造が単純か複雑かによって異なります。さらに、飽和炭化水素、不飽和炭化水素、シクロアルカン、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素の 6 つの主要部分に分けることができます。
アルキンとは?
有機化学のファミリーに属するアルキンまたはアルキンは、少なくとも 1 つの炭素-炭素三重結合を含む不飽和炭化水素です。アルキンの式は CnH2n-2 です。三重結合はアセチレン結合とも呼ばれます。アルキン族では、エチンが最初のメンバーです。その化学式はC2H2です。
アルキンの性質
アルキンはハイブリダイゼーションによって独特です。アルキンの非極性結合強度、その酸性度、およびその直線性は、これらの化合物に特徴的な三重結合によるものです。
これらの化合物は水に溶けませんが、極性溶媒にはわずかに溶けます。アルキンは、溶液密度が低いため、有機溶媒に溶解する能力を持っています。
アルキンは、アルカンやアルケンよりも沸点が高くなります。たとえば、エタンの沸点は-88.6°C、エテンの沸点は-103.7°C、エチンの沸点は-84°Cです。炭素原子が増えると、これらの化合物の沸点も上がります。
アルキンの酸性度は、アルカンやアルケンの酸性度よりもはるかに高いです。エタンの pKa 値は 50 で、酸性度が低くなりますが、エテンの pKa 値は 44 です。一方、エチンは最も酸性度が高く、その pKa 値は 25 です。
アルキンの調製
アルキンを調製するには、いくつかの方法が考えられています。その抗菌性、抗真菌性、抗寄生虫性のために、アルキンの合成は非常に有用です。アルキンの調製に使用される方法の一部を次に示します。
アルキルジハライドの脱ハロゲン化水素
最初の方法は、アルケンがハロゲンと反応するアルキルジハライドの脱ハロゲン化水素です。この反応により、「置換アルカン」と呼ばれる別のアルカンが得られます。形成されたアルキンは、置換アルケンの形成のために、アルコール性 KOH によってさらに処理されます。その後、ナトリウムアミドと反応してアルキンを形成します。水素はハロゲンとともに存在しないため、このプロセスは脱ハロゲン化水素と呼ばれます。
これは、アルキル ジハライドの脱ハロゲン化水素です –
炭化カルシウムからの調製
専門家は、アルキンが大規模に生産される場合、この方法を好みます。炭化カルシウムの化学式は CaC2 です。生石灰をコークスの存在下で加熱して、炭化カルシウムを調製します。その後、炭化カルシウムを水と反応させてアセチレンを得る。炭化カルシウムからアセチレンを調製する反応は次のとおりです。
CaCO3 → CaO + CO2
CaO + 3C → CaC2 + CO
CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2
近接ジハライドからの調製
この過程で、アルケンはハロゲンと反応します。脱ハロゲン化水素のプロセスは、アルキンを取得するために実行され、2 つの主要なステップで実行されます。
アルキンの調製の最初のステップでは、不飽和ハロゲン化物を調製します。形成されたハロゲン化物は、二重結合炭素にさらに結合しているハロゲンを持っています。このようなハロゲン化物はハロゲン化ビニルと呼ばれる。これらのハロゲン化物は本質的に反応性ではありませんが、アルキンを形成する強塩基と反応するように作られていることに注意してください。小さなアルキンを大きなアルキンに変換するために、金属アセチリドが 2 番目のステップで使用されます。
ビシナルジハライドからのアルキンの調製 –
アルケンとアルカンの違い
アルケンは、炭化水素のファミリーに属します。アルケンは、2 つの隣接する炭素原子の間に少なくとも 1 つの二重結合を持っています。アルケンの化学式は CnH2n です。アルカンは、単結合の水素および炭素化合物を有する有機化合物として説明できます。 CnH2n+2 はアルカンの式です。さらに、シクロアルカン、分岐アルカン、鎖状アルカンの 3 つの主要なグループに分けられます。
クレメンセン還元とは
クレメンセン還元は、塩酸と亜鉛アマルガムを使用して、ケトンまたはアルデヒドをアルカンに還元するために使用される反応です。この反応は、デンマークの化学者である Erik Christian Clemmensen にちなんで名付けられました。
結論
炭化水素は、水素と炭素の 2 つの原子で構成される有機化合物です。アルキンは、少なくとも 1 つの炭素-炭素三重結合を含む不飽和炭化水素です。アルキンを調製するにはいくつかの方法があります。これらの方法のいくつかには、アルキルジハライドの脱ハロゲン化水素、カルシウムカーバイドからのアルキンの調製、ビシナルジハライドからのアルキンの調製が含まれます。アルキンの式は CnH2n-2 です。
