В бутин е химическо съединение, принадлежи към групата на алкини, характеризиращ се главно от наличието в структурата на най-малко една тройна връзка между два въглеродни атома.
Когато става въпрос за установяване на правила за именуване на алкини, IUPAC (Международният съюз за чиста и приложна химия) установи, че се използват същите правила, както за алкените.
Синтез на 1-бутин от дихалогенид. От Marcosm21, от Wikimedia Commons
Основната разлика между номенклатурата на двата вида вещества е, че наставката -no се променя на -no, когато става дума за съединения, които имат тройни връзки в структурата си.
От друга страна, бутинът се състои единствено от въглерод и водород и се среща в две форми: 1-бутин, който се намира в газовата фаза при стандартни условия на налягане и температура (1 атм, 25 ° С); и 2-бутин, който е вид течна фаза, получен чрез химичен синтез.
Химическа структура
В молекулата, известна като бутин, възниква явлението структурна позиционна изомерия, което се състои в присъствието на едни и същи функционални групи и в двете съединения, но всяка от тях се намира на различно място във веригата.
В този случай и двете форми на бутин имат идентична молекулна формула; обаче в 1-бутин тройната връзка е разположена при въглерод номер едно, докато в 2-бутин е разположена на номер две. Това ги превръща в позиционни изомери.
Поради местоположението на тройната връзка в един от изводите на 1-бутиновата структура, тя се счита за терминален алкин, докато междинното положение на тройната връзка в 2-бутиновата структура й дава класификацията на вътрешния алкин,
По този начин връзката може да бъде само между първия и втория въглерод (1-бутин) или между втория и третия въглерод (2-бутин). Това се дължи на прилаганата номенклатура, където най-ниската възможна номерация винаги ще бъде дадена на позицията на тройната връзка.
1-бутин
Съединението, наречено 1-бутин, е известно също като етилацетилен, поради неговата структура и начина, по който са подредени и свързани четирите му въглеродни атома. Когато обаче говорим за бутин, имаме предвид само този химичен вид.
В тази молекула тройната връзка се намира в краен въглерод, което позволява наличието на водородни атоми, които й придават голяма реактивност.
От Jynto и Ben Mills, чрез Wikimedia Commons
Тази твърда връзка и по-силна от единична или двойна връзка между въглеродните атоми осигурява стабилна конфигурация на линейна геометрия на 1-бутин.
От друга страна, това газообразно вещество е доста запалимо, така че в присъствието на топлина лесно може да предизвика пожари или експлозии и има голяма реактивност в присъствието на въздух или вода.
2-бутин
Тъй като вътрешните алкини проявяват по-голяма стабилност от крайните алкини, те позволяват трансформирането на 1-бутин в 2-бутин.
Това изомеризация може да се случи чрез нагряване 1-бутин в присъствието на основа (например NaOH, КОН, NaOCH3…) или чрез прегрупиране на 1-бутин в разтвор на калиев хидроксид (КОН) в етанол (С 2 Н 6 О).
От Кемикунген, от Wikimedia Commons
По същия начин химичното вещество, известно като 2-бутин, също се нарича диметилацетилен (или кротонилен), представяйки се като течен и летлив вид, който произхожда по изкуствен начин.
В 2-бутин тройната връзка се намира в средата на молекулата, което й придава по-голяма стабилност от нейния изомер.
Освен това това безцветно съединение има по-ниска плътност от водата, въпреки че се счита за неразтворимо в него и има висока запалимост.
Имоти
-В структурна формула на бутин (независимо от изомер се нарича) е С 4 Н 6, която е с линейна структура.
-Една от химичните реакции, на които се подлага бутиновата молекула, е изомеризация, при която вътре в молекулата се извършва пренареждане и миграция на тройната връзка.
-1-бутинът е в газообразна фаза, има много висока запалимост и по-висока плътност от въздуха.
-Това вещество също е доста реактивно и при наличие на топлина може да предизвика силни експлозии.
-В допълнение, когато този безцветен газ претърпи непълна реакция на горене, той може да причини въглероден окис (CO)
-Когато и двата изомера са изложени на високи температури, те могат да бъдат подложени на реакции на експлозивна полимеризация.
-2-бутинът е в течна фаза, въпреки че също се счита за доста запалим при стандартни условия на налягане и температура.
-Тези вещества могат да претърпят бурни реакции, когато са в присъствието на силни окисляващи вещества.
-По същия начин, когато те са в присъствието на редуциращи видове, възникват екзотермични реакции с последващо отделяне на водороден газ.
-Когато е в контакт с определени катализатори (като някои киселинни вещества) или инициатори, могат да възникнат екзотермични реакции на полимеризация.
Приложения
Тъй като имат някои различни свойства, и двата изомера могат да имат различни приложения и приложения, както е показано по-долу:
На първо място, много често едно от приложенията на 1-бутин е използването му като междинен етап в производствения процес на други вещества от органичен характер със синтетичен произход.
От друга страна, този химически вид се използва в производството на каучук и производни съединения; например, когато искате да получите бензол.
По подобен начин се използва в производствения процес на голямо разнообразие от пластмасови изделия, както и при изработването на много полиетиленови вещества, считани за висока плътност.
Също така 1-бутин често се използва като компонент за процесите на рязане и заваряване на някои метални сплави, включително стомана (сплав от желязо и въглерод).
В друг смисъл, 2-бутиновият изомер се използва в комбинация с друг алкин, наречен пропин при синтеза на някои вещества, известни като алкилирани хидрохинони, когато се осъществява процесът на пълна синтеза на α-токоферол (витамин Е).
Препратки
- Wikipedia. (SF). Бутин. Възстановено от en.wikipedia.org
- Yoder, CH, Leber PA и Thomsen, MW (2010). Мостът към органичната химия: концепции и номенклатура. Възстановени от books.google.co.ve
- Study.com. (SF). Butyne: Структурна формула и изомери. Получени от изследване.
- PubChem. (SF). 1-бутин. Възстановени от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- PubChem. (SF). 2-бутин. Извлечено от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov