Бутін є хімічна сполука належить до групи алкинов, в основному , характеризується наявністю в його структурі до заходу одну потрійну зв'язок між двома атомами вуглецю.
Що стосується встановлення правил для найменування алкінів, IUPAC (Міжнародний союз чистої та прикладної хімії) встановив, що такі ж правила застосовуються, як і для алкенів.
Синтез 1-бутину з дигалогеніду. Автор Marcosm21, з Вікісховища
Принципова відмінність між номенклатурою обох типів речовин полягає в тому, що суфікс -no змінюється на -no, коли мова йде про сполуки, які мають потрійні зв’язки у своїй структурі.
З іншого боку, бутин складається виключно з вуглецю та водню і зустрічається у двох формах: 1-бутин, який знаходиться в газовій фазі при стандартних умовах тиску та температури (1 атм, 25 ° С); і 2-бутин, який є рідкою фазою, що утворюється хімічним синтезом.
Хімічна структура
У молекулі, відомій як бутин, відбувається явище позиційної структурної ізомерії, яке полягає в наявності однакових функціональних груп в обох сполуках, але кожна з них знаходиться в іншому місці ланцюга.
У цьому випадку обидві форми бутину мають ідентичну молекулярну формулу; однак у 1-бутині потрійний зв’язок розташований у вуглеці номер один, а у 2-бутині - у номері два. Це перетворює їх у позиційні ізомери.
Завдяки розташуванню потрійного зв’язку в одному з терміналів 1-бутинової структури він вважається кінцевим алкіном, тоді як проміжне положення потрійного зв'язку в 2-бутиновій структурі надає йому класифікацію внутрішнього алкіну .
Таким чином, зв'язок може бути лише між першим і другим вуглецем (1-бутин) або між другим і третім вуглецем (2-бутин). Це пояснюється застосованою номенклатурою, де мінімально можлива нумерація завжди буде надана позиції потрійного зв’язку.
1-бутин
З'єднання під назвою 1-бутин також відоме як етилацетилен, завдяки його структурі та тому, як розташовані та пов'язані чотири атоми вуглецю. Однак, коли ми говоримо про бутин, ми маємо на увазі лише цей хімічний вид.
У цій молекулі потрійний зв’язок знаходиться в кінцевому вуглеці, що дозволяє забезпечити наявність атомів водню, які надають йому велику реакційну здатність.
Автор: Jynto та Ben Mills, через Wikimedia Commons
Цей жорсткий зв’язок і сильніший за одиничну або подвійну зв'язок між атомами вуглецю забезпечує стабільну конфігурацію лінійної геометрії до 1-бутина.
З іншого боку, ця газоподібна речовина є досить горючою, тому в присутності тепла вона може легко викликати пожежі або вибухи і має велику реакційну здатність у присутності повітря чи води.
2-бутин
Оскільки внутрішні алкіни виявляють більшу стабільність, ніж кінцеві алкіни, вони дозволяють перетворити 1-бутин у 2-бутин.
Ця ізомеризація може відбуватися нагріванням 1-бутину в присутності основи (наприклад, NaOH, KOH, NaOCH3 …) або шляхом перестановки 1-бутину в розчині гідроксиду калію (KOH) в етанолі (C 2 H 6 О).
Автор Кемікунген, з Вікісховища
Таким же чином хімічну речовину, відому як 2-бутин, називають також диметилацетиленом (або кротоніленом), представляючи себе рідким і летючим видом, який зароджується штучно.
У 2-бутині потрійний зв’язок знаходиться в середині молекули, надаючи йому більшу стабільність, ніж його ізомер.
Крім того, ця безбарвна сполука має меншу щільність, ніж вода, хоча вона вважається в ній нерозчинною і має високу горючість.
Властивості
-Структурна формула бутину (незалежно від того, про який ізомер йдеться) - C 4 H 6 , що має лінійну структуру.
-Однією з хімічних реакцій, яку зазнає молекула бутина, є ізомеризація, при якій всередині молекули відбувається перебудова та міграція потрійного зв’язку.
-1-бутин знаходиться в газоподібній фазі, має дуже високу горючість і більшу щільність, ніж повітря.
-Це речовина також досить реакційноздатне, і при наявності тепла воно може спричинити бурхливі вибухи.
-До того ж, коли цей безбарвний газ зазнає неповної реакції горіння, він може спричинити чадний газ (СО)
-Коли обидва ізомери піддаються впливу високих температур, вони можуть зазнати реакції вибухової полімеризації.
-2-бутин знаходиться в рідкій фазі, хоча також вважається досить горючим при стандартних умовах тиску та температури.
-Це речовини можуть зазнавати бурхливих реакцій, коли вони перебувають у присутності сильних окислюючих речовин.
-Таким чином, коли вони перебувають у присутності редукуючих видів, відбуваються екзотермічні реакції з наступним виділенням водню газу.
-При контакті з певними каталізаторами (наприклад, деякими кислотними речовинами) або ініціаторами можуть виникати екзотермічні реакції полімеризації.
Програми
Оскільки вони мають деякі різні властивості, обидва ізомери можуть мати різне використання та застосування, як показано нижче:
По-перше, дуже часто одним із застосувань 1-бутину є його використання як проміжної стадії у процесі виробництва інших речовин органічного характеру синтетичного походження.
З іншого боку, цей хімічний вид використовується у виробництві каучуку та його похідних сполук; наприклад, коли потрібно отримати бензол.
Так само його використовують у процесі виготовлення великої кількості різноманітних пластмасових виробів, а також при розробці багатьох поліетиленових речовин, що вважаються високою щільністю.
Також 1-бутин часто використовується як компонент для різання та зварювання деяких металевих сплавів, у тому числі сталі (залізо-вуглецевого сплаву).
В іншому значенні 2-бутиновий ізомер використовується в поєднанні з іншим алкином, званим пропіном, при синтезі деяких речовин, відомих як алкільовані гідрохінони, коли здійснюється процес повного синтезу α-токоферолу (вітамін Е).
Список літератури
- Вікіпедія. (sf). Бутін. Відновлено з сайту en.wikipedia.org
- Yoder, CH, Leber PA та Thomsen, MW (2010). Міст до органічної хімії: поняття та номенклатура. Відновлено з books.google.co.ve
- Study.com. (sf). Butyne: Структурна формула та ізомери. Отримано з вивчення.
- PubChem. (sf). 1-Бутін. Відновлено з pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- PubChem. (sf). 2-Бутін. Отримано з pubchem.ncbi.nlm.nih.gov