कार्बनिक रसायन विज्ञान के अध्ययन के विकास के साथ, हाइड्रोकार्बन के एक बड़े समूह - "अल्काइन्स" के बीच एक अलग वर्ग की पहचान की गई। इन यौगिकों को आमतौर पर असंतृप्त हाइड्रोकार्बन कहा जाता है, जिनकी संरचना में एक या एक से अधिक ट्रिपल (अन्य नाम ट्रिपल कार्बन-कार्बन या एसिटिलीन) बॉन्ड होते हैं, जो उन्हें एल्केन्स (डबल बॉन्ड वाले यौगिकों) से अलग करते हैं।
विभिन्न स्रोतों में, आप एल्काइन्स के लिए एक तर्कसंगत सामान्य नाम भी पा सकते हैं - एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन, और उनके "अवशेषों" के लिए एक ही नाम - एसिटिलीन रेडिकल्स। एल्काइन्स को नीचे दी गई तालिका में उनके संरचनात्मक सूत्र और विभिन्न नामों के साथ प्रस्तुत किया गया है।
| संरचनात्मक सूत्र | नामकरण | |
| अंतर्राष्ट्रीय आईयूपीएसी | तर्कसंगत | |
| एचसी ≡ सीएच | एथिन, एसिटिलीन | एसिटिलीन |
| एच3सी ‒ सी ≡ सीएच | प्रोपाइन | मिथाइलएसिटिलीन |
| एच3सी ‒ सीएच2 ‒ सी≡सीएच | ब्यूटिन-1 | एथिलसेटिलीन |
| एच3सी ‒ सी≡सीसीएच3 | ब्यूटिन-2 | डाइमिथाइल एसिटिलीन |
| एच3सी सीएच2 ‒ सीएच2 ‒ सी ≡ सीएच | पेंटिन-1 | प्रोपाइलेसिटिलीन |
| एच3सी ‒ सीएच2 ‒ सी ≡ सी - सीएच3 | पेंटिन-2 | मिथाइलएथिलीन |
अंतर्राष्ट्रीय और तर्कसंगत नामकरण
रसायन विज्ञान में एल्काइन्स, IUPAC नामकरण के अनुसार (अंग्रेजी से लिप्यंतरण। इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड कैमिस्ट्री), के नाम पर प्रत्यय "-an" को प्रत्यय "-इन" में बदलकर नाम दिया गया है। संबंधित एल्केन, उदाहरण के लिए एथेन → एथीन (उदाहरण 1)।
लेकिन आप तर्कसंगत नामों का भी उपयोग कर सकते हैं, उदाहरण के लिए: एथीन → एसिटिलीन, प्रोपाइन → मिथाइलएसिटिलीन (उदाहरण 2), यानी ट्रिपल बॉन्ड के पास स्थित रेडिकल के नाम को छोटे प्रतिनिधि के नाम से जोड़ दें समजातीय श्रृंखला।
यह याद रखना चाहिए कि जटिल पदार्थों के नाम का निर्धारण करते समय, जहां डबल और ट्रिपल बॉन्ड दोनों होते हैं, नंबरिंग ऐसी होनी चाहिए कि उन्हें सबसे छोटी संख्या मिल जाए। यदि नंबरिंग की शुरुआत के बीच कोई विकल्प है, तो वे डबल बॉन्ड से शुरू होते हैं, उदाहरण के लिए: पेंटीन -1, -इन -4 (उदाहरण 3)।
इस नियम का एक विशेष मामला श्रृंखला के अंत से समान दूरी पर डबल और ट्रिपल बॉन्ड है, उदाहरण के लिए, हेक्साडीन -1, 3, -इन -5 (उदाहरण 4) के अणु में। यहां यह याद रखना चाहिए कि चेन नंबरिंग की शुरुआत डबल बॉन्ड से होगी।
लंबी श्रृंखला वाले एल्काइन्स के लिए (С5-С6 से अधिक) इसका उपयोग करने की अनुशंसा की जाती हैIUPAC अंतर्राष्ट्रीय नामकरण।
तिहरे बंधन वाले अणु की संरचना
एथिलीन के लिए एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन अणु की संरचना का सबसे सामान्य उदाहरण प्रस्तुत किया गया है, जिसकी संरचना को एल्काइन्स की तालिका में देखा जा सकता है। समझने में आसानी के लिए, एसिटिलीन अणु में कार्बन परमाणुओं की अन्योन्यक्रिया का विस्तृत चित्र नीचे दिया जाएगा।
एल्कीन का सामान्य सूत्र है C2H2। इसलिए, में ट्रिपल बॉन्ड बनाने की प्रक्रिया में 2 कार्बन परमाणु शामिल होते हैं। चूँकि कार्बन टेट्रावैलेंट है - परमाणु की उत्तेजित अवस्था - कार्बनिक यौगिकों में, बाहरी कक्षीय में 4 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं - 2s और 2p3 (चित्र 1a)। एक बंधन बनाने की प्रक्रिया में, एस- और एक पी-ऑर्बिटल के इलेक्ट्रॉन बादलों से एक हाइब्रिड क्लाउड बनता है, जिसे एसपी-हाइब्रिड क्लाउड (चित्र 1 बी) कहा जाता है। दोनों कार्बन परमाणुओं में हाइब्रिड बादल एक अक्ष के साथ दृढ़ता से उन्मुख होते हैं, जो एक दूसरे के सापेक्ष उनकी रैखिक व्यवस्था (180 ° के कोण पर) छोटे भागों के साथ बाहर की ओर (चित्र 2) का कारण बनता है। बादल के अधिकांश हिस्सों में इलेक्ट्रॉन, कनेक्ट होने पर, एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी बनाते हैं और एक -बॉन्ड (सिग्मा बॉन्ड, चित्र 1c) बनाते हैं।
छोटे भाग में स्थित अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उसी इलेक्ट्रॉन को हाइड्रोजन परमाणु से जोड़ता है (चित्र 2)। एक परमाणु के बाहरी p-कक्षक पर शेष 2 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन दूसरे परमाणु के 2 अन्य समान इलेक्ट्रॉनों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। इस स्थिति में, दो p-कक्षकों का प्रत्येक युग्म -बंध सिद्धांत (pi-आबंध, चित्र 1d) के अनुसार अतिव्यापन करता है और सापेक्ष उन्मुख हो जाता हैदूसरा 90° के कोण पर। सभी अंतःक्रियाओं के बाद, सामान्य बादल एक बेलनाकार आकार लेता है (चित्र 3)।
अल्काइन्स के भौतिक गुण
एसिटिलीन हाइड्रोकार्बन प्रकृति में अल्केन्स और एल्केन्स के समान होते हैं। प्रकृति में, वे व्यावहारिक रूप से एथिन को छोड़कर नहीं होते हैं, इसलिए उन्हें कृत्रिम रूप से प्राप्त किया जाता है। लोअर एल्काइन्स (C17 तक) रंगहीन गैसें और तरल पदार्थ हैं। ये निम्न-ध्रुवीय पदार्थ हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे पानी और अन्य ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में खराब घुलनशील होते हैं। हालांकि, वे ईथर, नेफ्था या बेंजीन जैसे सरल कार्बनिक पदार्थों में अच्छी तरह से घुल जाते हैं, और गैस को संपीड़ित करते समय बढ़ते दबाव के साथ यह क्षमता बेहतर होती है। इस वर्ग के उच्चतम प्रतिनिधि (C17 और ऊपर) क्रिस्टलीय पदार्थ हैं।
एसिटिलीन के गुणों के बारे में और पढ़ें
चूंकि एसिटिलीन सबसे अधिक उपयोग किया जाता है और व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, एल्काइन के भौतिक गुणों को अच्छी तरह से समझा जाता है। यह पूर्ण रासायनिक शुद्धता और गंधहीन रंगहीन गैस है। अमोनिया NH3, हाइड्रोजन सल्फाइड H2S और हाइड्रोजन फ्लोराइड HF की उपस्थिति के कारण तकनीकी एथिन में तीखी गंध होती है। यह तरलीकृत या गैसीय गैस अत्यधिक विस्फोटक होती है और उंगलियों से स्थिर निर्वहन से भी आसानी से प्रज्वलित होती है। इसके अलावा, इसके भौतिक गुणों के कारण, ऑक्सीजन के साथ मिश्रित एल्काइन, 3150 डिग्री सेल्सियस का दहन तापमान देता है, जिससे एसिटिलीन को वेल्डिंग और धातुओं को काटने में एक अच्छी दहनशील गैस के रूप में उपयोग करना संभव हो जाता है। एसिटिलीन जहरीला होता है, इसलिए इस गैस के साथ काम करते समय अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए।
एसिटिलीन एसीटोन में सबसे अच्छी तरह से घुल जाता है, विशेष रूप से तरल अवस्था में, इसलिए, जब एक तरल अवस्था में संग्रहीत किया जाता है, तो विशेष सिलेंडरों का उपयोग 25 एमपीए तक के दबाव में समान रूप से वितरित एसीटोन के साथ झरझरा द्रव्यमान से भरा जाता है।
और जब गैसीय अवस्था में उपयोग किया जाता है, तो गैस को विशेष पाइपलाइनों के माध्यम से जारी किया जाता है, जो नियामक और तकनीकी दस्तावेज द्वारा निर्देशित होता है और GOST 5457-75 "एसिटिलीन भंग और गैसीय तकनीकी। निर्दिष्टीकरण", जो उपरोक्त गैसीय और तरल हाइड्रोकार्बन के सत्यापन और भंडारण के लिए एल्काइन के सूत्र और सभी प्रक्रियाओं का वर्णन करता है।
एसिटिलीन का उत्पादन
मीथेन सीएच4 का 1500 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर ऑक्सीजन के साथ आंशिक थर्मल ऑक्सीकरण एक विधि है। इस प्रक्रिया को थर्मल ऑक्सीडेटिव क्रैकिंग भी कहा जाता है। विकसित गैसों के तेजी से ठंडा होने के साथ 1500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर एक विद्युत चाप में मीथेन के ऑक्सीकरण के दौरान व्यावहारिक रूप से समान प्रक्रिया होती है, क्योंकि एल्काइन के भौतिक गुणों के कारण, अप्रतिबंधित मीथेन के साथ मिश्रण में एसिटिलीन एक विस्फोट को भड़का सकता है। साथ ही, यह उत्पाद कैल्शियम कार्बाइड CaC2 और पानी को 2000 °C पर अभिक्रिया करके प्राप्त किया जा सकता है।
आवेदन
समरूपों में, जैसा कि ऊपर वर्णित है, केवल एसिटिलीन ने बड़े पैमाने पर और स्थायी उपयोग प्राप्त किया है, और यह ऐतिहासिक रूप से विकसित हुआ है कि उत्पादन में तर्कसंगत नाम का उपयोग किया जाता है।
इसके भौतिक और रासायनिक होने के कारणगुण और इस हाइड्रोकार्बन को प्राप्त करने की एक अपेक्षाकृत सस्ती विधि का उपयोग विभिन्न कार्बनिक सॉल्वैंट्स, सिंथेटिक रबर और पॉलिमर के उत्पादन में किया जाता है।
